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Neurociencia - De la neurona a la mente

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Luis María Zieher.

LM Zieher //

LM Zieher // Neurociencia. De la neurona a la mente. nervioso central (SNC), se forma en las primeras 3-4 semanas de gestación. Es seguida por una proliferación y migración celular, expansión cerebral en tamaño y formación de los giros. La neurogénesis y la arquitectura general del cerebro está completa en el momento del nacimiento mientras que la maduración de las células gliales (astrocitos y oligodendrocitos), la sinaptogénesis, la poda sináptica y la mielinización ocurren en la etapa posnatal. Una adecuada neurogénesis, (la cual antecede a la gliogénesis) y el cambio a la etapa de gliogénesis son críticas para la formación de los circuitos neurales y el adecuado funcionamiento cerebral. Una falla en cualquiera de los mecanismos puede llevar a una desorganización y probablemente a una disfunción del SNC. (Jiang et al., 2016). Desde un punto de vista biológico, se observan tres fases en el neurodesarrollo temprano. a) División y migración neuronal: ocurre en la primera mitad de la gestación y se caracteriza por la creación de neuronas nuevas a una tasa de más de 250 mil neuronas por minuto y su migración hacia la superficie externa del cerebro. b) Conectividad neuronal: ocurre desde la mitad de la gestación hasta los 2 años de edad posnatal. Al mismo tiempo, la mielinización alcanza su pico e induce a un crecimiento extremo de la sustancia blanca. El cerebro cambia frecuentemente el nivel de conectividad a lo largo de la vida debido a influencias ambientales. c) Sinaptogénesis y poda sináptica: ocurre a lo largo de la vida. Está asociada a una formación de pocas conexiones y principalmente con la poda sináptica. A través de esta fase la corteza permanece plástica (Budday S, Steinmann P, Kuhl E, 2015). Un gran número de señales intracelulares interactúan con el microambiente extracelular con una temporalidad y espacialidad determinada en el neurodesarrollo. Estas señales inducen la expresión de genes involucrados en la diferenciación, maduración, migración y supervivencia de las células. Además, el silenciamiento de los genes responsables del mantenimiento de las stem cells en un estado pluripotente son importantes características del neurodesarrollo. Las stem cells son capaces de proliferar y autorenovarse y aumentar todas las líneas celulares del sistema nerviosos central (SNC). Después de que el desarrollo es completado, estas están aún presentes en 2 nichos: la zona subventricular de los ventrículos laterales y la zona subgranular, la cual es parte del giro dentado del hipocampo. Las alteraciones epigenéticas juegan un papel central en el mantenimiento de la multipotencialidad de las stem cells como para el proceso de diferenciación. El objetivo de este trabajo es describir la neurogénesis; la migración neuronal; la conectividad neural; la sinaptogénesis y la poda dendrítica, que involucra etapas tempranas del neurodesarrollo hasta el desarrollo posnatal del SNC y su vinculación con los mecanismos epigenéticos que estarían en la base de algunos de los trastornos neuropsiquiátricos más graves. Posteriormente describir las herramientas de evaluación de los trastornos del neurodesarrollo. 20

MC Brió // Psicopatología y neurodesarrollo Neurulación del embrión 1) División neuronal y migración El desarrollo del cerebro humano comienza con la neurulación del ectodermo embrionario y tarda 20-25 años en finalizar (Figura 1). Al comienzo, el tubo neural está formado por neuroepitelio. Durante el desarrollo de la corteza, las células neuroepiteliales se extienden a través de toda la pared cortical. En humanos el tubo neural se cierra en el día 30 embrionario, durante la quinta semana de gestación (Herculano-Houzel, 2009). Un sistema ventricular primitivo comienza a formarse. El cierre del tubo neural produce un aumento de la presión del fluido intraventricular, lo que marca el aumento rápido del cerebro. Actualmente se le atribuye a la presión intracraneal un importante papel en la regulación del desarrollo normal del cerebro. En la ausencia de presión, el volumen de las cavidades se ensancha menos rápidamente y el tejido cerebral crece a una tasa reducida y permanece desorganizado. Además de la regulación mecánica el fluido cerebroespinal provee una regulación bioquímica a través de señales extracelulares difusibles, modulando la división celular de las células progenitoras durante el desarrollo y la enfermedad (Lehtinen et al., 2011). Entre la cuarta y quinta semana, el neurodesarrollo se caracteriza por la migración celular, un proceso oscilante durante el cual la célula neuroepitelial se dividen simétricamente en el margen del ventrículo. Esta temprana proliferación incrementa exponencialmente el número de las células progenitoras y, por ende, resulta en un aumento de la superficie del área y del espesor de la zona ventricular. En esta etapa, también se hace visible la primera capa primitiva de las células meníngeas. Estas también desempeñan un papel de centro de señalización entre la corteza y el cráneo para controlar la proliferación y la migración de progenitores neurales y neuronas (Siegenthaler, 2011). Figura 1 Desarrollo neuronal embrionario EDITORIAL SCIENS 21

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