Registro de la actividad eléctrica de la corteza cerebral

septiembre 25, 2011 on 4:57 pm | In biología | 3 Comments

Adolfo García | Desde pequeño he sentido gran fascinación por el mundo microscópico. Con apenas 11 años me regalaron un microscopio que aún conservo con gran cariño. Bajo la inocencia de aquellos años mi meta profesional -para cuando fuese mayor- era ser científico… Qué iluso…

Afortunadamente, años después, mi hermano Josué ha tenido la determinación y capacidad de lograr aquello con lo que yo fantaseaba. Hoy en día mi hermano trabaja como investigador en el fascinante campo de la neurobiología.

De vez en cuando curioseo en el ordenador de mi hermanito buscando alguna foto, texto o, simplemente, converso con él para que me cuente en que anda metido. En la actualidad Josué investiga sobre la naturaleza y mecanismos que hay detrás de la plasticidad del sistema nervioso. Él y sus colegas intentan entender cómo y por qué se desarrollan nuevas conexiones entre neuronas ante, por ejemplo, una lesión medular o la muerte masiva de neuronas provocada por un infarto cerebral.

Durante sus explicaciones Josué me enseño un vídeo, acompañado de audio, de un registro de la actividad nerviosa a nivel neuronal. Al ver aquello no pude ocultar mi asombro al comprobar las similitudes que existen con las señales de un circuito electrónico digital.

El vídeo recoge un registro de la actividad eléctrica de la corteza cerebral de las capas profundas de la corteza (capas 5 y 6) mediante la implantación de electrodos de tungsteno de 5 MΩ de impedancia y un diámetro de unas pocas micras. Estos electrodos se situaron en el espacio extracelular (espacio que rodea a las neuronas). Esta localización extracelular permite registrar la actividad eléctrica simultánea de todas las neuronas que se encuentran en un radio de unos cientos de micras en torno al electrodo. El vídeo, cuya duración es de 5 minutos y medio, reproduce a cámara muy lenta unos eventos eléctricos que en realidad se han sucedido en el espacio de milisegundos.

La corteza cerebral es la estructura biológica más compleja que se conoce. Está constituida por millones de neuronas distribuidas en distintas capas. Cada una de estas neuronas recibe contactos sinápticos de miles de neuronas de la misma y de otras capas de la corteza. Esta densa interconexión posibilita que toda la red neuronal que forma la corteza cerebral pueda funcionar de forma sincrónica en determinados momentos. De esta forma, la red neuronal puede oscilar entre un estado en el que toda la red está activa (estados UP) y un estado en el que toda la red está silente (estados Down). En el vídeo se muestra la alternancia de estos dos estados de actividad de la corteza cerebral: estados Up (en los que se ve y escucha el disparo simultáneo de potenciales de acción de las neuronas) y estados Down (en los que la red está silente, no se observa ni escucha el disparo de potenciales de acción de las neuronas). Ambos estados se suceden continuamente, pudiendo durar cada estado desde menos de un segundo a unos pocos segundos, dependiendo del estado de actividad global de la corteza cerebral.

3 Comments »

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  1. Me parece genial el artículo y más aún los avances científicos que se vienen alcanzando.
    Al leer sobre los electrodos implantados en el cerebro, con el fin de obtener las mediciones que muestra el video embebido en este artículo, no puede evitar preguntarme cómo se llega a estos estúdiso.
    No quiero acusar que este sea el caso, pero realmente no estoy de acuerdo con las metodologías de investigación, por más que persigan un objetivo noble.
    Les dejo un video que encontré y que me dejó atónito:
    http://www.youtube.com/watch?v=PUOAzoJUBoI

    Pido disculpa a los impresionables, el video es duro.

    Comment by MAURO PROTTI — 29/09/2011 #

  2. Mauro, muchas gracias por tu comentario.
    Si, la verdad es que el vídeo que has dejado es inquietante.
    El debate en torno a la moralidad de los experimentos con animales es un tema espinoso. Para los que no somos científicos es difícil valorar si un experimento con un animal es realmente útil (por ejemplo el estudio de una técnica de trasplante de corazón o una vacuna) o bien es una excentricidad de un científico vanidoso cuando intenta un trasplante de cerebro. Por lo que conozco, en España y en muchos otros países, los científicos que trabajan con animales no tienen «licencia» para hacer lo que les plazca con el animal que quieran. Hay una regulación -más o menos efectiva- que pone coto a lo que se hace en los laboratorios.
    En todo caso, aun a riesgo de provocar alguna ira, me atrevería a decir que de todo el maltrato que aplicamos a los animales este es el «moralmente» más justificable porque, en la mayoría de los casos, nos conduce a salvar vidas humanas. Tristemente, en el lado oscuro, a veces se produce el proceso contrario: se experimenta en animales técnicas para mejorar la efectividad de armas dirigidas a exterminar a personas…

    Comment by agy — 30/09/2011 #

  3. […] García | Hace unos días subí a ccapitalia un vídeo con un registro de la actividad en la corteza cerebral. Ahora, de una manera más amena, podéis disfrutar y ampliar conocimientos sobre estos temas con […]

    Pingback by ccäpitalia.net [arte, tecnología e innovación] » Los sonidos de la mente, por Xurxo Mariño — 09/10/2011 #

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