Browsing by Subject "Neuroanatomía"

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    Atlas de disección: guía de estudio Neuroanatomía I
    López González, Laura; Anatomía Humana y Psicobiología; Facultad de Medicina
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    Atlas de disección: guía de estudio Neuroanatomía II
    López González, Laura; Anatomía Humana y Psicobiología; Facultad de Medicina
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    Avances Citogenéticos y Neurobiológicos en el Síndrome de Down
    (Murcia: Universidad de Murcia, Editum, 2014-01) Fernández-Alcaraz, Camino; Carvajal-Molina, Fernando
    El síndrome de Down es una alteración autosómica que, tradicionalmente, ha sido estudiada de forma independiente, desde ámbitos como la medicina, la biología o la psicología. En este artículo pretendemos ir más allá e incorporar una perspectiva multidisciplinar que contemple, por una parte, los principales hallazgos de estas disciplinas y por otra, las teorías que intentan explicar las complejas relaciones que se producen entre dichos hallazgos. Con este objetivo, revisamos los avances que se han realizado en el campo de la genética, la neuroanatomía y la neuroquímica en relación a este síndrome, así como las explicaciones que se han desarrollado para intentar entender el perfil neuropsicológico asociado con esta alteración. Creemos que la incorporación de esta perspectiva ayudará a alcanzar una visión general sobre los correlatos psicobiológicos del síndrome de Down.
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    Development of essential bases to study the neural mechanisms of forced exercise and its effects on health in a rat model
    (Universidad de Murcia, 2023-10-11) Garrigós García, Daniel; Ferrán Bertone, José Luis; Escuela Internacional de Doctorado
    El ejercicio físico se ha relacionado con efectos beneficiosos para la salud cerebral desde los tiempos de Herófilo, hace más de 2000 años. Sin embargo, los mecanismos por los que actúan estos beneficios siguen siendo poco conocidos. El modelo roedor es adecuado para estudiar los aspectos mecanísticos que implican la respuesta del cerebro a los aspectos motores de la actividad física, pero también las consecuencias mecanísticas que el ejercicio produce en el organismo (positivas y negativas). Además, comparten un plan general de desarrollo del sistema nervioso central, determinando que algunos derivados cerebrales básicos y sus funciones se conserven entre ellos. Por este motivo, la presente tesis pretende desarrollar las bases esenciales para estudiar los mecanismos neurales del ejercicio forzado y sus efectos sobre la salud en un modelo de rata. Para ello, el primer objetivo (Estudio 1) fue determinar si los protocolos de carrera en rueda forzada de los estudios publicados incluyen las variables necesarias para reproducir experimentalmente la investigación. Encontramos que sólo el 13% de los protocolos de ejercicio eran totalmente reproducibles, y ningún artículo informaba de los 21 ítems completos, siendo 18 ítems el máximo (2 trabajos). La inversión del ciclo de luz (25,9%) fue la variable menos descrita junto con la humedad ambiental relativa (27,8%). En cuanto a los parámetros del ejercicio, la variable menos descrita fue la relacionada con el protocolo de progresión de la carga (49%) y la fase del periodo de luz/oscuridad en la que tuvo lugar el ejercicio (55,5%). Tampoco hubo correlación entre el año de publicación y los ítems reportados ni entre el factor de impacto y los ítems reportados. Dada esta falta de reproducibilidad, desarrollamos una nueva guía con las recomendaciones de los ítems a reportar en un artículo reproducible experimentalmente. El segundo objetivo (Estudio 2) fue determinar la posición topológica de las neuronas TH-positivas en la región hipotalámica según el modelo prosomérico en la rata Sprague Dawley adolescente. Nuestro análisis reveló que la clasificación alfanumérica es topográficamente imprecisa en varios aspectos y por lo tanto tiene una utilidad limitada, particularmente para la comprensión causal. Asimismo, el mapa de áreas prosoméricas es en general más discriminativo que el columnar, permitiendo postular aspectos mecanicistas causales relacionados con el origen de cada población catecolaminérgica. Finalmente, nuestro tercer objetivo (Estudio 3) fue determinar las condiciones para el desarrollo de un paradigma de ejercicio forzado para mantener la capacidad de ejercicio a través del tiempo en ratas adolescentes y adultas. Descubrimos que un protocolo de carga incremental provocaba la respuesta locomotora máxima en ratas adolescentes y adultas. Sin embargo, las ratas adolescentes fueron las únicas que se beneficiaron de un entorno enriquecido mientras intentaban obtener la máxima respuesta locomotora. Descansar durante 24h entre test disminuyó el rendimiento locomotor en el segundo test en adolescentes y adultos. Separar los test 72h también disminuyó el rendimiento en el segundo test en adolescentes y adultos. Sin embargo, la realización de sesiones de carrera entre pruebas separadas por 72h amortiguó la caída del rendimiento en adolescentes y aumentó el rendimiento locomotor en adultos. El descanso activo rescató el rendimiento deteriorado por las drogas, alcanzando el de los test anteriores en adolescentes y adultos. En conjunto, estos resultados establecen bases esenciales que permitirán en futuros estudios la manipulación de las vías hipotalámicas mediante técnicas como la optogenética o la quimiogenética para establecer relaciones causales entre los núcleos hipotalámicos y el ejercicio físico, analizando las diferencias en etapas críticas de maduración cerebral como la transición de la adolescencia a la edad adulta.
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    Genoarquitectura comparada del mesencéfalo alar en el ratón y el pollo
    (2014-09-02) Ayad, Abdelmalik; Puelles López, Luis; Eduardo Ferran, José Luis; Facultad de Medicina
    Objetivo general: Caracterizar genoarquitectonicamente de modo comparado la placa alar mesencefálica del ratón y el pollo durante el desarrollo y la vida postnatal temprana. Materiales y métodos: Se utilizaron ratones de la cepa Swiss Albino. Se analizaron embriones de E10.5, E11.5, E12.5, E14.5, E16.5 y E18.5, así como algunos estadios postnatales y el adulto (P0, P10-14, P25 y P56). En el estudio de aves se utilizaron embriones de pollo (HH30-HH45) y algunos estadios postnatales (P1, P2, P6). Para llevar a cabo el análisis pretendido se realizaron hibridaciones in situ con múltiples sondas de RNAm en embriones in toto, o en secciones de vibratomo y de criostato. El material procesado fue escaneado utilizando el software Image Scope. Finalmente los datos fueron seleccionados para su interpretación y análisis. Resultados: Como resultado del análisis genoartiquectónico se caracterizó molecularmente los límites rostral y caudal del mesencéfalo de ratón y pollo durante el desarrollo y algunos estadios postnatales. Además de los ya conocidos marcadores Pax6, Tcf7l2 y Fgf8, otros factores de transcripción tales como Lim1, Lhx2, Foxp1, Tcfap2B, Dbx1, Esrrb y FoxB1 resultaron útiles para identificar estos límites. Además estos datos genoarquitectónicos han contribuido a clarificar los límites entre los dominios alares anteroposteriores y los subdominios dorsoventrales de m1 y m2 (mesomeros 1 and 2). Se ha llevado a cabo un detallado estudio genoarquitectónico comparado de los colículos superior e inferior (torus semicircular) del pollo y el ratón, lo cual ha permitido confirmar y en su caso postular homologías de sus componentes estructurales (capas, núcleos, poblaciones neuronales) entre ambas especies. Otras regiones comprendidas en este estudio son el gris tectal y el área preístmica. Conclusiones: Los datos obtenidos en este estudio permiten disponer de marcadores adicionales para localizar con precisión los límites del mesencéfalo, así como también identificar las regiones y subregiones alares que componen los mesómeros 1 y 2. Los abundantes datos moleculares obtenidos contribuirán a futuros estudios de los dominios alares mesencefálicos, cuya finalidad sea comprender los fenómenos causales de su proceso de laminación o especificación celular diferencial. Finalmente, se aporta la definición de un nuevo territorio histogenético radial intercalado entre los colículos superior e inferior, el área intercollicular. Por otra parte el detallado análisis genoarquitectónico comparado del colículo inferior/torus semicircular entre pollo y ratón ha permitido postular posibles homologías entre ambas especies. SUMMARY General aim: Characterize comparatively the genoarchitectonic structure of the mesencephalic alar plate of the mouse and chick during development and early postnatal life. Methods: The study used mice wild Albino Swiss strain. We analyzed embryos at E10.5, E11.5, E12.5, E14.5, E16.5 and E18.5; as well as selected postnatal stages and the adult (P0, P10-14, P25 y P56). To carry out the intended analysis multiple in situ hybridizations with mARN probes were performed on whole embryos, in vibratome sections and cryostat sections. In selected cases an immunohistochemical reaction served as counterstaining of the hybridization. The processed material was scanned using Image Scope software. Finally, specific data were selected for further interpretation and analysis. Results: Using our genoarchitectonic approach we characterized molecularly the rostral and caudal midbrain limits during all stages of development and some postnatal stages. Besides the known relevant markers Pax6, TCF7L2 and Fgf8, other patterns of transcription factors such as Lim1, Lhx2, Foxp1, Tcfap2b, Dbx1, FoxB1 and Esrrb were useful to identify these limits. Furthermore, these genoarchitectonic data helped to clarify the boundaries between the various anteroposterior alar domains and their respective dorsoventral subdomains across m1 and m2 (mesomeres 1 and 2). Finally, the analysis allowed obtaining data on the selective expression of genes in the different strata that make up the layers of the superior and inferior colliculi. Other studied regions were the tectal gray, the intercollicular area and the preisthmic area. Conclusions: The data obtained in this study identified additional markers that accurately locate the boundaries of the midbrain, and served to identify genoarchitectonically distinct regions that make up the alar plate of mesomere 1. The novel intercollicular area was identified as a full radial histogenetic zone. Finally, abundant molecular data were generated that will contribute to future causal developmental studies of the superior and inferior colliculi, as regards the process of layering or cell specification. Moreover, detailed postulates of homology were proposed between the structural components of the mammalian inferior colliculus and the avian torus semicircularis.
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    Neural mechanisms mediating locomotor performance during forced wheel running in adolescent rats : Stress responses and role of the dopaminergic system
    (Universidad de Murcia, 2021-05-19) Toval Sánchez, José Ángel; Puelles López, Luis; Ferrán Bertone, José Luis; Escuela Internacional de Doctorado
    Practicar actividad física regularmente durante la adolescencia produce abundantes beneficios para la salud. Sin embargo, los mecanismos causales que producen estos efectos aún se desconocen. Esto se debe en parte a la falta de uniformidad y parametrización en los modelos experimentales de ejercicio empleados en investigación. Uno de los desafíos actuales es desenmarañar los mecanismos neurales que controlan y modulan la actividad física. Por ello, el principal objetivo de esta tesis doctoral ha sido desarrollar un modelo de ejercicio en roedores que permita determinar los mecanismos neurobiológicos subyacentes a la actividad física. Después, se han evaluado las respuestas de estrés y el rol del sistema dopaminérgico durante la carrera forzada. Con este propósito se han llevado a cabo tres estudios de investigación: En el estudio_1 nos propusimos desarrollar y evaluar una fase de habituación al ejercicio en rueda forzada para mejorar el rendimiento motor de ratas adolescentes. Así, se desarrolló un protocolo de habituación de 8 días basado en un aumento progresivo de la velocidad y tiempo de carrera. Concluido el protocolo, se evaluó su efecto sobre el rendimiento motor mediante un test incremental. La habituación mejoró significativamente el rendimiento motor durante el test. Además, estos datos implican que implementar una fase inicial de habituación es clave para lograr respuestas motoras satisfactorias (100% de los roedores) durante programas de entrenamiento más exigentes. El ejercicio agudo, y particularmente las modalidades forzadas, son consideradas una condición de estrés. Este estrés podría actuar reduciendo o potenciando las funciones motoras. Por esto, en el estudio_2 nos propusimos determinar si los biomarcadores plasmáticos de estrés lactato y glucosa varían durante la habituación al ejercicio y durante el test incremental. Además, evaluamos los cambios transcriptómicos en la expresión de ARNm hipotalámico de Avp y Crh, mediante hibridación in-situ y qPCR. Los resultados mostraron que los biomarcadores de estrés plasmáticos e hipotalámicos permanecieron invariables durante el protocolo de habituación. Según esto, las respuestas de estrés no estarían involucradas en la mejora motora observada tras la habituación. Curiosamente, después del test las ratas no habituadas mostraron niveles de lactato y glucosa más elevados, lo que implica que la implementación de una fase adaptativa previa a programas de ejercicio forzado podría minimizar las respuestas de estrés no específicas. Los mecanismos que regulan las respuestas motoras observadas parecen depender por tanto del sistema nervioso central. Particularmente, el sistema dopaminérgico tiene un importante rol en el desarrollo y maduración de circuitos neurales asociados con el aprendizaje motor y cognitivo durante la adolescencia, mediante la activación de los receptores D1 y D2, convirtiéndose en un importante candidato en la modulación de la capacidad física durante esta etapa. El objetivo del estudio_3 ha sido determinar si los receptores D1 y D2 contribuyen a la modulación de la capacidad física durante la adolescencia y si esta modulación tiene lugar en el estriado, núcleo principal de los ganglios de la base, asociados al control motor, y una de las regiones cerebrales con mayor expresión de receptores dopaminérgicos. Los resultados han mostrado que la dopamina está involucrada en la regulación del rendimiento motor a través de la acción de los receptores D1 estriatales y D2 extra-estriatales. En conjunto, los estudios_1y2 proporcionan un novedoso modelo en roedores para el estudio de la neurobiología del ejercicio, con el que es posible aplicar las mismas cargas de entrenamiento a todos los animales, logrando niveles altos de rendimiento y evitando respuestas de estrés no específicas del ejercicio. El estudio_3 explora los mecanismos neurales asociados a la capacidad física durante la adolescencia, que es dependiente de dopamina y está ligada a la activación de los receptores D1 estriatales y D2 extraestriatales.
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    Study of the interpeduncular nucleus and the trigeminal sensory complex as paradigms of neuronal migration and brain segmentation in the hindbrain
    (Universidad de Murcia, 2022-03-09) García Guillén, Isabel María; Aroca Tejedor, Pilar; Marín San Leandro, Faustino; Escuela Internacional de Doctorado
    Esta tesis doctoral se incluye en el campo de la Neurobiología del Desarrollo. El objetivo principal ha sido profundizar en el conocimiento de dos procesos fundamentales para la formación del encéfalo: la migración neuronal y la segmentación cerebral. Para ello, me he centrado en dos estructuras relacionadas respectivamente con estos procesos: el núcleo interpeduncular (IPN), que estudios previos han descrito como modelo de migración neuronal en el rombencéfalo rostral; y la columna sensorial del trigémino, que se extiende a través de sucesivas unidades segmentarias a lo largo del rombencéfalo. Para el estudio de ambas estructuras, este trabajo toma como base el modelo neuromérico, que considera sucesivas unidades segmentarias o metaméricas a lo largo del eje longitudinal del encéfalo. Estos neurómeros se denominan rombómeros (r) en el rombencéfalo. Muestran expresión específica de combinaciones de genes de desarrollo y dan lugar a dominios transversales respectivos del rombencéfalo adulto. En cuanto aI IPN, está formado íntegramente por la migración neuronal de diversas poblaciones neuronales con diferentes orígenes dorsoventral y rostrocaudal. Esta estructura se subdivide en tres componentes rostrocaudales, el prodromal (Pro) ubicado en el istmo (también llamado r0), y el rostral interpeduncular (IPR) y caudal interpeduncular (IPC), localizados en rostral r1 (r1-r) y caudal r1 (r1-c), respectivamente. Algunos autores han propuesto que r1-r y r1-c pueden considerarse como segmentos independientes, de modo que los tres dominios del IPN antes mencionados corresponderían a sus respectivos neurómeros. Estudios previos demostraron que las poblaciones celulares del IPN expresan varios factores de transcripción (TF) (Nkx6.1, Pax7, Otp, Otx2, Irx2) durante el desarrollo de esta estructura, permitiendo así determinar su origen, vías migratorias y destino final. En el estudio 1 (García-Guillén et al., 2020) el objetivo fue estudiar el proceso de migración del IPN en un ratón mutante que carece de DCC (Deleted in Colorrectal Cancer), que es un receptor de Netrin-1. Esta molécula participa en múltiples procesos de migración durante el desarrollo del rombencéfalo. La técnica principal utilizada fue la hibridación in situ con sondas de ARN para los TF mencionados anteriormente en encéfalos de ratón DCC- / - knockout frente a sus homólogos de tipo salvaje. A continuación, en el estudio 2 (García-Guillén et al., 2021) nos centramos en la regionalización molecular dentro de este núcleo, mediante la búsqueda de genes expresados diferencialmente dentro de las subregiones del IPN. Realizamos esta selección y análisis utilizando los datos de Allen Developing Mouse Brain Atlas (ADMBA) (https://developingmouse.brain-map.org/). Los estudios 1 y 2 se realizaron en estadios perinatales (principalmente E18.5 y también P4) debido a que el IPN es un núcleo de formación tardía, por lo que se pensó que el cribado daría lugar a genes que podrían participar tanto en la migración neuronal como en la regionalización de este núcleo. En cuanto a la columna sensorial del trigémino, se extiende a lo largo de la mayor parte del rombencéfalo, abarcando así varios rombómeros. Esta columna está formada por el núcleo sensorial principal (Pr5), ubicado en los rombómeros r2 y r3, y el núcleo espinal del trigémino (Sp5), que cubre desde r4 hasta el límite rombencéfalo/médula espinal, según estudios previos en ratón. El objetivo perseguido en el estudio 3 (García-Guillén et al., 2021b) fue estudiar su organización segmentaria, buscando genes expresados diferencialmente dentro de esta estructura. Para ello, buscamos en las bases de datos ADMBA y Allen Mouse Brain Atlas (AMBA) (https://mouse.brain-map.org/) en juveniles (P4, P14, P28) y adultos (P56), ya que pretendíamos brindar un nuevo soporte molecular para las posibles subdivisiones romboméricas de esta estructura que no solo serían transitorias en el embrión, sino que también se mantendrían en los encéfalos adultos. Los resultados del estudio 1 muestran que la vía de señalización Netrin-1 / DCC es uno de los mecanismos implicados en la migración de la IPN, ya que en el mutante existe un deterioro general pero diferencial de la migración neuronal de todas las poblaciones analizadas. La ausencia de DCC afecta principalmente a aquellas poblaciones de los dominios Pro e IPR de este núcleo. En el estudio 2 obtuvimos 135 genes expresados en el IPN de forma regionalizada. El análisis funcional de estos genes destacó una sobrerrepresentación de familias de genes relacionadas con el desarrollo de neuronas, la morfogénesis celular y la guía de axones. En el estudio 3, caracterizamos el patrón de expresión de 12 genes expresados diferencialmente a lo largo de la columna del trigémino: Baiap3, Camk2a, Calb1, Calb2, Irx2, Kcng4, Fn1, Mafb, Tac1, Tac2, Pde1c y Zbtb16. A través del análisis del patrón de estos genes, proporcionamos un nuevo soporte genético de la segmentación de esta columna en el adulto. En general, estos trabajos aportan nuevos conocimientos sobre los mecanismos de desarrollo de dos estructuras del rombencéfalo, el IPN y la columna sensorial del trigémino, como ejemplos de migración y segmentación celular. Este conocimiento puede servir de base para futuros estudios sobre la función o farmacología de ambas estructuras, o puede aplicarse también al estudio de otras poblaciones neuronales en cuya formación están implicadas la migración y / o la segmentación.