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Propuesta para Proyecto Trabajo Fin de Grado Título: Estudio comparativo de las motoneuronas de los núcleos oculomotores Breve resumen: El alumno deberá realizar un estudio comparativo de los tres núcleos motores oculares en la rata Wistar. Durante la realización de éste proyecto el alumno aprenderá la metodología relacionada con el marcaje por inmunocitoquímica de las motoneuronas, así como la perfusión intracardial, la sección del cerebro en el criostato y la visualización y conteo de los núcleos tanto en el microscopio óptico como en el de fluorescencia. Bibliografía: - Rodella L, Rezzani R, Corsetti G, Stacchiotti A, Ventura RG. (1994) The rat abducens nucleus: a histoand immunohistochemical study. Boll Soc Ital Biol Sper.; 70(4):6974. - Morcuende S, Benítez-Temiño B, Pecero ML, Pastor AM, de la Cruz RR. (2005) Abducens internuclear neurons depend on their target motoneurons for survival during early postnatal development. Exp Neurol.; 195(1):244-56. Profesora encargada del proyecto: Maya Davis PROPUESTA TRABAJO FIN DE GRADO CURSO 2012‐13 Título: Fisiopatología de la Enfermedad de Alzheimer. Posibles dianas terapéuticas Resumen La enfermedad de Alzheimer es un desorden neurodegenerativo caracterizado por la degeneración neuronal selectiva produciendo una pérdida progresiva de la memoria. Las áreas cerebrales implicadas son la corteza cerebral, el hipocampo y el tronco del encéfalo. La etiología es compleja y la neurodegeneración observada en estos enfermos se debe a múltiples factores; como los depósitos extracelulares del péptido ‐amiloide que tiene un efecto citotóxico y puede inducir apoptosis, la formación de ovillos neurofibrilares compuestos por hiperfosforilación de la proteína Tau (proteína asociada a microtúbulos), junto con la aparición de microglía activada y astrocitos. Estudios recientes sugieren que algunas citoquinas también se encuentran implicadas en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer Por tanto, el objetivo de este trabajo consiste en realizar una revisión de todos los mecanismos neurofisiológicos que se encuentran actualmente implicados en el desarrollo de esta enfermedad y en las posibles diana terapéuticas Bibliografía ‐ Huang Y. and Mucke L. Alzheimer mechanisms and terapeutic strategies. Cell 148: 1204 – 1222, 2012. ‐ Ashutosh, Wei Kou , Robin Cotter, Kathleen Borgmann, Li Wud, Raisa Persidsky, Namita Sakhuja, Anuja Ghorpade . CXCL8 protects human neurons from amyloid‐b‐ induced neurotoxicity:Relevance to Alzheimer’s disease. Biochemical and Biophysical Research Communications 412 (2011) 565–571, 2011. Profesor responsable: Ana Mª Gómez Tubío Título: Modulación de la neurogénesis en el hipocampo de la rata adulta Resumen: En el sistema nervioso central del animal adulto persiste la generación de nuevas neuronas a partir de células precursoras de origen glial. En mamíferos, esta neurogénesis se localiza en dos áreas, la zona subventricular, adyacente a los ventrículos laterales, y la zona subgranular del giro dentado del hipocampo. Este proceso no es fijo, sino que está altamente regulado por diversos factores, permitiendo con ello cierta plasticidad al cerebro adulto. Citas bibliográficas: ‐ ‐ Lledo P.M., Alonso M., Grubb M.S. Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits. Nature Reviews Neuroscience, vol. 7, pp 179‐193, 2006. Sullivan J.M., Benton J.L., Sandeman D.C., Beltz B.S. Adult neurogenesis: a common strategy across diverse species. The Journal of Comparative Neurology, 500: 574‐584, 2007. Profesor encargado: Sara Morcuende Fernández TITULO Neuroanatomía, neuroquímica y electrofisiología del Síndrome X Frágil. Anomalías morfológicas cerebrales, diferencias intersexuales y en el desarrollo. OBJETIVOS Revisión bibliográfica sobre los avances llevados a cabo en el estudio Neuroanatómico del Sistema Nervioso Central en el Síndrome de X frágil. RESUMEN El síndrome del X frágil (FXS) es una enfermedad del desarrollo neural que afecta aproximadamente a 1/4000 varones y a 1/8000 mujeres, es la causa más común de retraso mental hereditario y la causa mejor conocida de autismo. La mutación que origina el síndrome afecta a una región del cromosoma X en la que se sitúa el gen FMR1 (fragile mental retardation 1). La FMRP se expresa ampliamente en el cerebro, y está altamente presente en múltiples tipos neuronales (Bakker et al., 2000; Feng et al., 1997). El principal modelo animal para el estudio del SXF durante los pasados 18 años han sido ratones mutantes en los que Fmr1 fue "knocked out" vía recombinación homóloga (The Dutch-Belgian Consortium, 1994). Numerosos grupos nacionales e internacionales, están llevando a cabo estudios neuroanatómicos, neuroquímicos y electrofisiológicos, en distintas estructuras del Sistema Nervioso Central, lo que permitirá comprender mejor la dinámica del desarrollo normal de esta región cerebral así como identificar posibles alteraciones en el desarrollo de distintas estructuras cerebrales que podrían estar en la base de algunos de los trastornos neurológicos asociados al síndrome X-Frágil en humanos. BIBLIOGRAFÍA Bakker CE, de Diego Otero Y, Bontekoe C, Raghoe P, Luteijn T, Hoogeveen AT, Oostra BA, Willemsen R. Immunocytochemical and biochemicalcharacterization of FMRP, FXR1P, and FXR2P in the mouse.(2000). Exp Cell Res. 258(1):162-70. Bassell G.J. y Warren S.T. (2008). Fragile X syndrome: loss of local mRNA regulation alters synaptic development and function. Neuron. 60(2):201-14. Feng Y, Gutekunst CA, Eberhart DE, Yi H, Warren ST, Hersch SM. (1997). Fragile X mental retardation protein: nucleocytoplasmic shuttling and association with somatodendritic ribosomes. J Neurosci.17(5):1539-47. Seese RR, Babayan AH, Katz AM, Cox CD, Lauterborn JC, Lynch G, Gall CM. LTP induction translocates cortactin at distant synapses in wild-type but not FMR1 knock-out mice. J Neurosci. 2012 May 23;32(21):7403-13. Profesora Encargada: Rosa María Giráldez Pérez PAPEL DE LAS NEURONAS ESPEJO EN EL AUTISMO INFANTIL A principios de los años 90 se descubrió un conjunto de neuronas motoras con unas características especiales: son neuronas que se activan como si ellas mismas estuvieran ordenando un movimiento, aunque sólo lo estuvieran visualizando en otro sujeto. A ese conjunto de neuronas se las denominó sistema de neuronas espejo, y están implicadas en procesos de imitación, aprendizaje, adquisición del lenguaje, expresión emocional y empatía. De hecho, parece que estas neuronas están implicadas en las mismas funciones que se ven alteradas en individuos con autismo (falta de habilidades sociales, ausencia de empatía, déficit del lenguaje…). Recientemente se han llevado a cabo estudios que demuestran cierta relación anatómica y fisiológica entre el sistema de las neuronas espejo y el autismo infantil. Con el presente trabajo se pretende revisar la bibliografía existente acerca de las neuronas espejo, el autismo, y su relación. Bibliografía Dapretto M y col. Understanding emotions in others: Mirror neuron dysfunction in children with autism spectrum disorders. Nature Neuroscience. 2006. 9: 28-30 Cattaneo L y Rizzolatti G. The mirror neuron system. Arch Neurol. 2009. 66:557-60. Rizzolatti G y Sinigaglia C.The functional role of the parieto-frontal mirror circuit: interpretations and misinterpretations. Nat Rev Neurosci. 2010. 11:264-74. Profesora: Beatriz Benítez Temiño Trabajo Fin de Grado Curso 2012/13 - Departamento de Fisiología Opción A: Trabajo ofertado por el Departamento de Fisiología Tema del trabajo: Modulación neurotrófica de las características de disparo de neuronas lesionadas Breve descripción de su contenido: Las neurotrofinas son una familia de factores tróficos que tienen efecto neuroprotector tras las lesiones traumáticas del sistema nervioso y en enfermedades neurodegenerativas. La idea central de quienes trabajan en este terreno es que determinados factores derivados del tejido diana son indispensables para el mantenimiento de la homeostasis celular. Este trabajo se centra en estudiar los mecanismos de señalización y transporte hacia el cuerpo celular y los efectos tróficos que producen. Bibliografía básica: Davis-López de Carrizosa MA, Morado-Díaz CJ, Tena JJ, Benítez-Temiño B, Pecero ML, Morcuende SR, de la Cruz RR, Pastor AM. Complementary actions of BDNF and neurotrophin-3 on the firing patterns and synaptic composition of motoneurons. J Neurosci. 2009 Jan 14;29(2):575-87. Pitts EV, Potluri S, Hess DM, Balice-Gordon RJ. Neurotrophin and Trkmediated signaling in the neuromuscular system. Int Anesthesiol Clin. 2006 Spring;44(2):21-76. Chowdary PD, Che DL, Cui B.Neurotrophin signaling via long-distance axonal transport. Annu Rev Phys Chem. 2012;63:571-94. Epub 2012 Jan 30. Director del trabajo: Angel M. Pastor Profesor que ejercerá de Tutor académico: Angel M. Pastor Trabajo Fin de Grado Curso 2012/13 - Departamento de Fisiología Opción D: Trabajo de investigación académicamente dirigido Modulación sináptica del umbral de reclutamiento de motoneuronas En estudios recientes se ha encontrado que el umbral de reclutamiento puede ser modulado sinápticamente. Ni los neurotransmisores implicados en estas respuestas ni el sistema de mensajeros intracelulares involucrado en la remodelación del segmento inicial han sido estudiados hasta el momento. El proyecto se llevará a cabo estudiando la respuesta de las motoneuronas a la activación e inactivación de receptores GABAérgicos y glutamatérgicos. Carrascal L, Luque MA, Sobrino V, Torres B y Nunez-Abades P. (2010) Postnatal development enhances the effects of cholinergic inputs on recruitment threshold and firing rate of rat oculomotor nucleus motoneurons. Neuroscience 171: 613-621. Torres-Torrelo J, Rodriguez-Rosell D, Nunez-Abades P, Carrascal L y Torres B. (2012) Glutamate modulates the firing rate in oculomotor nucleus motoneurons as a function of the recruitment threshold current. J Physiol. 2012 May 8. Profesor Responsable: Blas Torres Ruiz Trabajo Fin de Grado Curso 2012/13 - Departamento de Fisiología Opción D: Trabajo de investigación académicamente dirigido Tema del trabajo: Implante de precursores neurales en cerebro lesionado. Interacción de las células implantadas con las células del hospedador. Breve descripción de su contenido: El alumno trabajará con técnicas inmunohistoquímicas en secciones cerebrales de dos grupos de animales: con lesión axonal y con lesión e implante de células precursoras neurales obtenidas de la zona subventricular de animales postnatales. Se pretende que analice posibles contactos entre las células implantadas y las células neuronales o gliales del hospedador que sean indicativos de la integración del implante y de sus efectos beneficiosos en el restablecimiento de propiedades morfofisiológicas alteradas por la lesión. Bibliografía básica para la puesta en marcha del trabajo: Benítez-Temiño B, de la Cruz RR, Pastor AM (2003) Grafting of a new target prevents synapse loss in abducens internuclear neurons induced by axotomy. Neuroscience 118: 611-626. de la Cruz RR, Delgado-García JM, Pastor AM (2000) Discharge characteristics of axotomized abducens internuclear neurons in the adult cat. Journal of Comparative Neurology 427: 391-404. Eugenin EA, Eckardt D, Theis M, Willecke K, Bennet MVL, Sáez JC (2001) Microglia at brain stab wounds express connexion 43 and in vitro form functional gap junctions after treatment with interferon-γ and tumor necorsis factor-α. PNAS 98: 4190-4195. Jäderstad J, Jäderstad LM, Li J, Chintawar S, Salto C, Pandolfo M, Ourednik V, Teng YD, Sidman RL, Arenas E, Snyder EY, Herlenius E (2010) Communication via gap junctions underlies early functional and beneficial interactions between grafted neural stem cells and the host. PNAS 107: 5184-5189. Director del trabajo: Esperanza Rodríguez Matarredona Profesor que ejercerá de Tutor académico: Esperanza Rodríguez Matarredona Trabajo Fin de Grado Curso 2012/13 - Departamento de Fisiología Opción D: Trabajo de investigación académicamente dirigido Codificación de los movimientos de orientación por la formación reticular del mesencéfalo. La formación reticular del mesencéfalo ha sido implicada en la decodificación de señales coliculares que generan los movimientos del ojo/cuerpo. Además, esta estructura participa en el generador del patrón motor de la locomoción. El proyecto consistirá en registrar las neuronas de esta región y determinar su contribución a uno u otro tipo de movimiento. B. Torres, M.A. Luque, M.P. Pérez-Pérez y L. Herrero (2005) Visual orienting response in goldfish: a multidisciplinary study. Brain Research Bulletin 66: 376-380 M.A. Luque, M.P. Pérez-Pérez, L. Herrero, D.M. Waitzman y B. Torrres (2006) Eye movements evoked by electrical microstimulation of the mesencephalic reticular formation in goldfish. Neuroscience 137: 1051-1073. Profesor Responsable: Luis Herrero Rama Trabajo Fin de Grado Curso 2012/13 - Departamento de Fisiología Opción D: Trabajo de investigación académicamente dirigido Bases neuroquímicas de los movimientos de orientación. El colículo superior es una estructura crucial en la génesis de los movimientos de orientación. Sin embargo, los circuitos sinápticos que implican a esta estructura en la respuesta son poco conocidos. Se estudiarán las conexiones sinápticas de las capas intermedias-profundas del colículo superior combinadas con la determinación de los neurotransmisores y receptores de membrana. El estudio implica el aprendizaje de técnicas electrofisiológicas, inmunocitoquímicas y de western blot. M. A. Luque, M.P. Perez-Perez, L. Herrero y B. Torres (2007) Connections of eyesaccade-related areas within mesencephalic reticular formation with the optic tectum in goldfish. Journal of Comparative Neurology 500: 6-19 M.A. Luque; M.P. Pérez-Pérez, L. Herrero, y B. Torres (2008) Afferent and efferent connections of the mesencephalic reticular formation in goldfish. Brain Research Bulletin 75: 480-484 Profesor Responsable: Mari Ángeles Luque Laó Trabajos fin de grado: Modalidad revisión (A) o modalidad revisión más investigación (trabajo de investigación académicamente dirigido, D) Titulo: CORRELATO VEGETAITVO DE LAS EMOCIONES resumen muy breve de 5-7 líneas máx. El estudio de la génesis de las emociones humanas se basa en argumentos filogenéticos y neurofisiológicos. Las emociones están ligadas a las conductas defensivas y al establecimiento de vínculos sociales. La adecuación de la respuesta requiere de un correlato vegetativo que afecta a todos los niveles de de control y ajuste homeostático (cardio-respiratorio, metabólico etc,) Citas bibliograficas: Feeling good: autonomic nervous system responding in five positiveemotions. Shiota MN, Neufeld SL, Yeung WH, Moser SE, Perea EF. Emotion. 2011 Dec;11(6):1368-78. Love alters autonomic reactivity to emotions. Schneiderman I, Zilberstein-Kra Y, Leckman JF, Feldman R. Emotion. 2011 Dec;11(6):1314-21. Profesora encargada: Susana P. Gaytán Guía