El contacte matern i el dolor

Es difícil volver a tus raíces cuando son débiles y están lejos. Es difícil volver a tus raíces cuando el idioma que usas a diario como adulto no es tu lengua materna.

El Bebé es un Mamífero (Dr. Michel Odent)

Aquesta setmana us vull parlar del contacte matern com a regulador del dolor.

Ja fa uns mesos vaig fer una entrada sobre com aquest contacte matern ajudava a regular la resposta a l’estrès del futur adult. Partint de la introducció (transcric paraules textuals: hem de tenir clar que davant d’una situació d’estrès el sistema nerviós autònom simpàtic s’activa per a preparar el cos per lluitar o fugir), és també aquest sistema autònom el gran protagonista amb el dolor, malgrat que en aquesta entrada ens quedarem en estructures cerebrals.

DOLOR

Fa alguns anys (i que orgullosa em sento de poder escriure això) vam estar parlant del dolor: dels tipus que hi havia, del dolor crònic, del que succeïa en el cervell… I és aquí on vull expandir-me una mica més i acabar relacionant-ho amb com el contacte matern ho pot regular.

El dolor es defineix com una experiència sensorial i emocional desagradable provocada per estímuls que lesionen, real o potencialment, els teixits.

L’estimulació d’unes fibres nervioses anomenades Aδ i C són les responsables de transportar la sensació de dolor, entre altres sensacions (fred, calor, picor, set, gana, etc.), fins a la medul·la espinal. En aquest punt les fibres faran connexions amb el sistema nerviós autònom per crear un canvi de conducta i solucionar aquella situació d’alarma. Però no vull entretenir-me molt en aquest punt, sinó entrar més en aquelles estructures que hi ha a nivell cerebral que ens fan conscients del dolor i/o provoquen la inhibició d’aquest.

Hi ha el Locus Ceruleus (inhibició a través de noradrenalina* en situació de por o amenaça), el Rostral Ventromedial Medulla (regió sensible a la serotonina*, però on també s’hi poden trobar receptors µ-opioides*), el Periaqueductal Gray, el Thalamus (filtra quina informació es farà conscient), la Insular Cortex (percep que alguna cosa no va bé) i la Anterior Cingulate Cortex (relacionada amb l’emoció que afegim en aquest estat d’alarma). Totes aquestes estructures es troben en el tronc cerebral o ja en el cervell i intentaran influir en les interneurones inhibitòries, atenuant la sensació de dolor.

El Periaqueductal Gray (PAG) o la substància gris periaqüeductal és l’estructura on em vull centrar. El PAG es troba al voltant de l’aqüeducte cerebral, dins del tegmen del cervell mig. Forma part del sistema de supressió del dolor a través de l’alliberació d’endorfines* i encefalines* que van al nucli major del rafe que allibera serotonina* i que baixa fins a les interneurones inhibitòries de la làmina II del la medul·la espinal. Però a més a més, el PAG també s’activa amb situacions de defensa o amb el comportament reproductor i s’ha vist que el desenvolupament neurològic de l’estructura està molt associat al contacte físic. Respon a receptors µ-opioides i cannabinoides.

*Per tots els dubtes en relació als neurotransmissors que he comentat més amunt, us deixo una entrada que vam fer en aquest blog: Segment Facilitat I també en aquesta página on, de forma clara i senzilla s’expliquen els principals i la seva funció.

En un article (3) es va estudiar la contribució dels receptors opioides en el comportament de rates lactants. Ho van fer mesurant la sensibilitat de la morfina (un tipus d’opioide) en el comportament agressiu, la cura de les cries, la resposta al dolor i la temperatura corporal. Es va veure que la morfina va disminuir significativament el comportament agressiu, que eren menys sensibles a les acciones analgèsiques però igualment eren sensibles a la seves propietats hipo-tèrmiques: “los animales lactantes experimentan cambios funcionalmente relevantes en la regulación de la sensibilidad al dolor de los opioides”.

En un altre article (4) es va plantejar la hipòtesi de què el PAG mesurava les respostes a les amenaces i l’aïllament social. En condicions normals, quan s’aïllen les rates bebès de les seves mares, elles produeixen vocalitzacions ultrasòniques i mostren una disminució a la sensació de dolor; en canvi quan s’exposen a un mascle adult desconegut, es queden immòbils i segueixen sentint menys el dolor. En l’estudi es van lesionar electrolíticament el PAG en dues zones diferents, lateral i ventro-lateral. Després van aïllar les rates i uns dies més tard les van exposar a un mascle. En la primera prova (aïllament) van veure disminuïda la reacció d’ajuda (les vocalitzacions) i l’analgèsica en els dos tipus de lesions; i en la segona prova (mascle) també van observar disminuïda la immobilitat i l’analgèsia en la lesió ventro-lateral. En conclusió, “el PAG parece desempeñar un papel de desarrollo continuo en las respuestas específicas a la edad a amenazas como la vocalización ultrasónica, la analgesia y la inmovilidad”.

CONTACTE MATERN

A partir de la recerca de tota la informació, m’ha portat a un seguit d’articles sobre el pell-amb-pell o Mètode Cangur i que crec que també és important.

El Mètode Cangur consisteix amb el contacte nu de la mare amb el seu fill just després de nèixer. Ajuda a establir un bon vincle afectiu i millorar la maduració neurològica de la criatura.

En aquesta revisió (5) volien determinar l’efecte del pell-amb-pell davant el dolor per procediments mèdics en nounats en comparació amb cap intervenció, l’ús de sacarosa o d’altres analgèsics. Les conclusions dels autors diuen que el pell-amb-pell sembla ser efectiu per als indicadors del dolor, però també per altres indicadors com la freqüència cardíaca o el temps de plor. Malgrat això es necessiten més estudis.

---

Considero que és molt fàcil el que s’ha de fer per donar als nostre fills un bon nínxol intern on créixer. Porto dues entrades on l’únic que demano és que s’abraci i s’envolti d’amor maternal/paternal/familiar als nadons. Així de senzill i simple.

Alguns cops he criticat mentalment a dones que ho deixen tot per ser mare (incloent-hi la meva pròpia), però ara m’adono que senzillament segueixen el seu instint més primitiu i que amb això asseguren que el seus fills visquin des de l’estimació i la felicitat.

BIBLIOGRAFIA

1. Apunts PNI
2. Comprendido de Fisiologia – Gyuton & Hall
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2498961
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10775771
5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28205208
6. El Bebé es un Mamífero – Dr. Michel Odent
7. Niños Sanos, Adultos Sanos – Xavi Cañellas y Jesús Sanchis

-Marta S-

Optogenètica

“…por ahora, el bisturí más preciso en el cerebro humano sigue siendo la palabra. Nosotros ahora podemos llegar a ver cómo actúa sobre el cerebro y lo modifica.” -Karl Deisseroth

Aquesta setmana us vull donar a conèixer una tècnica que s’està “posant de moda” entre la comunitat mèdica i neurocientífica: l’optogenètica. Se li auguren grans èxits, tant per la prevenció com per al tractament de múltiples malalties (neurodegeneratives, mentals, etc.) com per altres problemes (addiccions, dolor, etc.). De moment us en faig la introducció i en futures entrades tractarem en detall la seva aplicabilitat sobre patologies concretes.

DEFINICIÓ I BASES DE FUNCIONAMENT (1)

“L’optogenética és una tècnica experimental que combina procediments d’enginyeria genètica i de física òptica per marcar neurones específiques del cervell i poder activar-les després a voluntat mitjançant raigs de llum de determinada freqüència” (Morgado, 2016).

Les tècniques clàssiques de manipulació i control experimental del cervell afronten problemes de falta de resolució espaial i temporal, cosa que compromet i dificulta l’interpretació dels resultats que s’obtenen quan es manipula experimentalment el cervell. Crick, va proposar ja al 1979 que la llum seria una gran alternativa ja que es pot administrar en pulsos breus i precisos. Però en aquella època faltava saber com activar les neurones amb llum. Avui en dia, s’ha descobert que alguns microorganismes produeixen opsines, unes proteïnes que controlen i regulen el flux de càrregues elèctriques a través de les seves membranes en resposta a la llum. De fet, tot va començar cap a l’any 2000 a través de les investigacions que equips japonesos van fer sobre l’alga verda unicel·lular Chlamydomonas reinhardtii. Després a Alemanya, basant-se en aquestes investigacions, es va descobrir que, segons la seqüència de gens, es codificaven 2 proteïnes diferents, cada una de les quals reaccionava a la llum. Les van anomenar ChR1 i ChR2. Paral·lelament a Estats Units van veure que la llum regulava el comportament de l’alga.

La idea, a partir de llavors, va ser poder introduir el gens d’aquestes proteïnes en mamífers per així poder-les activar amb llum i que servissin com a eina de control neuronal i cerebral. Van haver de passar anys, però al final es va aconseguir mitjançant virus benignes com a mitjà de transport. Actualment s’han descobert diverses formes alternatives com l’electroporació (per més informació llegir 1r paràgraf de la pàg.2 de l’article de Morgado, 2016), l’existència d’altres opsines (halorrodopsines) i altres fotoproteïnes (naturals o artificials) que es poden activar de forma selectiva en molt poc temps (mil·lèssimes de segon) quan reben el raig de llum adequat (comportament que segueixen les neurones i els circuits neuronals).

*Cal recordar, que a més de la llum, les proteïnes fotoreceptores necessiten d’una forma de vitamina A anomenada retinaldehid com a cofactor activador (les membranes cel·lulars dels mamífers solen tenir-ne de sobres).

El següent pas va ser desenvolupar tècniques i procediments per aconseguir que les fotoproteïnes es fabriquéssin i instal·léssin únicament en grups específics de neurones. Una vegada més, s’hi va arribar per diferents camins: promotors genètics (seqüències d’ADN a les que s’uneixen els enzims que inicien la transcripció d’un determinat gen), ús d’antibiòtics com la doxiciclina, o l’ús dels virus benignes novament.

En el present, la revolució tècnica ha tingut lloc a la font que s’utilitza per il·luminar les neurones: primer, eren LED, però escalfaven massa i costava de dirigir la llum. El que s’utilitza ara són cables de fibra òptica, que s’implanten intracranialment en llocs molt precisos. Permeten una il·luminació molt precisa i, al mateix temps, el registre de l’activitat de les neurones que s’activen. L’ús de cables conjuntament amb la microscopia electrònica han permès desenvolupar una tècnica anomenada “all-optical interrogation of neural circuits“, que consisteix en la lectura i manipulació simultánia de l’activitat d’un determinat circuit nerviós mitjançant la llum, amb molta precisió.

Aquí podeu veure un ratolinet sent estimulat.

Us deixo un vídeo resum senzill sobre l’optogenètica, els reptes i les seves utilitats.

UTILITAT DE L’OPTOGENÈTICA (1,2)

Amb els treballs fets fins a la data, la majoria aplicats sobre rates i ratolins, s’ha pogut:

-discernir grups cel·lulars responsables d’inhibir o activar estats fisiològics i motivacionals com ara: el dolor, la gana, la set, la respiració, els ritmes circadians, la son, la son REM, la conducta d’aparellament i la parental, l’agressivitat o el reforç.

-marcar i evocar memòries de por, crear memòries falses o, fins i tot, borrar-ne d’existents, manipulant les espines dendrítiques de les neurones, afavorides per l’aprenentatge.

-estimular el creixement neuronal mitjançant l’activació optogenètica del neurotransmissor GABA (inhibidor al sistema nerviós central).

-suprimir comportaments depressius mitjançant l’evocació optogenètica de memòries positives.

-discernir circuits neuronals implicats en la transmissió de la informació sensorial de diferents tipus.

-localitzar mapes d’activitat neuronal relacionats amb el comportament o estats cognitius o motivacionals específics gràcies a la combinació de l’optogenètica amb tècniques de neuroimatge funcional com el TAC.

-Ha començat a jugar un paper important en les patologies neurològiques i les malalties mentals (localització de l’activitat neuronal durant les convulsions epilèptiques, circuits que controlen els períodes ON-OFF a la malaltia de Parkinson o identificació d’aspectes neoplàsics o degeneratius en models animals amb malaltia d’Alzheimer).

-Recentment, en un estudi fet a Alemanya utilitzant cries de peix zebra, també s’ha pogut reparar un circuit neuronal danyat. Amb llum, han promogut la producció d’una proteïna bàsica per fer aquesta reparació. (4)

>El mateix Morgado recomana la lectura d’una revisió de Deisseroth K per a tenir molt més clara la utilitat i els futurs reptes de l’optogenètica. Aquí us deixo l’enllaç: Optogenetics: 10 years of microbial opsins in neuroscience. Nat Neurosci 201.; 18: 1213-25.

A més, us deixo una entrevista que recentment li van fer a Deisseroth a “La Vanguardia”.

Fins aquí l’entrada. Espero que l’hagueu disfrutada.

>Fonts i enllaços consultats

1. Morgado I. Optogenética: historia, fundamentos y relevancia presente y futura. Rev Neurol 2016; 62: 123-8.
2. http://one.lavanguardia.com/optogenetica-encender-y-apagar-neuronas-para-entender-el-cerebro/
3. https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/bright-prospects-repairing-neurons-light-283786

>Imatges

*http://www.robotspacebrain.com/wp-content/uploads/2013/10/Optogenetics.png

-Anna-

Neurones Mirall

“Solo las mentes abiertas son capaces de comprender que todo puede ser mejorado, y que siempre podemos ir a por más. El problema más grande que padecen los seres humanos es la parálisis mental, parálisis que les impide seguir soñando.”

Gente tóxica (Bernando Stamates)

Giacomo Rizzolatti i el seu equip són els grans descobridors de les neurones mirall. El 1996 van iniciar un estudi per a estudiar l’activació de les neurones de l’àrea premotora (àrea cerebral destinada bàsicament a la mobilitat corporal) en els monos macacos amb una acció concreta de la mà. Com era d’esperar es van activar les àrees pertinents quan se li va demanar al mono l’acció concreta: agafar un cacauet, aplaudir o qualsevol moviment de les mans. Però després van descobrir que hi havia una activació de les mateixes àrees cerebrals quan el mono observava com altres individus realitzaven aquella mateixa acció.

A partir d’aquí es va començar a parlar de les neurones mirall i s’han fet un gran ventall d’estudis per a determinar la seva funció. Actualment es podria definir les neurones mirall com un tipus de neurones que s’activen en l’execució d’una acció i quan s’observa la mateixa acció executada per un altre individu. Són neurones altament especialitzades en aconseguir comprendre la conducta que realitzen els altres, connectant amb l’emoció que porta a desenvolupar-la. És llavors, a partir d’aquestes neurones, que podem parlar d’empatia.

La localització d’aquestes neurones és difusa ja que es troben distribuïdes per moltes zones del cervell. En els humans de forma predominant en l’hemisferi esquerra, participant en les accions manuals, la vocalització, l’aprenentatge i el comportament social. La morfologia de les neurones mirall és similar a les altres, que ja vam explicar en un post anterior (https://apapatxar.wordpress.com/2016/02/02/anatomia-basica-del-sistema-nervios/).

NEURONES MIRALL I TEA

Han sorgit línies d’investigació que relacionen la disminució de l’activitat d’aquestes neurones amb el Trastorn de l’Espectre Autista (TEA), tot i així no hi ha cap teoria sobre les causes d’aquest. Alguns estudis han observat que una reducció de l’activitat neuronal en la regió on es troben la majoria de les neurones mirall, suggerint que el sistema nerviós de les persones amb TEA no està totalment activat. Ara m’agradaria parlar-vos de diferents estudis que intente donar suport a aquesta teoria:

• Ramachandran i el seu equip, de la Universitat de Califòrnia, van demostrar que els subjectes presentaven una supressió del ritme quan observaven un individu realitzar una acció concreta, provocant una incapacitat pel reconeixement empàtic de la conducta amb els altres.
• Hari i el seu equip, de la Universitat de Helsinki, van trobar un dèficit del sistema de les neurones mirall .
• Dapretto i el seu equip, també de la Universitat de Califòrnia, van demostrar una reducció de l’activitat de les neurones mirall en l’esforça prefrontal en individus amb TEA.
• Thoeret i el seu equip, de la Universitat de Montreal, van observar com hi havia una activitat més dèbil en els individus amb TEA quan realitzaven i observaven una acció, que quan ho comprovaven amb individus sense TEA.

Llavors, aquest estudis donen suport a la idea de que les persones amb TEA tenen un sistema de neurones mirall mal desenvolupat provocant la incapacitat de comprendre els actes dels altres i la incapacitat d’imaginar que les altres persones són éssers pensants amb intencions i motivacions intel·lectuals similars a les seves. Tot i aquesta conclusió, les causes del Trastorn de l’Espectre Autista continuen definint-se com a desconegudes.

NEURONES MIRALL I EMPATIA

Segons la Real Academia Española es defineix empatia com: 1. Sentimiento de identificación con algo o alguien 2. Capacidad de identificarse con alguien y compartir sus sentimientos.

Llavors tenint en compte això i la definició de les neurones mirall, és evident el paper que desenvolupen. Però el més interessant és la importància a nivell conductual, que ha participat en el desenvolupament social.

Segons el model de percepció-acció, l’observació o imaginació d’una altra persona en un estat emocional particular, activa de forma automàtica una representació d’aquest estat en l’observador, amb les respostes fisiològiques associades. Llavors, la unió amb les emocions és la causa de l’evolució conductual humana i el vertader motor del desenvolupament cultural de la societat: “Respectar per ser respectat.”

BIBLIOGRAFIA

• El precio de la inteligencia (Jordi Agustí, Enric Bufill i Marina Mosquera).
• http://www.rae.es/
• http://www.aepccc.es/blog/item/neuronas-espejo-una-posible-explicacion-sobre-la-etiologia-del-autismo.html
• https://psicologiaymente.net/

 

Marta S.

Bacteris i neurones es comuniquen de la mateixa manera.

“Each of us is a superorganism; a collective of species living side-by-side and cooperatively running the body that sustains us all” – Alanna Collen (al seu llibre “10% Human. How your body’s microbes hold the key to health and happiness”).

Aquesta setmana hem decidit canviar una mica de la temàtica habitual dels últims posts. La setmana que ve la reprendrem amb una altra patologia, però aquesta us hem volgut apropar una curiositat que fa uns mesos ens va cridar l’atenció. La revista Nature va publicar al juliol un estudi que demostra que, com les neurones, els bacteris també es comuniquen via senyals elèctriques.

A l’entrada “Gut-brain axis” us explicàvem la relació entre l’intestí i el sistema nerviós. Però resulta que la base d’aquests dos grans òrgans, la microbiota intestinal (i no només aquesta, sinó tota la resta de bacteris) i les neurones, fan servir el mateix sistema de comunicació: els impulsos elèctrics. Com us explicarem a continuació, és veritat que la complexitat i la velocitat amb que ho fan no és la mateixa (les neurones són més ràpides i precises). Però aquest descobriment obre la porta a entendre les aures (onades d’activitat elèctrica anormal que tenen lloc al cervell) associades a la migranya o l’epilèpsia, ja que s’hipotitza que aquesta comunicació bacteriana podria ser la precursora d’aquests comportaments patològics que són les aures.

Aquesta investigació, feta conjuntament entre la Universitat Pompeu Fabra (UPF) i la University of California, San Diego, va sortir a la llum al juliol, resultat d’una investigació prèvia en què es veia com les cèl·lules que vivien en comunitat podien tant cooperar com competir pels recursos. El que van fer va ser estudiar el comportament d’una comunitat de Bacillus subtilis (imatge 1) en un biofilm (imatge 2).

[*Un biofilm és, explicat d’una manera molt senzilla, la constitució d’una comunitat de microorganismes associada a una superfície. Els microorganismes generen unes substàncies que són la base perquè les cèl·lules d’adhereixin al material, constituïnt així la matriu del biofilm, que en permet el creixement i/o desenvolupament].

        

Van observar que les cèl·lules de la perifèria del biofilm condicionaven la vida de les cèl·lules centrals i viceversa, fent de la relació una co-dependència metabòlica.

En base a aquesta observació i a la, ja coneguda, presència de canals iònics (estructures que hi ha a les membranes cel·lulars i que permet els pas d’ions de dins a fora la cèl·lula) als bacteris, l’equip de la UPF, liderat per l’investigador Jordi Garcia-Ojalvo, i el de la University of California, van decidir buscar l’ús que feien els bacteris d’aquests canals, ja que fins al moment havien servit per saber com eren els de les neurones, però no se sabia perquè els tenien els propis bacteris.

La investigació conclou que els fan servir per comunicar-se entre ells quan està en risc la seva supervivència, i en fan ús quan viuen en comunitat (com en un biofilm). Quan organismes de la part central detecten que hi ha manca de nutrients, envien una senyal elèctrica d’estrès que es va amplificant cap als organismes de la perifèria perquè deixin passar més aliment (i per tant les cèl·lules exteriors en consumiràn menys). Aquest procés ve mediat a través d’ions de potassi i mitjançant el glutamat com a NT (podeu veure les oscil·lacions dels nivells de potassi en aquest vídeo, extret del propi article “Ion channels enable electrical communication in bacterial communities”). Així mateix, quan es detecta la presència d’un agent tòxic, les cel·lules de la perifèria avisen a les del centre. Es converteix en una lluita entre les dues bandes però sense guanyador, en un estira i arronsa constant però que assegura la supervivència. Això els fa altament resistents a antibiòtics i desinfectants i, per tant,un gran risc pels humans.

Els ions de potassi i el glutamat són els mateixos agents implicats en la formació de les aures. A més, aquest tipus de comunicació és, segons Garcia-Ojalvo “l’antecedent evolutiu del comportament neuronal”, però molt més simple (les neurones no només fan ús de canals de potassi, sinó que també en necessiten pel sodi) i lent (la comunicació tarda milisegons en la neurona però hores entre els bacteris). Tenint en compte les similituds dels dos sistemes, s’espera poder desenvolupar biofilms experimentals on analitzar, de forma més senzilla, els processos implicats en el desenvolupament de les aures i així poder-hi trobar una sol·lució.

I fins aquí l’article d’aquesta setmana. Esperem haver-vos despertat curiositat!

Fonts i enllaços consultats:

–Article “Las bacterias se comunican por impulsos eléctricos como las neuronas”, de El País, del 22 d’Octubre de 2015.

–https://www.upf.edu/cexs/news/20151023.html

-Liu J,Prindle A, Humphries J, Gabalda-Sagarra M, Asally M, Lee DD et al. Metabolic co-dependence give rise to collective oscillations within biofilms. Nature. 2015 Jul 30;523(7562):550-4. doi: 10.1038/nature14660.

-Prindle A, Liu J, Asally M, Ly S, Garcia-Ojalvo J, Süel GM. Ion channels enable electrical communication in bacterial communities. Nature. 2015 Nov 5;527(7576):59-63. doi: 10.1038/nature15709.

-Donlan RM. Biofilms: Microbial Life on Surfaces. Emerg Infect Dis. 2002 Sep; 8(9): 881-890.

-Apapatxar-