Dr. Luis Ángel Aguilar MendozaDr. Luis Ángel Aguilar Mendoza
Un ive rs idad Pe rua naCa ye ta no He re dia
Anatomía de Andreas VESALIUS (1514-1564)
Biblioteca Histórica de la Universidad de Salamanca
Nervous System Functions
En el proceso de integración del individuo al medio que lo rodea, el sistema nervioso es responsabe de: Recibir información (sistemas sensoriales) Integración e interpretación de la información sensorial recibida. Organización y ejecución de respuestas adaptativas (sitemas
motores).
Estímulo Respuesta
Una única célula recibe información del entorno (estímulo) y es capaz de generar una respuesta que guarda relación con el estímulo. Diferentes tipos de estímulos mecánicos provocan un único tipo de respuesta.
↑ Complejidad y
variabilidad de larespuesta.
receptor
efector
¿Como conectar estos elementos entre sí?
Vm
S. Ramón y Cajal.Teoría de la polarización dinámica
• Células excitables
• INFORMACION
INTEGRACION
CODIFICACION
Aparición de un sistema nervioso constituido por un tejido altamente especializado y de compleja organización, con propiedades únicas adecuadas al manejo de información.EXCITABILIDAD Y CONECTIVIDAD
Tallado de encéfalo de alpaca prefundido. Los cerebros de los animales fijados fueron extraidos y postfijados en una solución de paraformaldehido al 10%.
Lama paco: Alpaca
NaCl6M
Glycerol6M
20µm
NaCl7 days
Glycerol7 days
El tratamiento con glicerol en TG conduce a la expresión de caspasa-3, luego de 7 los días de tratados.
Esta expresión todavía se detecta en animales inyección del post-glicerol de 6 meses, sin embargo, tal expresión se parece ser menos uniforme.
Figura 4
Zonas del hemisferio cerebral izquierdo vistas lateralmente que se activan tras escuchar palabras, decirlas, verlas escritas o pensarsobre ellas. Los colores rojos y amarillos indican las áreas que consumen más glucosa durante cada una de estas actividades.
Oir palabras Decir palabras Ver palabras Pensar palabras
Evidencia de sueño conductual en Drosophila Melanogaster
Efectos del Entorno Efectos del Entorno EstimulanteEstimulante
a) Un pez joya criado en aislamiento desarrolla neuronas con menos ramificaciones
b) Un pez criado con otros tiene más ramificaciones neuronales
Potencial de acción en la neurona(colorante sensible a voltaje)
Registro intracelular de una neurona modelo.
gNa-gK
La integración de las entradas y la codificación dependen asimismo de las características morfológicas
Importancia del compartimiento dendrítico
Comparación propo rcional entre elcerebro de ra ta y el human o
S.Ramón y Cajal - 1899
SINAPSISSINAPSIS
NEUROCIENCIA
ESTUDIO CIENTíFICO DEL SISTEMA NERVIOSOESTUDIO CIENTíFICO DEL SISTEMA NERVIOSO
ESTUDIO INTERDISCIPLINARIO DEL SISTEMA ESTUDIO INTERDISCIPLINARIO DEL SISTEMA NERVIOSO Y SU MANIFESTACION EXTERNA, EL NERVIOSO Y SU MANIFESTACION EXTERNA, EL COMPORTAMIENTO COMPORTAMIENTO (DELGADO Y COL. 2002)(DELGADO Y COL. 2002)
Santiago Ramón y CajalPetilla, 1852-1934
Camillo GolgiBrescia, 1843-1926
Max BielschoswkyBreslau, 1869-1940
LA TEORÍA NEURONALNeuronismo - Reticularismo
Leo Gerlach 1851-1918
P. del Río-Hortega
La Escuela española de Neurohistología
N. Achucarro
F. de Castro
J.F. Tello y Muñóz
R. Lorente de Nó
En la segunda mitad del siglo XIX y comienzos del XX surge en España En la segunda mitad del siglo XIX y comienzos del XX surge en España un grupo de Neurocientíficos que cambian las ideas sobre la un grupo de Neurocientíficos que cambian las ideas sobre la organización del sistema nervioso. Es tiempo de la Neuroanatomía y las organización del sistema nervioso. Es tiempo de la Neuroanatomía y las técnicas de impregnación argéntica.técnicas de impregnación argéntica.
SINAPSISSINAPSIS
POTENCIAL DE ACCIÓN
PODEMOS MEDIR EL NUMERO DE POTENCIALES QUE PASAN POR UNA MEMBRANA EN EL TIEMPO Y RELACIONARLO CON LA INTESIDAD DEL ESTIMULO .
Histograma Postestímulo
Tiempo (ms)
Nú
mer
o d
e d
esca
rgas
Mapa de Frecuencias
Frecuencia (kHz)
Inte
nsi
dad
(d
BS
PL
)
+ --
ELECTROFISIOLOGÍA NEUROFARMACOLOGÍA
0
500
1000
0
500
10000
400
800
0
500
1000
Time (ms)
Fir
ing
rat
e (s
pik
es s
-1) Bicuculline
0 40 80 1200
200
400
Control Recovery
0
500
1000
PATCH CLAMP
(Tomado de Rochlin y Farbman, 1995) (Tomado de Hirata y Fujisawa, 1999)
Diana/s intermedia/s y diana definitiva
Lower gray values neurons
All neurons
Higher gray values neurons
Cau
dal s
ecti
onC
auda
l sec
tion
Rostral
Rostral
sectionsection
Aguilar et al.2001
SISTEMA NERVIOSO
S.N. CENTRAL S.N. PERIFÉRICO
S.N. SOMÁTICO
S.N. AUTÓNOMO
S.N. SIMPÁTICO
S.N. PARASIMPÁTICO
ENCÉFALOENCÉFALO MÉDULAMÉDULA
CEREBROCEREBRO
DIENCÉFALDIENCÉFALOO
TRONCOTRONCO
CEREBELOCEREBELO
CERVICALCERVICAL
TORÁXICATORÁXICA
LUMBARLUMBAR
SACRASACRA
COXÍGEACOXÍGEA
FUNCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO
Detección sensorial
Procesamiento de la Información
Comportamiento
SNC: 1012 neuronas1012 cél. gliales1015 conexiones sinápticas
Mecanismos de orientación del crecimiento axonal y migración neuronal durante el desarrollo del sistema nervioso
Teoría Neuronal
1.- Neurona:Unidad Funcional del Sistema Nervioso
2.- Polarización Funcional y Polarización Trófica
3.- Transformación
04/-gal/Hoechst
% de cél. E16.5 plp-lacZ+, tras 5DIV
O4+ 34 2
O1+ 33 1
tubulina-III+
GFAP+
1.- Neurona:Unidad Funcional del Sistema Nervioso
. Esquema de la marcha de las incitaciones motrices voluntarias y de las sensitivas motrices .Ramón y Cajál - 1902
LEY DE POLARIZACIÓN DINÁMICA
2.- Polarización Funcional
Transporte axónico retrogradode peroxidasa de rabano picante
Polarización Trófica
Sistema motor autónomo
Sistema motor somatico
3.- Transformación
Linaje de células madre neurales
Fetal Adulto
Célula madreFGF-2EGFFGF-2 + EGF
Progenitor FGF-2EGF
PDGFFGF-2IGF-1BDNFNeuroblasto
GlioblastoCNTFBMPs T3
Neurona
AstrocitoOligodendrocito
(Tomado de Shihabuddin et al., 1999)
TIPOS PRINCIPALES DE MIGRACIÓN NEURONAL EN EL SISTEMA NERVIOSO
1-RADIAL O GLIOFÍLICA
((Tomado deTomado de Dulabon et al., 2000 Dulabon et al., 2000))
2-TANGENCIAL or NEUROFÍLIC
((Tomado deTomado de Doetsch y Álvarez-Buylla, 1996)) Doetsch y Álvarez-Buylla, 1996))
((Tomado deTomado de Anderson Anderson et al.,et al., 2000) 2000)
FUNCIONES DE LAS MOLÉCULAS QUIMIOTRÓPICAS DURANTE EL DESARROLLO DEL SNC
NETRINAS SEMAFORINAS SLITS OTRAS
Crecimiento y/o arborización de neuritas
Sí Sí Sí HGF, BMP7, Ác. Retinoico
Colapso de conos de crecimiento Sí Sí Sí BMP7
Orientación del crecimiento axonal ( +, - ) ( - , + ) ( - ) ( + ) HGF, Reelina, Ác. Retinoico ( - ) BMP7
Sinaptogénesis Sí Sí
Migración neuronal ( +, - ) ( +, - ) ( - ) ( + ) HGF ( +, - ) Reelina
Morfógeno en otros tejidos Sí HGF, BMPs, Ác. Retinoico
DESARROLLO Y ENVEJECIMIENTO CEREBRAL
SUPERVIVENCIA IDEAL
Neurona
La NeuronaLa NeuronaMarcaje intracelular (Dr. de Felipe, Cajal, CSIC)
Partes de la Neurona: Conexiones entre neuronasPartes de la Neurona: Conexiones entre neuronas. Técnica de Golgi. (Dr. Valverde, Cajal, CSIC)
La NeuronaLa NeuronaTransportes e Inmunocitoquímica
POLARIDAD NEURONALPOLARIDAD NEURONAL
•Bipolar
•Unipolar
•Pseudounipolar
•Multipolar: PiramidalMotoneuronaCélula de Purkinje
Muchas dendritas tienen espinasMuchas dendritas tienen espinas
Movimiento de espinas
Dr. Rafael Yuste(Columbia University, New York)Neurona piramidal del hipocampo
( P0, 10 DIV, GFP)
Dr. Rachel Wong(Washington University, St. Louis)
E12, Neurona ganglionar de la retina (~15 minutes; 5 sec entre imagenes)
Dinámica de filopodios
¿Que es un célula de Glia?
Son las células no-neuroales
SINAPSIS
Las sinapsis son zonas especializadas de la membrana celular, en los cuales se da la comunicación entre una neurona y otra célula del organismo, frecuentemente otra neurona.
Eléctricas: cuando la señal eléctrica de una neurona pasa a la siguiente célula a través del paso directo de iones
Químicas: cuando la señal eléctrica de una neurona tiene que ser convertida a una señal química que vuelve a ser convertida en una señal eléctrica.
TIPOS DE SINAPSIS
COMO FUNCIONA LA SINAPSIS . CUANDO LLEGA UNA CORRIENTE -POTENCIAL DE ACCIÓN- POR EL AXÓN EN LA SINAPSIS SE ABREN CANALES DE CALCIO. LA ENTRADA DE CALCIO ORIGINA LA LIBERACIÓN DEL NEUROTRASMISOR.
Canales de Calcio Voltaje dependientes
LUIS ANGEL AGUILAR MENDOZALUIS ANGEL AGUILAR MENDOZA Ph.D. Ph.D.
COORDINADOR : AREA DE NEUROCIENCIASDepartamento de Ciencias MorfológicasFacultad de Medicina Alberto Hurtado
Universidad Peruana Cayetano HerediaLima-Perú
[email protected]@upch.pe
Un ive rs idad Pe rua naCa ye ta no He re dia