En aquesta sessió s’explicarà breument l’estructura del cervell i quines funcions controla, com és la vida d’una neurona des que neix fins a que envelleix i mor i quina conseqüència té per les nostres funcions la degeneració de determinades neurones (les malalties neurodegeneratives, com a exemple). Què poden fer els investigadors per entendre les malalties neurodegeneratives i descobrir noves dianes terapèutiques? Conferència de la Dra. Esther Pérez-Navarro, Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències, Facultat de Medicina, Universitat de Barcelona, Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED).

1. 1
Dra.Esther Pérez-Navarro
Departament de Biologia Cel·lular,Immunologia i Neurociències
Facultatde Medicina
Una pinzellada sobre el teu cervell:
Del desenvolupament a l’envelliment
RECEPCIÓ ANÀLISI RESPOSTA
El sistema nerviós
Encèfal
Mèdula
espinal
Sistema
Nerviós
Central (SNC)
Sistema
Nerviós
Perifèric
(SNP)
ENCÈFAL I MEDUL·LA ESPINAL
(anàlisi i integració dela informació
sensorial i motora)
ENTORN
INTERN I
EXTERN
SISTEMA
AUTÒNOM
(Simpàtic,
Parasimpàtc
i entèric)
Ganglis
autònoms i nervis
COMPONENTS
SENSORIALS
COMPONENTS
MOTORS
EFECTORS
SISTEMA
SOMÀTIC
MOTOR
Nervis motors
Ganglis i
nervis sensorials
Receptors
Sensorials
(superfície
i òrgans interns
Musculatura
esquelètica
Musculatura
Llisa i cardíaca
Glàndules

2. 2
ESTUDI DEL SISTEMA NERVIÓS
Neurociències
Anatomia
Histologia
Bioquímica
Fisiologia
Conducta Imatge
Biologia
Molecular
Psiquiatria
Psicologia
Neurologia
Neurobiologia
Què controla el nostre cervell?

3. 3
Cos callós
Esquerra:
Parla
Escriptura
Llenguatge
Càlcul
Dret:
Habilitatsespacials
Reconeixement facial
Habilitatsmusicals
Funcions que controla el nostre encèfal
Parts de l’encèfal
cervell
Capacitats intel·lectuals:
Resolucióde problemes
Raonament
Alguns aspectes dela parla
Escorça motora
Recepció i processamentde
la informaciósensitiva
Interpreta la
informació visual
Memòria
Emocions
Audició
Llenguatge
Escorça
cerebral

4. 4
Tronc de l’encèfal
Control de processos
bàsics per a la supervivència:
Ritme cardíac
Respiració
Digestió
Son
Controla la postura i l’equilibri
Processos cognitiussuperiors
Cerebel
Parts de l’encèfal
Sistema límbic
Tàlem
Estacióde relleu
Hipotàlem
Temperatura, sed, gana,
pressió sanguínia i hormonesEmocions, instints i memòria
Amígdala
Emocions i memòria
emocional
Reacció a l’estrés
Glàndula
pituitària
Hormones
(Creixement,
desenvolupament sexual,
altres òrgans endocrins)
Glàndula
pineal
Melatonina
Cicle son-vigília
Hipocamp
Memòria i
aprenentatge
Parts de l’encèfal

5. 5
• Naixem amb més de 100 bilions de neurones en el nostre
encèfal
• Com a mitjana hi ha 15000 connexions per cèl·lula
UN UNIVERS DINS EL NOSTRE ENCÈFAL
Terminal axonal
Espai sinàptic
Vesícules
sinàptiques
Neurotransmissor
Impuls nerviós
Comunicació entre les neurones: Sinapsi
Sinapsi Recaptador
Receptor

6. 6
Controldel movimentvoluntari: Ganglis basals
Les neurones no estan soles….
CÈL·LULES DE LA GLIA
Neurona
Oligodendròcit
Microglia
Astròcit
Estan acompanyades de les cèl·lules glials

7. 7
• El desenvolupament de la nostra conducta està lligat al del
nostre cervell
• El desenvolupament de l’encèfal depèn de l’experiència i de la
genètica
• L’encèfal te capacitat d’adaptació- PLASTICITAT
Desenvolupament Maduresa Vellesa
L’encèfal està en continua adaptació
LA IMPORTÀNCIA DELS ESTÍMULS
Les experiències primerenques són crucials

8. 8
Connexions en l’encèfal humà a diferents edats
Naixement 6 anys 14 anys
Plasticitat sinàptica
Plasticitat sinàptica en l’etapa adulta
Podem modificar les connexions…. Quan som grans també?
Abans dels anys 70-80...
De cap manera! En adults no hi
ha plasticitat!Per això els
records i els pensaments són
estables per sempre!
A partir dels anys 70-80...
Ens havíem equivocat… Quan
els adults ens trobem davant
de circumstàncies alterades,es
produeixen canvis en els
circuïts neuronals!

9. 9
Processos patològics modulen l’activitatsinàptica
Representaciód’una mà
normal
5
4
3
2
1
Representacióde la mà
després de l’amputació
d’un dit
1
2
4
5
Area somàtica de la mà
La vida de les neurones

10. 10
Podem generar noves neurones després del naixement?
Bulb olfactiu
Gir dentat
hipocamp
L’estimulació afavoreixla neurogènesia l’encèfal
BrdU, marcador de divisió cel·lular NeuN, marcador de neurones
Ambient normal Ambient enriquit

11. 11
vermell
blau
verd
groc
violeta
taronja
vermell
blau
verd
groc
violeta
taronja
http://www.psicoactiva.com/stroop.htm
Efecte Stroop o Jaensch
Conflicteentre costatdret i esquerra del nostre encèfal
(Dret: color;Esquerra: paraules)
No ipmotra el odren en el que
las ltears etsán ersciats, la úicna csoa
ipormtnate es que la pmrireay
la útlima ltera etésn ecsritas en la psioción
cocrrtea.
El rsteo peuden estar ttaolmntee mal y aún
pordás lerelo sin pobrleams.
Etso es pquore no lemeos cada ltera por sí
msima, la paalbra es un tdoo.

12. 12
La vida de les neurones
Degeneració del cervell
Envelliment
Malalties
Neurodegeneratives i Psiquiàtriques
Drogues Accidents
Trànsit Cardio-vasculars

13. 13
Malalties neurodegeneratives
Corea de Huntington
Malaltia d’ Alzheimer
Esclerosi lateral
amiotròfica (ELA)
Malaltia de Parkinson
Michael
J. Fox
Robin Williams
Olivia Wilde
Mattson and Magnus (2006) Nat Rev Neurosci 7: 278–294
Aspectes comuns
1.- Aparició majoritàriament
en edat avançada
2.- Pèrdua selectiva de poblacions
neuronals
Colinèrgiquesde projecció(escorça i hipocamp)
Dopaminèrgiquessubstàncianegra
GABAèrgiques projecciónucli estriat
Motoneurones (medul·la espinal)
Selectivitat?

14. 14
Aspectes comuns
3.- Presència d’agregats proteics a les àrees cerebrals afectades
Malaltia d’Alzheimer
Malaltia de Parkinson
α-sinucleïna
β-amiloide
Fosfo-Tau Malaltia de Huntington
c
Huntingtina
Esclerosi Lateral
Amiotròfica
SOD1
Malaltia d’Alzheimer
És la malaltianeurodegenerativa més comú
Afecta uns 20 milions depersones a tot el mon
Progressió lenta,pèrdua creixentde la memòria
amb canvis conductuals
Aparició esporàdicaen el 99% dels cassos
Menys d’1% associadaa mutació genètica

15. 15
Malaltia de Parkinson
És la segona malaltianeurodegenerativa més comú
Es caracteritza per trastorns del moviment:
Tremolor en repòs
Rigidès
Inestabilitatpostural
Hipocinèsia
Aparició esporàdicaen el 90% dels cassos
Un 10 % associadaa mutació genètica
Malaltia de Huntington
Malaltiagenètica autosòmica dominant
Malaltiarara(1-4/milió)
Edat d’inici variable(10%juvenil;90%edat adulta)
Alteracions motores amb moviments involuntarisdel tronc i extremitats
Trastorns psiquiàtrics i cognitius
Control Pacient deHuntington

16. 16
Br aç cur t
Cr omosoma 4
··CAG-CAG··
Gen de la Huntingtina
Ex ó-1
Huntingtina
nor mal
Huntingtina
mutada
···CAG-CAG-CAG-CAG-CAG···
Ex ó-1
Mutació que causa la malaltia de Huntington
Control del moviment voluntari: Ganglis basals
Huntington i Parkinson
Parkinson
Hipocinèsia
Huntington
Hipercinèsia

17. 17
Utilitzem models experimentals de la malaltia,
i/o mostres procedents depacients o post-
mortem, per estudiar els mecanismes
implicats en la fisiopatologia amb la finalitat
de poder dissenyar noves estratègies
terapèutiques
Anàlisi de la coordinació motora
Rotarod
Tractat Tractat
***
##
$
Latencytofall
(sec)
Control-vehícle
Control-tractat
HD-vehícle
HD-tractat

18. 18
Aprenentatgei memòria
Reconeixement de la
nova localització
d’un objecte (NOLT)
ba
Entrenament
b
a’
Test
Reconeixement
d’un objecte nou
(NORT)
a a’
Entrenament
a b
Test
0
20
40
60
80
100
NORT
%Timeexploring
*
##
#
a a a ab b b b
0
20
40
60
80
NOLT
%Timeexploring
***
*
#
###
$
ba’ ba’ ba’ ba’
Control-vehicle
HD-vehicle
HD-Tractament 1
HD-Tractament 2