Post on 24-Jun-2015
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Introducción a la Neurociencia y al
Comportamiento Animal
MODULO I
Bases de la NeurocienciaProf. Renny Pacheco
Neurociencia:Neurociencia:
El propósito principal de la Neurociencia es entender como el sistema nervioso de los El propósito principal de la Neurociencia es entender como el sistema nervioso de los animales controla sus acciones. Particularmente en relación al ser humano se busca animales controla sus acciones. Particularmente en relación al ser humano se busca dar explicación a la marcada individualidad de nuestras acciones.dar explicación a la marcada individualidad de nuestras acciones.
La ultima frontera de la Ciencia podría ser la comprensión de los procesos biológicos La ultima frontera de la Ciencia podría ser la comprensión de los procesos biológicos de la conciencia y de los procesos mentales por los que percibimos, sentimos, de la conciencia y de los procesos mentales por los que percibimos, sentimos, actuamos, aprendemos y recordamos. actuamos, aprendemos y recordamos.
La neurociencia es y debe ser hoy mas que nunca una ciencia integradora: La neurociencia es y debe ser hoy mas que nunca una ciencia integradora:
La biología molecular, celular, la biofísica, la electrofisiología, las matemáticas, la La biología molecular, celular, la biofísica, la electrofisiología, las matemáticas, la bioquímica, la histología, la medicina, la etología, la psicología, para dar respuestas bioquímica, la histología, la medicina, la etología, la psicología, para dar respuestas
emergentes a sus cuestiones.emergentes a sus cuestiones.
Técnicas de Estudio en Neurociencias
Anatomía Macroscópica
Observación por microscopia óptica con tinciones
Cultivos celulares
Registros en rodajas de encéfalo
Marcaje con técnicas inmunohistoquímicas
Microcopia Electrónica
Registros de actividad eléctrica, orgánicos (electroencefalograma), oligoneuronales (potenciales evocados), unicelulares (Voltage Clamp, unitario extracelular) o moleculares (Patch Clamp)
Observación de la conducta
Caracterización Bioquímica de los elementos neuronales
Biología Molecular
Uso de animales trangénicos,
Componentes Celulares del Sistema Nervioso
Las Neuronas:•Células altamente especializada en la comunicación intercelular especialmente a través de señales eléctricas a grandes distancias.
•Muy abundantes, en el orden de 10 a la 11 células en el cerebro humano.
•Cada una puede tener entre 1 y 10.000 conexiones con células vecinas.
Teoría Reticular (Golgi) Vs. Teoría Celular (Ramón y Cajal)
Diversidad de los tipos neuronales:Diversidad de los tipos neuronales:
Las neuronas Cumplen papeles muy diversos durante el procesamiento de la información.
Se calculan en más de 20 mil los tipos de neuronas en el reino animal.
En un mismo organismos es posible encontrar cientos de tipos neuronales con morfológica y funcionalidad bien especifica.
Han sido clasificadas por:
Tamaño y forma de Axón
Tamaño y forma de Árbol Dendrítico
Comportamiento Bioeléctrico
Posición en los Circuitos Nerviosos
Efecto Fisiológico
Neurotransmisor utilizado
NeuronasNeuronas
Soma
Dendritas
Espinas dendríticas
Axón
Transporte Anterogrado (Rápido con Quinecina y lento) y retrogrado (Rápido con Dineina)
Cono de crecimiento
Terminal Presináptico
Las NeurogliasHistóricamente consideradas solo como células de sostén de las neuronas.
Participan en la nutrición, señalización, proliferación, protección, degeneración y regeneración nerviosa.
Ojo cada vez más funciones de modulación y regulación sináptica (Sinapsis Tripartita)
Son entre 5 y 10 veces mas abundantes que las neuronas.
Tres tipos básicos :
Astrocitos y Oligodendrocitos (provenientes de la misma línea germinal que las neuronas) y las Microglías (emparentadas con células del sistema inmune)
Los AstrocitosForman parte de la barrera hematoencefalica, al tapizar los vasos sanguíneos con pies vasculares, poseen los sistemas de transporte necesarios para el intercambio de sustancia entre la sangre y el medio extraneuronal. Red de uniones GAP.
Son parcialmente responsable de la eliminación rápida de neurotransmisores en las cercanias del Botón sináptico, para limitar su efecto.
Los diferentes tipos de astrocitos son guías para la correcta migración de las neuronas durante el desarrollo.
Liberan factores neurotroficos que esculpen el crecimiento neuronal y determinan su supervivencia. Están íntimamente relacionados con la capacidad de estas de formar sinapsis.
Sinapsis Tripartita: Comunicación entre astrocitos y neuronas. Alfonso Araque
Instituto Cajal (CSIC).Madrid
•Evidencias sugieren un papel más activo de los astrocitos en la fisiología neuronal, estando involucrados en el procesamiento de información del SNC. •Los astrocitos poseen una forma de excitabilidad basada en variaciones de la concentración intracelular de Ca2+ y se comunican entre ellos mediante ondas de Ca2+ intercelulares. •Neurotransmisores liberados sinápticamente son capaces de movilizar Ca2+ de los reservorios intracelulares astrocitarios, la excitabilidad celular astrocitaria es desencadenada por la actividad sináptica neuronal. •Los astrocitos pueden liberar el transmisor glutamato de manera Ca2+-dependiente al medio extracelular, modulando así la actividad eléctrica neuronal y la transmisión sináptica.
•Ha sido propuesto el concepto de “sinapsis tripartita”, según la cual la sinapsis está funcionalmente constituida por tres elementos, a saber, los elementos pre y postsinápticos y los astrocitos adyacentes.
Los Oligodendroglias.
Células formadoras de las Vainas de Mielina (laminas lipidicas que envuelven a los axones y facilitan la transmisión del impulso nervioso.
Oligodendrocitos: pueden envolver varios axones y se distribuyen entre las neuronas de Sistema Nervioso Central.
Celulas de Schwann: Solo envuelven un axón, presentes en el S N Periférico.
Se relacionan con la capacidad de regeneración axónica, al liberar dos proteínas inhibidoras del crecimiento en el SNC por una parte y sustancias neurotróficas (neurotrofinas) en el SNP.
Plan General del Sistema Nervioso de un Vertebrado
Principales divisiones Sistema Nervioso Central
La Corteza Cerebral
Arquicorteza (Naranja)): Constituida por la formación de Hipocampo
Paleocorteza (Azul): Cerebro Olfativo, puede tener hasta 10 capas diferenciadas
Neocorteza (Verde Claro): Fue la ultima en aparecer evolutivamente y posee seis capas característica. Presenta un desarrollo impresionante en primates
El Neocórtex
Tipos Neuronales de la Corteza Cerebral de
Mamífero
Capas de la Corteza Cerebral
Mapa Cortical de las Áreas de Brodman
Algunas de ellas…
Corteza Somatosensorial (3,1 y 2)
Corteza Gustativa (43)
Corteza Auditiva (41 y 42)
Corteza Visual (17, 18, 19)
Corteza motora Primaria (4)
Corteza Motora Ocular (8)
Corteza Asociativa Prefrontal (10) Memoria espacial
Corteza Limbica (24, 30 31 32…) Memoria y emociones
Principales Áreas Sensoriales
Homúnculo Sensorial de la
Corteza Somestésica
Primaria
Principales Áreas Motoras
Homúnculo Motor de la Corteza
Motora Primaria
Superficie ocupada por la corteza prefrontal en diferentes mamíferos
Las Meninges
La Barrera Hematoencefálica