Métodos y Procedimientos de investigación

Ablación Experimental
1. Es uno de los principales métodos de investigación utilizados, este para estudiar las funciones cerebrales requiere destruir una parte del encéfalo y evaluar la conducta subsecuente del animal
2. Se intenta deducir la función del área dañada a partir de lo que no puede hacer el organismo, Sin embargo, esto se complica ya que las áreas cerebrales están interrelacionadas
  1. Atlas Estereotaxico
    1. Es un aparato que nos permite ''especificar'' el lugar en donde se quiere realizar o localizar la lesión
      1. Lesión por radiofrecuencia: Destruye todo lo que se encuentra en las cercanías
      2. Lesión excitotóxica: Lesión producida por inyección a través de una pequeña cánula de un aminoácido excitatorio en una región del hipocampo
    2. Pese al atlas hay que verificar la localización de la lesión, ya que a menudo pueden errar. A este proceso se le denomina fijación.
      1. De forma muy general luego de haber ejecutado el procedimiento experimental y observado sus efectos conductuales, se sacrifica al animal. Luego se fija el encéfalo, se secciona y tiñe para observarse en el microscopio
        Antes de fijar el encéfalo por lo general se perfunde. Es decir se extrae la sangre y se sustituye por otro líquido.
        Existen diversos métodos de tinción, estos varían dependiendo el lugar y la estructura a diferenciar
        Una vez teñido la sección del cerebro a estudiar lo siguiente es la observación para el cual se pueden utilizar diferentes tipo de microscopios, entre ellos se pueden encontrar; el microscopio óptico, el electrónico de transmisión y el electrónico de barrido.
        Otros métodos de marcado
        Otro procedimiento de tinción o manera de ''marcar'' se le conoce como Inmunocitoquímica
        Los métodos inmunicitoquímicos utilizan anticuerpos radioactivos o ligados teñidos para indicar la existencia de ciertos péptidos o proteínas
        Por otro lado tenemos el marcado de conexiones neurales que se dividen en:
        Marcado de axones eferentes (anterógrado)
        Emplean sustancias que son captadas por las dendritas o somas celulares y son transportadas a lo largo de axón hasta los botones terminales
        Marcado de axones aferentes (retrogrado)
        Emplean sustancias que son captadas por las botones terminales y transportadas de vuelta a los largo de los axones hacia el soma celular
        Para este marcado se utiliza una variación del herpes simple que se inyecta en la región directamente, es captado por las neuronas del sitio y las infecta, después es liberado por los botones terminales de las neuronas infectadas infectando aquellas con las que hace conexión
Estructura del cerebro humano in vivo
1. En el pasado un investigador podía estudiar la conducta de una persona con daño cerebral y no saber con exactitud la localización de su lesión, con los recientes avances en tecnología se han creado métodos para estudiar la anatomía del cerebro in vivo tales como:
  1. Tomografía axial computarizada: Explora la cabeza desde todos los ángulos y un ordenador convierte los valores que recibe del detector de imágenes del cráneo y su contenido
  2. Escáneres de RM: Distinguen entre regiones de materia gris y materia blanca, por lo que se observan grandes haces de fibra
  3. Imágenes con tensor de difusión: Se utiliza un escáner de RM modificado para revelar haces de axones mielinizados en el cerebro humano vivo
Estimulación de la actividad neural
1. En ocasiones se requiere cambiar artificialmente la actividad de regiones específicas del encéfalo para observar qué efectos tienen estos cambios en la conducta del animal, esto se realiza por medio de la estimulación de la actividad neural, estas estimulaciones se dividen en dos:
  1. Estimulación química
    1. La estimulación química se hace por lo general inyectando en el encéfalo un a pequeña cantidad de aminoácido excitador por ejemplo, ácido caínico o glutámico (glutatamato). Entre algunos métodos podemos hallar:
      1. Métodos Optogenéticos:
        A virus inocuos se le introducen genes que codifican el ChR2 y NpHr. Luego se inyecta el virus en el cerebro donde infecta las neuronas y se expresan las proteínas
  2. Estimulación eléctrica
    1. Estimulación Magnética Transcraneal (EMT): Los pulsos de electricidad a través de la bobina magnética producen un campo que estimula una región de la corteza cerebral bajo el punto de cruce en el medio de la figura.
Métodos neuroquímicos
1. Estos métodos permiten la localización de neuronas que tengan un tipo específico de receptor o que produzcan un tipo específico de neurotransmisores o neuromoduladores, también funciona para estimar la cantidad de aquellas sustancias químicas que segregan las neuronas de una región determinada del encéfalo en determinadas circunstancias
  1. Detección de neuronas que producen sustancias neuroquímicas específicas
    1. Existen dos maneras de detectar sustancias neuroquímicas en el cerebro: 1. localizar la sustancia propiamente; 2. ubicar las enzimas que las producen o degradan
  2. Detección de receptores específicos
    1. Se exponen secciones de tejido a una solución que contiene un ligando radioactivo para un receptores específicos. Luego se enjuagan de manera que la única radioactividad que quede es la de los ligandos que se han unido a los receptores. Posteriormente se utiliza la auto radiografía para visibilizar el ligando
    2. Los receptores son proteínas por lo que se pueden producir anticuerpos para ellos utilizando inmunocitoquímica
Métodos géneticos
1. Existe un gran interés por estudiar la genética, en especial bajo la creencia de que muchas características comportamentales provienen de ahí, los factores genéticos pueden ser un factor importante en el desarrollo de diferencias fisiológicas, es por esto que existen diferentes métodos para estudiarlos, tales como:
  1. 1. Estudio con gemelos homocigóticos y dicigotícos; se busca un índice de concordancia en los gemelos que poseen un rasgo , esto ofrece una estimación del nivel de efecto de la herencia en un rasgo.
  2. 2. Estudios sobre adopción; en los cuales comparan personas que fueron adoptadas en una época temprana de sus vidas, en el caso de que el sujeto se parezca a sus padres biológicos se asume que el rasgo está influido por la herencia, pero si el sujeto se parece a sus padres adoptivos por el contrario se asume el afecto del ambiente
  3. 5. Mutaciones dirigidas: En muchos casos el objeto de la mutación es una encima que controla ciertas reacciones.
  4. 4. Estudios genómicos: Estudiar todo o parte del genoma para determinar si las diferencias en el genoma, o parte de este, se correlaciona con la presencia o ausencia de ciertas enfermedades.
  5. 3. Oligonucléotidos: Cadenas modificadas de ADN o ARN que se une al ARNm e impiden que produzca proteína.
Registro de la actividad neural
1. Registro de la actividad metabólica y sináptica
  1. Las señales eléctricas no son los únicos signos de actividad neural, si la actividad neural de una región del encéfalo aumenta, el índice metabólico también lo hace. Para estudiar esta actividad existen métodos tales como:
    1. Tomografía por emisión de positrones (TEP): se le conoce por ser el primer método de neuroimagen funcional desarrollado en el cual se le inyecta al paciente 2-DG radioactiva y su cabeza se ubica en una maquina similar a la del TAC causando así que cuando las moléculas de 2-DG radiactiva se descomponen emitan positrones que se encuentran con los electrones y se anulan, esto hace que emitan 2 fotones siguiendo trayectorias directamente opuestas. De esta forma se representa gráficamente la localización desde donde se emitió
    2. Resonancia Magnética Funcional (RMf): Permite la medición del metabolismo de una región del cerebro, la cual se evalúa indirectamente mediante los niveles de oxígeno en los vasos sanguíneos del encéfalo
      1. Autorradiografía: mediante la inyección de 2- desoxiglucosa (2-DG) radioactiva al torrente circulatorio del animal. Como es similar a la glucosa es transportado al interior de las células. A diferencia de la RMf en este método se sacrifica el animal, se seccional el encéfalo y se coloca a sobre un portaobjetos. Con una emulsión fotográfica se “revela” en un cuarto oscuro.
2. Las funciones cerebrales implican la actividad de circuitos cerebrales, por lo que se han diseñado diversos métodos de registrar la actividad eléctrica o magnética neuronas o de regiones específicas tales como:
  1. Microelectrodo: Electrodo muy fino. Generalmente utilizado para registrar la actividad de una sola neurona
  2. Electroencefalograma (EEG): Potencial eléctrico cerebral registrado mediante electrodos situados en el cuero cabelludo.
  3. Magnetoencefalgrafía: Se realiza mediante neuromagnetómetros, instrumentos programados para que un ordenador pueda examinar su emisión y calcular el origen de señales determinadas en el encéfalo.
Yansy Umaña Quesada (B88001) - Janin Odeso (C09144)

Next up

Métodos y Procedimientos de investigación

Description

Resource summary

Similar

	Created by Janin Odeso almost 3 years ago