{"id":70566,"date":"2020-02-20T09:07:38","date_gmt":"2020-02-20T08:07:38","guid":{"rendered":"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/?p=70566"},"modified":"2020-02-20T09:13:04","modified_gmt":"2020-02-20T08:13:04","slug":"como-recuperan-las-redes-neuronales-su-funcion-despues-de-una-perdida-de-neuronas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/como-recuperan-las-redes-neuronales-su-funcion-despues-de-una-perdida-de-neuronas\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo recuperan las redes neuronales su funci\u00f3n despu\u00e9s de una p\u00e9rdida de neuronas?"},"content":{"rendered":"

Un equipo de investigaci\u00f3n interdisciplinario liderado por investigadores de la UB y del que ha formado parte un equipo investigador de la URV ha desarrollado una nueva herramienta experimental que permite producir un da\u00f1o en una zona concreta de una red neuronal in vitro de pocos mil\u00edmetros y registrar qu\u00e9 efectos tiene en la red entera. El objetivo de este experimento es entender los mecanismos de respuesta que tienen lugar en los circuitos neuronales del cerebro y que evitan una propagaci\u00f3n general del da\u00f1o, al tiempo que restituyen la funcionalidad de los circuitos afectados. Una de las conclusiones principales de la investigaci\u00f3n es que la red activa r\u00e1pidamente mecanismos de autorregulaci\u00f3n que refuerzan las conexiones existentes y restituyen la operatividad del circuito.<\/p>\n

El estudio, publicado en la revista eNEURO<\/em> y liderado por Jordi Soriano, investigador del Instituto de Sistemas Complejos de la UB (ubicado), se enmarca en una colaboraci\u00f3n interdisciplinaria entre el ubicuo, del Instituto de Neurociencias de la UB (UBNeuro), el Instituto de Ciencias Fot\u00f3nicas y el grupo de investigaci\u00f3n Alephsys<\/a>, de la Universitat Rovira i Virgili.<\/p>\n

Seg\u00fan explica Soriano, el experimento muestra la gran capacidad de las redes neuronales para \u00abautorregularse y remodelarse en respuesta a cambios repentinos o alteraciones graves\u00bb. Tambi\u00e9n es un buen ejemplo de \u00abla importancia de modelar redes neuronales como sistemas complejos, donde el conjunto es mucho m\u00e1s rico que la suma de sus partes\u00bb, a\u00f1ade.<\/p>\n

El cerebro, y en general las redes neuronales biol\u00f3gicas, tienen mecanismos de respuesta contra la p\u00e9rdida de neuronas debida a da\u00f1os o enfermedades. En accidentes vasculares cerebrales, por ejemplo, la p\u00e9rdida de irrigaci\u00f3n sangu\u00ednea provoca la muerte de un grupo focalizado de neuronas y una alteraci\u00f3n de la funci\u00f3n de los circuitos neuronales da\u00f1ados. A su vez, esto altera la funci\u00f3n de los circuitos vecinos, y potencialmente se puede iniciar una avalancha de deterioro.<\/p>\n

Entender c\u00f3mo act\u00faan estos mecanismos a nivel de red es muy complicado, tanto por el tama\u00f1o del cerebro como por la dificultad intr\u00ednseca de seguir en detalle la evoluci\u00f3n de un gran n\u00famero de neuronas antes y despu\u00e9s del da\u00f1o. Esta dificultad se puede superar mediante el dise\u00f1o de modelos in vitro como el que proponen los investigadores.<\/p>\n

\"\"<\/a>
El investigador de la URV \u00c0lex Arenas ha participado en esta investigaci\u00f3n.<\/figcaption><\/figure>\n

El experimento ha consistido en registrar primero la actividad de toda la red neuronal para establecer cu\u00e1l es su funcionalidad caracter\u00edstica. Luego, con un l\u00e1ser de alta potencia se ha eliminado de manera precisa un grupo de neuronas y, a continuaci\u00f3n, se ha vuelto a registrar la red en detalle para seguir su desarrollo a lo largo del tiempo.<\/p>\n

Los investigadores han observado que el grupo de neuronas m\u00e1s pr\u00f3ximo a la zona afectada pierde actividad de forma inmediata, pero la va recuperando paulatinamente gracias a la acci\u00f3n de toda la red. \u00abSorprendentemente, en s\u00f3lo quince minutos, este grupo alcanza niveles de actividad similares a los que ten\u00eda antes del da\u00f1o, a pesar de haber perdido irreversiblemente un n\u00famero significativo de impulsos provenientes de la zona afectada\u00bb, explica Soriano. \u00abComo en quince minutos no hay tiempo para establecer conexiones nuevas -detalla el investigador-, concluimos que la red act\u00faa reforzando las conexiones existentes, reconduciendo el flujo de est\u00edmulos neuronales hacia los vecinos inmediatos de la zona afectada, evitant- su deterioro y, por tanto, un colapso progresivo de la red en forma de avalancha\u00bb.<\/p>\n

Interpretar la reacci\u00f3n de la red neuronal y c\u00f3mo \u00e9sta se reconfigura ha sido posible gracias a la investigaci\u00f3n en an\u00e1lisis te\u00f3rico de datos hecha por el grupo de investigaci\u00f3n Alephsys de la URV. \u00abSucede lo mismo que cuando un aeropuerto se cierra y el tr\u00e1fico se redirige. Desde el punto de vista de las redes complejas es posible estudiar cu\u00e1les son los caminos de m\u00e1xima eficiencia y c\u00f3mo se reconducen las rutas hasta que la situaci\u00f3n se normaliza\u00bb, explica el investigador principal de este grupo, \u00c0lex Arenas.<\/p>\n

El estudio, adem\u00e1s, refuerza la importancia de los modelos in vitro<\/em> como herramienta complementaria para entender la complejidad del cerebro y sus alteraciones. En este contexto, esta investigaci\u00f3n se integra dentro del proyecto europeo MESO-BRAIN, en el que tambi\u00e9n participa Jordi Soriano. El objetivo de este proyecto es dise\u00f1ar cultivos neuronales modelo que reproduzcan la estructura y la din\u00e1mica de regiones cerebrales, con el fin de estudiar de una manera controlada la acci\u00f3n de f\u00e1rmacos o terapias gen\u00e9ticas para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.<\/p>\n

Referencia bibliogr\u00e1fica:<\/strong> S. Teller, E. Est\u00e9vez-Priego, C. Granell, D. Tornero, J. Andilla, O. E. Olarte, P. Loza-\u00c1lvarez, A. Arenas i J. Soriano. \u00abSpontaneous functional recovery after focal damage in neuronal cultures\u00bb. eNeuro, febrer de 2020. DOI: 10.1523\/ENEURO.0254-19.2019<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Una nueva herramienta experimental permite ver c\u00f3mo afecta a su entorno la lesi\u00f3n en una red neuronal. Investigadores de la URV han participado en esta investigaci\u00f3n<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":70562,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[102,3463,244,83,4243,100,123],"tags":[1582,1584],"class_list":["post-70566","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-comunicacion-ciencia","category-ingenieria-informatica-matematicas","category-escuela-ingenieria","category-general-es","category-grupos","category-investigacion","category-notas-prensa","tag-alephsys-lab","tag-redes-complejas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/70566","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=70566"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/70566\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/70562"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=70566"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=70566"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=70566"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}