El lenguaje en el envejecimiento : procesos de recuperación léxica.

Resumen en inglés. Resumen basado en el de la publicación

Una propuesta de orientación espacio-temporal a partir de material fotográfico.

Monográfico con el título: El diseño de la intervención

Síndrome da disfunção cognitiva em cães

Cognitive dysfunction syndrome (CDS) is a progressive degenerative disorder of older dogs, characterized by a decline in cognitive function. The main clinical signs consistent with CDS are: disorientation, changes in socio-environmental interaction, sleep-wake cycle disturbance, changes in hygiene habits, urinate and/or defecate in unusual places, decreased physical activity, anxiety and eating disorders. There are no specific diagnostic tests for this condition in vivo, but alterations in neurological examination, cognitive tests and magnetic resonance imaging can be observed. The diagnosis is confirmed by histopathological examination of brain tissue. Diets rich in antioxidants, environmental enrichment with exercise and the use of selegiline and L-deprenyl have been recommended for the treatment of CDS.

Memoria e historia singular en la vejez y el envejecimiento

Temática principal: En los nuevos escenarios actuales, la vejez y el envejecimiento forman una nueva geografía y una nueva historia cultural, social, y singular. Los cambios y trasformaciones en las concepciones sobre la vejez se han producido por múltiples factores que han transformado no solamente la población, en tanto aumento del porcentaje de personas mayores que habitan la sociedad, sino que han desafiado a los mayores a construir y crear nuevas representaciones de la vejez y los modos de significarla y proyectarla. Asimismo, junto con los criterios actuales para definir y comprender este momento vital desde el aporte y advenimiento de la gerontología, tienen efectos en la construcción de la subjetividad e identidad prejuicios que producen activamente sentimientos de rechazo y desvalorización hacia la vejez como etapa no deseable para ser vivida. Preservar la memoria va de la mano de preservar la identidad; la acción de anudar un recuerdo con otro produciendo un nuevo sentido del acontecimiento narrado, preserva el sentimiento de mismidad otorgando identidad y subjetividad al ser. Objetivos: En este trabajo nuestra inquietud es acercar algunasreflexiones teóricas sobre ciertas observaciones en las personas mayores que muestran un interés particular en realizar talleres de memoria y estimulación cognitiva, expresando su temor a cumplirse la fantasía de adquirir la enfermedad de Alzheimer o de perder la lucidez mental, asociando rápidamente vejez con deterioro y enfermedad mental. Desde esta perspectiva, nos interesa articular y extender más allá del principio de enfermedad que subyace en los mayores con respecto a los olvidos, el valor de la memoria cumpliendo su función coherentizante de la historia singular. A la vez, enfatizar el envejecimiento como un escenario actual, donde aún, y a pesar del auge de los estudios en gerontología, no podemos dar por acabadas y superadas algunas de las visiones teóricas ideológicas, donde subyacen todavía visiones prejuiciosas. Por ello, sería preciso rescatar y dilucidar sus problemáticas específicas, y plantear revisiones críticas, que enfaticen el lugar de los mayores como actores partícipes del cambio cultural. Metodología: Partimos de considerar las observaciones realizadas a las personas mayores que concurren a diferentes talleres de memoria e incorporamos para el análisis las evaluaciones que los mayores realizan al finalizar la actividad a modo de aprovechamiento de la experiencia. Dichas evaluaciones fueron cotejadas con las encuestas que completan al inicio de la actividad en las que expresan susobjetivos y expectativas de realizar al taller. Resultados: Encontramos en consonancia con lo que diferentes investigaciones han demostrado, que los estereotipos negativos hacia la vejez, generan unasensación de 'amenaza' a la integridad personal, promueven un menor rendimiento a nivel de la memoria, en el sentimiento de autoeficiencia, en la capacidad para la escritura, en trastornos de salud, y en toda una serie de retiros anticipados de compromisos sociales, laborales y sexuales. En los distintos recorridos encontramos que los déficits que se ven en la memoria de los adultos mayores no provienen mayormente de cuestiones biológicas sino que se adquieren desde las representaciones sociales y sus efectos. Conclusiones: La significación que los mismos mayores le otorgan al señalar que la memoria 'no es más la de antes', pone en evidencia el valor y la significación que le dan al cambio. Así es que pensamos que las transformaciones profundas y las vivencias de cambios en todos los diferentes planos de la subjetividad en el envejescente jaquean 'lo conocido', un presente nuevo a investir, y las cuestiones que hagan a la memoria se volverían vitales, ya no por las recomendaciones en tanto evitar el deterioro, sino porque la construcción-reconstrucción de un pasado es necesaria para investir el presente y el futuro

Memoria e historia singular en la vejez y el envejecimiento

Temática principal: En los nuevos escenarios actuales, la vejez y el envejecimiento forman una nueva geografía y una nueva historia cultural, social, y singular. Los cambios y trasformaciones en las concepciones sobre la vejez se han producido por múltiples factores que han transformado no solamente la población, en tanto aumento del porcentaje de personas mayores que habitan la sociedad, sino que han desafiado a los mayores a construir y crear nuevas representaciones de la vejez y los modos de significarla y proyectarla. Asimismo, junto con los criterios actuales para definir y comprender este momento vital desde el aporte y advenimiento de la gerontología, tienen efectos en la construcción de la subjetividad e identidad prejuicios que producen activamente sentimientos de rechazo y desvalorización hacia la vejez como etapa no deseable para ser vivida. Preservar la memoria va de la mano de preservar la identidad; la acción de anudar un recuerdo con otro produciendo un nuevo sentido del acontecimiento narrado, preserva el sentimiento de mismidad otorgando identidad y subjetividad al ser. Objetivos: En este trabajo nuestra inquietud es acercar algunasreflexiones teóricas sobre ciertas observaciones en las personas mayores que muestran un interés particular en realizar talleres de memoria y estimulación cognitiva, expresando su temor a cumplirse la fantasía de adquirir la enfermedad de Alzheimer o de perder la lucidez mental, asociando rápidamente vejez con deterioro y enfermedad mental. Desde esta perspectiva, nos interesa articular y extender más allá del principio de enfermedad que subyace en los mayores con respecto a los olvidos, el valor de la memoria cumpliendo su función coherentizante de la historia singular. A la vez, enfatizar el envejecimiento como un escenario actual, donde aún, y a pesar del auge de los estudios en gerontología, no podemos dar por acabadas y superadas algunas de las visiones teóricas ideológicas, donde subyacen todavía visiones prejuiciosas. Por ello, sería preciso rescatar y dilucidar sus problemáticas específicas, y plantear revisiones críticas, que enfaticen el lugar de los mayores como actores partícipes del cambio cultural. Metodología: Partimos de considerar las observaciones realizadas a las personas mayores que concurren a diferentes talleres de memoria e incorporamos para el análisis las evaluaciones que los mayores realizan al finalizar la actividad a modo de aprovechamiento de la experiencia. Dichas evaluaciones fueron cotejadas con las encuestas que completan al inicio de la actividad en las que expresan susobjetivos y expectativas de realizar al taller. Resultados: Encontramos en consonancia con lo que diferentes investigaciones han demostrado, que los estereotipos negativos hacia la vejez, generan unasensación de 'amenaza' a la integridad personal, promueven un menor rendimiento a nivel de la memoria, en el sentimiento de autoeficiencia, en la capacidad para la escritura, en trastornos de salud, y en toda una serie de retiros anticipados de compromisos sociales, laborales y sexuales. En los distintos recorridos encontramos que los déficits que se ven en la memoria de los adultos mayores no provienen mayormente de cuestiones biológicas sino que se adquieren desde las representaciones sociales y sus efectos. Conclusiones: La significación que los mismos mayores le otorgan al señalar que la memoria 'no es más la de antes', pone en evidencia el valor y la significación que le dan al cambio. Así es que pensamos que las transformaciones profundas y las vivencias de cambios en todos los diferentes planos de la subjetividad en el envejescente jaquean 'lo conocido', un presente nuevo a investir, y las cuestiones que hagan a la memoria se volverían vitales, ya no por las recomendaciones en tanto evitar el deterioro, sino porque la construcción-reconstrucción de un pasado es necesaria para investir el presente y el futuro

Memoria e historia singular en la vejez y el envejecimiento

Temática principal: En los nuevos escenarios actuales, la vejez y el envejecimiento forman una nueva geografía y una nueva historia cultural, social, y singular. Los cambios y trasformaciones en las concepciones sobre la vejez se han producido por múltiples factores que han transformado no solamente la población, en tanto aumento del porcentaje de personas mayores que habitan la sociedad, sino que han desafiado a los mayores a construir y crear nuevas representaciones de la vejez y los modos de significarla y proyectarla. Asimismo, junto con los criterios actuales para definir y comprender este momento vital desde el aporte y advenimiento de la gerontología, tienen efectos en la construcción de la subjetividad e identidad prejuicios que producen activamente sentimientos de rechazo y desvalorización hacia la vejez como etapa no deseable para ser vivida. Preservar la memoria va de la mano de preservar la identidad; la acción de anudar un recuerdo con otro produciendo un nuevo sentido del acontecimiento narrado, preserva el sentimiento de mismidad otorgando identidad y subjetividad al ser. Objetivos: En este trabajo nuestra inquietud es acercar algunasreflexiones teóricas sobre ciertas observaciones en las personas mayores que muestran un interés particular en realizar talleres de memoria y estimulación cognitiva, expresando su temor a cumplirse la fantasía de adquirir la enfermedad de Alzheimer o de perder la lucidez mental, asociando rápidamente vejez con deterioro y enfermedad mental. Desde esta perspectiva, nos interesa articular y extender más allá del principio de enfermedad que subyace en los mayores con respecto a los olvidos, el valor de la memoria cumpliendo su función coherentizante de la historia singular. A la vez, enfatizar el envejecimiento como un escenario actual, donde aún, y a pesar del auge de los estudios en gerontología, no podemos dar por acabadas y superadas algunas de las visiones teóricas ideológicas, donde subyacen todavía visiones prejuiciosas. Por ello, sería preciso rescatar y dilucidar sus problemáticas específicas, y plantear revisiones críticas, que enfaticen el lugar de los mayores como actores partícipes del cambio cultural. Metodología: Partimos de considerar las observaciones realizadas a las personas mayores que concurren a diferentes talleres de memoria e incorporamos para el análisis las evaluaciones que los mayores realizan al finalizar la actividad a modo de aprovechamiento de la experiencia. Dichas evaluaciones fueron cotejadas con las encuestas que completan al inicio de la actividad en las que expresan susobjetivos y expectativas de realizar al taller. Resultados: Encontramos en consonancia con lo que diferentes investigaciones han demostrado, que los estereotipos negativos hacia la vejez, generan unasensación de 'amenaza' a la integridad personal, promueven un menor rendimiento a nivel de la memoria, en el sentimiento de autoeficiencia, en la capacidad para la escritura, en trastornos de salud, y en toda una serie de retiros anticipados de compromisos sociales, laborales y sexuales. En los distintos recorridos encontramos que los déficits que se ven en la memoria de los adultos mayores no provienen mayormente de cuestiones biológicas sino que se adquieren desde las representaciones sociales y sus efectos. Conclusiones: La significación que los mismos mayores le otorgan al señalar que la memoria 'no es más la de antes', pone en evidencia el valor y la significación que le dan al cambio. Así es que pensamos que las transformaciones profundas y las vivencias de cambios en todos los diferentes planos de la subjetividad en el envejescente jaquean 'lo conocido', un presente nuevo a investir, y las cuestiones que hagan a la memoria se volverían vitales, ya no por las recomendaciones en tanto evitar el deterioro, sino porque la construcción-reconstrucción de un pasado es necesaria para investir el presente y el futuro

Papel del Neuropsicólogo en el diagnóstico y tratamiento de la demencia

En los últimos años, y debido al incremento en la esperanza de vida, estamos asistiendo a una inversión de la pirámide poblacional. Concretamente en España, se espera que en el año 2050 alrededor del 35% de la población tenga una edad en la que se incrementa el riesgo de padecer algún tipo de enfermedad neurodegenerativa. De entre ellas, la Enfermedad de Alzheimer (EA) es la que presenta mayor incidencia y la que genera un mayor coste económico y sanitario. Dado el impacto social de este tipo de patologí- as, y el volumen de población que potencialmente puede padecer una enfermedad neurodegenerativa, es muy importante destinar recursos de investigación al diagnóstico y el tratamiento en las fases más iniciales

Large scale multiphysics modeling of neurites

Situado en el límite entre Ingeniería, Informática y Biología, la mecánica computacional de las neuronas aparece como un nuevo campo interdisciplinar que potencialmente puede ser capaz de abordar problemas clínicos desde una perspectiva diferente. Este campo es multiescala por naturaleza, yendo desde la nanoescala (como, por ejemplo, los dímeros de tubulina) a la macroescala (como, por ejemplo, el tejido cerebral), y tiene como objetivo abordar problemas que son complejos, y algunas veces imposibles, de estudiar con medios experimentales. La modelización computacional ha sido ampliamente empleada en aplicaciones Neurocientíficas tan diversas como el crecimiento neuronal o la propagación de los potenciales de acción compuestos. Sin embargo, en la mayoría de los enfoques de modelización hechos hasta ahora, la interacción entre la célula y el medio/estímulo que la rodea ha sido muy poco explorada. A pesar de la tremenda importancia de esa relación en algunos desafíos médicos—como, por ejemplo, lesiones traumáticas en el cerebro, cáncer, la enfermedad del Alzheimer—un puente que relacione las propiedades electrofisiológicas-químicas y mecánicas desde la escala molecular al nivel celular todavía no existe. Con ese objetivo, esta investigación propone un marco computacional multiescala particularizado para dos escenarios respresentativos: el crecimiento del axón y el acomplamiento electrofisiológicomecánico de las neuritas. En el primer caso, se explora la relación entre los constituyentes moleculares del axón durante su crecimiento y sus propiedades mecánicas resultantes, mientras que en el último, un estímulo mecánico provoca deficiencias funcionales a nivel celular como consecuencia de sus alteraciones electrofisiológicas-químicas. La modelización computacional empleada en este trabajo es el método de las diferencias finitas, y es implementada en un nuevo programa llamado Neurite. Aunque el método de los elementos finitos es también explorado en parte de esta investigación, el método de las diferencias finitas tiene la flexibilidad y versatilidad necesaria para implementar mode los biológicos, así como la simplicidad matemática para extenderlos a simulaciones a gran escala con un coste computacional bajo. Centrándose primero en el efecto de las propiedades electrofisiológicas-químicas sobre las propiedades mecánicas, una versión adaptada de Neurite es desarrollada para simular la polimerización de los microtúbulos en el crecimiento del axón y proporcionar las propiedades mecánicas como función de la ocupación de los microtúbulos. Después de calibrar el modelo de crecimiento del axón frente a resultados experimentales disponibles en la literatura, las características mecánicas pueden ser evaluadas durante la simulación. Las propiedades mecánicas del axón muestran variaciones dramáticas en la punta de éste, donde el cono de crecimiento soporta las señales químicas y mecánicas. Bansándose en el conocimiento ganado con el modelo de diferencias finitas, y con el objetivo de ir de 1D a 3D, este esquema preliminar pero de una naturaleza innovadora allana el camino a futuros estudios con el método de los elementos finitos. Centrándose finalmente en el efecto de las propiedades mecánicas sobre las propiedades electrofisiológicas- químicas, Neurite es empleado para relacionar las cargas mecánicas macroscópicas con las deformaciones y velocidades de deformación a escala microscópica, y simular la propagación de la señal eléctrica en las neuritas bajo carga mecánica. Las simulaciones fueron calibradas con resultados experimentales publicados en la literatura, proporcionando, por tanto, un modelo capaz de predecir las alteraciones de las funciones electrofisiológicas neuronales bajo cargas externas dañinas, y uniendo lesiones mecánicas con las correspondientes deficiencias funcionales. Para abordar simulaciones a gran escala, aunque otras arquitecturas avanzadas basadas en muchos núcleos integrados (MICs) fueron consideradas, los solvers explícito e implícito se implementaron en unidades de procesamiento central (CPU) y unidades de procesamiento gráfico (GPUs). Estudios de escalabilidad fueron llevados acabo para ambas implementaciones mostrando resultados prometedores para casos de simulaciones extremadamente grandes con GPUs. Esta tesis abre la vía para futuros modelos mecánicos con el objetivo de unir las propiedades electrofisiológicas-químicas con las propiedades mecánicas. El objetivo general es mejorar el conocimiento de las comunidades médicas y de bioingeniería sobre la mecánica de las neuronas y las deficiencias funcionales que aparecen de los daños producidos por traumatismos mecánicos, como lesiones traumáticas en el cerebro, o enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad del Alzheimer. ABSTRACT Sitting at the interface between Engineering, Computer Science and Biology, Computational Neuron Mechanics appears as a new interdisciplinary field potentially able to tackle clinical problems from a new perspective. This field is multiscale by nature, ranging from the nanoscale (e.g., tubulin dimers) to the macroscale (e.g., brain tissue), and aims at tackling problems that are complex, and sometime impossible, to study through experimental means. Computational modeling has been widely used in different Neuroscience applications as diverse as neuronal growth or compound action potential propagation. However, in the majority of the modeling approaches done in this field to date, the interactions between the cell and its surrounding media/stimulus have been rarely explored. Despite of the tremendous importance of such relationship in several medical challenges—e.g., traumatic brain injury (TBI), cancer, Alzheimer’s disease (AD)—a bridge between electrophysiological-chemical and mechanical properties of neurons from the molecular scale to the cell level is still lacking. To this end, this research proposes a multiscale computational framework particularized for two representative scenarios: axon growth and electrophysiological-mechanical coupling of neurites. In the former case, the relation between the molecular constituents of the axon during its growth and its resulting mechanical properties is explored, whereas in the latter, a mechanical stimulus provokes functional deficits at cell level as a consequence of its electrophysiological-chemical alterations. The computational modeling approach chosen in this work is the finite difference method (FDM), and was implemented in a new program called Neurite. Although the finite element method (FEM) is also explored as part of this research, the FDM provides the necessary flexibility and versatility to implement biological models, as well as the mathematical simplicity to extend them to large scale simulations with a low computational cost. Focusing first on the effect of electrophysiological-chemical properties on the mechanical proper ties, an adaptation of Neurite was developed to simulate microtubule polymerization in axonal growth and provide the axon mechanical properties as a function of microtubule occupancy. After calibrating the axon growth model against experimental results available in the literature, the mechanical characteristics can be tracked during the simulation. The axon mechanical properties show dramatic variations at the tip of the axon, where the growth cone supports the chemical and mechanical signaling. Based on the knowledge gained from the FDM scheme, and in order to go from 1D to 3D, this preliminary yet novel scheme paves the road for future studies with FEM. Focusing then on the effect of mechanical properties on the electrophysiological-chemical properties, Neurite was used to relate macroscopic mechanical loading to microscopic strains and strain rates, and simulate the electrical signal propagation along neurites under mechanical loading. The simulations were calibrated against experimental results published in the literature, thus providing a model able to predict the alteration of neuronal electrophysiological function under external damaging load, and linking mechanical injuries to subsequent acute functional deficits. To undertake large scale simulations, although other state-of-the-art architectures based on many integrated cores (MICs) were considered, the explicit and implicit solvers were implemented for central processing units (CPUs) and graphics processing units (GPUs). Scalability studies were done for both implementations showing promising results for extremely large scale simulations with GPUs. This thesis opens the avenue for future mechanical modeling approaches aimed at linking electrophysiological- chemical properties to mechanical properties. Its overarching goal is to enhance the bioengineering and medical communities knowledge on neuronal mechanics and functional deficits arising from damages produced by direct mechanical insults, such as TBI, or neurodegenerative evolving illness, such as AD.

Estudio Multimodal de la Funcionalidad Cortical en ratones Transgénicos con Síndrome X Frágil y la modulación del dolor

El dolor es un síntoma frecuente en la práctica médica. En España, un estudio realizado en el año 2000 demostró que cada médico atiende un promedio de 181 pacientes con dolor por mes, la mayoría de ellos con dolor crónico moderado1. Del 7%-8% de la población europea está afectada y hasta el 5% puede ser grave2-3, se estima, que afecta a más de dos millones de españoles4. En la consulta de Atención Primaria, los pacientes con dolor neuropático tienen tasas de depresión mucho mayores 5-6-7. El dolor neuropático8 es el dolor causado por daño o enfermedad que afecta al sistema somato-sensorial, es un problema de salud pública con un alto coste laboral, debido a que existe cierto desconocimiento de sus singularidades, tanto de su diagnóstico como de su tratamiento, que al fallar, el dolor se perpetúa y se hace más rebelde a la hora de tratarlo, en la mayoría de las ocasiones pasa a ser crónico. Los mecanismos fisiopatológicos son evolutivos, se trata de un proceso progresivo e integrado que avanza si no recibe tratamiento, ocasionando graves repercusiones en la calidad de vida de los pacientes afectados9. De acuerdo a Prusiner (premio nobel de medicina 1997), en todas las enfermedades neurodegenerativas hay algún tipo de proceso anormal de la función neuronal. Las enfermedades neurodegenerativas son la consecuencia de anormalidades en el proceso de ciertas proteínas que intervienen en el ciclo celular, por lo tanto da lugar al cúmulo de las mismas en las neuronas o en sus proximidades, disminuyendo o anulando sus funciones, como la enfermedad de Alzheimer y el mismo SXF. La proteína FMRP (Fragile Mental Retardation Protein), esencial para el desarrollo cognitivo normal, ha sido relacionada con la vía piramidal del dolor10-11-12. El Síndrome de X Frágil13-14 (SXF), se debe a la mutación del Gen (FMR-1). Como consecuencia de la mutación, el gen se inactiva y no puede realizar la función de sintetizar la proteína FMRP. Por su incidencia se le considera la primera causa de Deficiencia Mental Hereditaria sólo superada por el Síndrome de Down. La electroencefalografía (EEG) es el registro de la actividad bioeléctrica cerebral que ha traído el desarrollo diario de los estudios clínicos y experimentales para el descubrimiento, diagnóstico y tratamiento de un gran número de anormalidades neurológicas y fisiológicas del cerebro y el resto del sistema nervioso central (SNC) incluyendo el dolor. El objetivo de la presente investigación es por medio de un estudio multimodal, desarrollar nuevas formas de presentación diagnóstica mediante técnicas avanzadas de procesado de señal y de imagen, determinando así los vínculos entre las evaluaciones cognitivas y su correlación anatómica con la modulación al dolor presente en patologías relacionadas con proteína FMRP. Utilizando técnicas biomédicas (funcionalestructural) para su caracterización. Para llevar a cabo esta tarea hemos utilizado el modelo animal de ratón. Nuestros resultados en este estudio multimodal demuestran que hay alteraciones en las vías de dolor en el modelo animal FMR1-KO, en concreto en la modulación encefálica (dolor neuropático), los datos se basan en los resultados del estudio estructural (imagen histología), funcional (EEG) y en pruebas de comportamiento (Laberinto de Barnes). En la Histología se muestra una clara asimetría estructural en el modelo FMR1 KO con respecto al control WT, donde el hemisferio Izquierdo tiene mayor densidad de masa neuronal en KO hembras 56.7%-60.8%, machos 58.3%-61%, en WT hembras 62.7%-62.4%, machos 55%-56.2%, hemisferio derecho-izquierdo respectivamente, esto refleja una correlación entre hemisferios muy baja en los sujetos KO (~50%) con respecto a los control WT (~90%). Se encontró correlación significativa entre las pruebas de memoria a largo plazo con respecto a la asimetría hemisférica (r = -0.48, corregido <0,05). En el estudio de comportamiento también hay diferencias, los sujetos WT tuvieron 22% un de rendimiento en la memoria a largo plazo, mientras que en los machos hay deterioro de memoria de un 28% que se corresponden con la patología en humanos. En los resultados de EEG estudiados en el hemisferio izquierdo, en el área de la corteza insular, encuentran que la latencia de la respuesta al potencial evocado es menor (22vs32 15vs96seg), la intensidad de la señal es mayor para los sujetos experimentales FMR1 KO frente a los sujetos control, esto es muy significativo dados los resultados en la histología (140vs129 145vs142 mv). Este estudio multimodal corrobora que las manifestaciones clínicas del SXF son variables dependientes de la edad y el sexo. Hemos podido corroborar en el modelo animal que en la etapa de adulto, los varones con SXF comienzan a desarrollar problemas en el desempeño de tareas que requieren la puesta en marcha de la función ejecutiva central de la memoria de trabajo (almacenamiento temporal). En el análisis del comportamiento es difícil llegar a una conclusión objetiva, se necesitan más estudios en diferentes etapas de la vida corroborados con resultados histológicos. Los avances logrados en los últimos años en su estudio han sido muy positivos, de tal modo que se están abriendo nuevas vías de investigación en un conjunto de procesos que representan un gran desafío a problemas médicos, asistenciales, sociales y económicos a los que se enfrentan los principales países desarrollados, con un aumento masivo de las expectativas de vida y de calidad. Las herramientas utilizadas en el campo de las neurociencias nos ofrecen grandes posibilidades para el desarrollo de estrategias que permitan ser utilizadas en el área de la educación, investigación y desarrollo. La genética determina la estructura del cerebro y nuestra investigación comprueba que la ausencia de FMRP también podría estar implicada en la modulación del dolor como parte de su expresión patológica siendo el modelo animal un punto importante en la investigación científica fundamental para entender el desarrollo de anormalidades en el cerebro. ABSTRACT Pain is a common symptom in medical practice. In Spain, a study conducted in 2000 each medical professional treats an average of 181 patients with pain per month, most of them with chronic moderate pain. 7% -8% of the European population is affected and up to 5% can be serious, it is estimated to affect more than two million people in Spain. In Primary Care, patients with neuropathic pain have much higher rates of depression. Neuropathic pain is caused by damage or disease affecting the somatosensory system, is a public health problem with high labor costs, there are relatively unfamiliar with the peculiarities in diagnosis and treatment, failing that, the pain is perpetuated and becomes rebellious to treat, in most cases becomes chronic. The pathophysiological mechanisms are evolutionary, its a progressive, if untreated, causing severe impact on the quality of life of affected patients. According to Prusiner (Nobel Prize for Medicine 1997), all neurodegenerative diseases there is some abnormal process of neuronal function. Neurodegenerative diseases are the result of abnormalities in the process of certain proteins involved in the cell cycle, reducing or canceling its features such as Alzheimer's disease and FXS. FMRP (Fragile Mental Retardation Protein), is essential for normal cognitive development, and has been linked to the pyramidal tract pain. Fragile X Syndrome (FXS), is due to mutation of the gene (FMR-1). As a consequence of the mutation, the gene is inactivated and can not perform the function of FMRP synthesize. For its incidence is considered the leading cause of Mental Deficiency Hereditary second only to Down Syndrome. Electroencephalography (EEG) is the recording of bioelectrical brain activity, is a advancement of clinical and experimental studies for the detection, diagnosis and treatment of many neurological and physiological abnormalities of the brain and the central nervous system, including pain. The objective of this research is a multimodal study, is the development of new forms of presentation using advanced diagnostic techniques of signal processing and image, to determine the links between cognitive evaluations and anatomic correlation with pain modulation to this protein FMRP-related pathologies. To accomplish this task have used the mouse model. Our results in this study show alterations in multimodal pain pathways in FMR1-KO in brain modulation (neuropathic pain), the data are based on the results of the structural study (histology image), functional (EEG) testing and behavior (Barnes maze). Histology In structural asymmetry shown in FMR1 KO model versus WT control, the left hemisphere is greater density of neuronal mass (KO females 56.7% -60.8%, 58.3% -61% males, females 62.7% -62.4 WT %, males 55% -56.2%), respectively right-left hemisphere, this reflects a very low correlation between hemispheres in KO (~ 50%) subjects compared to WT (~ 90%) control. Significant correlation was found between tests of long-term memory with respect to hemispheric asymmetry (r = -0.48, corrected <0.05). In the memory test there are differences too, the WT subjects had 22% yield in long-term memory, in males there memory impairment 28% corresponding to the condition in humans. The results of EEG studied in the left hemisphere, in insular cortex area, we found that the latency of the response evoked potential is lower (22vs32 15vs96seg), the signal strength is higher for the experimental subjects versus FMR1 KO control subjects, this is very significant given the results on histology (140vs129 145vs142 mv). This multimodal study confirms that the clinical manifestations of FXS are dependent variables of age and sex. We have been able to corroborate in the animal model in the adult stage, males with FXS begin developing problems in the performance of tasks that require the implementation of the central executive function of working memory (temporary storage). In behavior analysis is difficult to reach an objective conclusion, more studies are needed in different life stages corroborated with histologic findings. Advances in recent years were very positive, being opened new lines of research that represent a great challenge to physicians, health care, social and economic problems facing the major developed countries, with a massive increase in life expectancy and quality. The tools used in the field of neuroscience offer us great opportunities for the development of strategies to be used in the area of education, research and development. Genetics determines the structure of the brain and our research found that the absence of FMRP might also be involved in the modulation of pain as part of their pathological expression being an important animal model in basic scientific research to understand the development of abnormalities in brain.

Caracterización de nanopartículas magnéticas y de oro para posibles aplicaciones biomédicas en diagnóstico y terapia

Los nanomateriales han adquirido recientemente un gran interés debido a la gran variedad de aplicaciones que pueden llegar a tener en el ámbito de la biomedicina. Este trabajo recoge las posibilidades tanto diagnósticas como terapéuticas que presentan dos modalidades de nanomateriales: nanopartículas de óxido de hierro y nanopartículas de oro. Para ello, en una primera aproximación se ha llevado a cabo la caracterización de las nanopartículas desde el punto de vista de la biocompatibilidad asociada a su tamaño y al tiempo de contacto o circulación en células y tejidos, ensayada tanto in vitro como in vivo así como la cinética de acumulación de dichas nanopartículas en el organismo vivo. Posteriormente se ha realizado la biofuncionalización de los dos tipos de nanopartículas para reconocer dianas moleculares específicas y poder ser utilizadas en el futuro en dos aplicaciones biomédicas diferentes: diagnóstico de enfermedad de Alzheimer mediante imagen de resonancia magnética y destrucción selectiva de células tumorales mediante hipertermia óptica. ABSTRACT Nanomaterials have recently gained a great interest due to the variety of applications that can have in the field of biomedicine. This work covers both diagnostic and therapeutic possibilities that present two types of nanomaterials: iron oxide nanoparticles and gold nanoparticles. Therefore, in a first approximation it has performed the characterizing of nanoparticles from the standpoint of biocompatibility associated with their size and time of contact or movement in cells and tissues, tested both in vitro and in vivo as well as the kinetics of accumulation of the nanoparticles into the living organism. Subsequently the biofunctionalization of two types of nanoparticles was made to recognize specific molecular targets and can be used in the future in two different biomedical applications: diagnosis of Alzheimer's disease by magnetic resonance imaging and selective destruction of tumor cells by optical hyperthermia.

Diseño de un programa de trabajo sobre actividad física en agua para mayores

El siguiente trabajo consiste en un desarrollo teórico y práctico del tipo de ejercicios que pueden realizar personas de 65 años con la enfermedad de Alzheimer en su primera fase. Este trabajo combina el ejercicio físico beneficioso para este colectivo con la estimulación cognitiva, ambos objetivos están encaminados a retrasar en la medida de lo posible los efectos propios de la enfermedad de Alzheimer. La primera parte del trabajo establece las bases para entender la enfermedad, el beneficio del trabajo en el agua para este colectivo y la evolución que la sociedad sufrirá en los próximos años. La segunda parte del trabajo contiene una programación de ejercicio físico con estimulación cognitiva realizado en el medio acuático para personas de 65 años con principio de esta enfermedad donde se explicarán los ejercicios y los objetivos específicos a conseguir.

Multimodal integration of functional and structural brain connectivity. An application to the characterization of Mild Cognitive Impairment

La investigación para el conocimiento del cerebro es una ciencia joven, su inicio se remonta a Santiago Ramón y Cajal en 1888. Desde esta fecha a nuestro tiempo la neurociencia ha avanzado mucho en el desarrollo de técnicas que permiten su estudio. Desde la neurociencia cognitiva hoy se explican muchos modelos que nos permiten acercar a nuestro entendimiento a capacidades cognitivas complejas. Aun así hablamos de una ciencia casi en pañales que tiene un lago recorrido por delante. Una de las claves del éxito en los estudios de la función cerebral ha sido convertirse en una disciplina que combina conocimientos de diversas áreas: de la física, de las matemáticas, de la estadística y de la psicología. Esta es la razón por la que a lo largo de este trabajo se entremezclan conceptos de diferentes campos con el objetivo de avanzar en el conocimiento de un tema tan complejo como el que nos ocupa: el entendimiento de la mente humana. Concretamente, esta tesis ha estado dirigida a la integración multimodal de la magnetoencefalografía (MEG) y la resonancia magnética ponderada en difusión (dMRI). Estas técnicas son sensibles, respectivamente, a los campos magnéticos emitidos por las corrientes neuronales, y a la microestructura de la materia blanca cerebral. A lo largo de este trabajo hemos visto que la combinación de estas técnicas permiten descubrir sinergias estructurofuncionales en el procesamiento de la información en el cerebro sano y en el curso de patologías neurológicas. Más específicamente en este trabajo se ha estudiado la relación entre la conectividad funcional y estructural y en cómo fusionarlas. Para ello, se ha cuantificado la conectividad funcional mediante el estudio de la sincronización de fase o la correlación de amplitudes entre series temporales, de esta forma se ha conseguido un índice que mide la similitud entre grupos neuronales o regiones cerebrales. Adicionalmente, la cuantificación de la conectividad estructural a partir de imágenes de resonancia magnética ponderadas en difusión, ha permitido hallar índices de la integridad de materia blanca o de la fuerza de las conexiones estructurales entre regiones. Estas medidas fueron combinadas en los capítulos 3, 4 y 5 de este trabajo siguiendo tres aproximaciones que iban desde el nivel más bajo al más alto de integración. Finalmente se utilizó la información fusionada de MEG y dMRI para la caracterización de grupos de sujetos con deterioro cognitivo leve, la detección de esta patología resulta relevante en la identificación precoz de la enfermedad de Alzheimer. Esta tesis está dividida en seis capítulos. En el capítulos 1 se establece un contexto para la introducción de la connectómica dentro de los campos de la neuroimagen y la neurociencia. Posteriormente en este capítulo se describen los objetivos de la tesis, y los objetivos específicos de cada una de las publicaciones científicas que resultaron de este trabajo. En el capítulo 2 se describen los métodos para cada técnica que fue empleada: conectividad estructural, conectividad funcional en resting state, redes cerebrales complejas y teoría de grafos y finalmente se describe la condición de deterioro cognitivo leve y el estado actual en la búsqueda de nuevos biomarcadores diagnósticos. En los capítulos 3, 4 y 5 se han incluido los artículos científicos que fueron producidos a lo largo de esta tesis. Estos han sido incluidos en el formato de la revista en que fueron publicados, estando divididos en introducción, materiales y métodos, resultados y discusión. Todos los métodos que fueron empleados en los artículos están descritos en el capítulo 2 de la tesis. Finalmente, en el capítulo 6 se concluyen los resultados generales de la tesis y se discuten de forma específica los resultados de cada artículo. ABSTRACT In this thesis I apply concepts from mathematics, physics and statistics to the neurosciences. This field benefits from the collaborative work of multidisciplinary teams where physicians, psychologists, engineers and other specialists fight for a common well: the understanding of the brain. Research on this field is still in its early years, being its birth attributed to the neuronal theory of Santiago Ramo´n y Cajal in 1888. In more than one hundred years only a very little percentage of the brain functioning has been discovered, and still much more needs to be explored. Isolated techniques aim at unraveling the system that supports our cognition, nevertheless in order to provide solid evidence in such a field multimodal techniques have arisen, with them we will be able to improve current knowledge about human cognition. Here we focus on the multimodal integration of magnetoencephalography (MEG) and diffusion weighted magnetic resonance imaging. These techniques are sensitive to the magnetic fields emitted by the neuronal currents and to the white matter microstructure, respectively. The combination of such techniques could bring up evidences about structural-functional synergies in the brain information processing and which part of this synergy fails in specific neurological pathologies. In particular, we are interested in the relationship between functional and structural connectivity, and how two integrate this information. We quantify the functional connectivity by studying the phase synchronization or the amplitude correlation between time series obtained by MEG, and so we get an index indicating similarity between neuronal entities, i.e. brain regions. In addition we quantify structural connectivity by performing diffusion tensor estimation from the diffusion weighted images, thus obtaining an indicator of the integrity of the white matter or, if preferred, the strength of the structural connections between regions. These quantifications are then combined following three different approaches, from the lowest to the highest level of integration, in chapters 3, 4 and 5. We finally apply the fused information to the characterization or prediction of mild cognitive impairment, a clinical entity which is considered as an early step in the continuum pathological process of dementia. The dissertation is divided in six chapters. In chapter 1 I introduce connectomics within the fields of neuroimaging and neuroscience. Later in this chapter we describe the objectives of this thesis, and the specific objectives of each of the scientific publications that were produced as result of this work. In chapter 2 I describe the methods for each of the techniques that were employed, namely structural connectivity, resting state functional connectivity, complex brain networks and graph theory, and finally, I describe the clinical condition of mild cognitive impairment and the current state of the art in the search for early biomarkers. In chapters 3, 4 and 5 I have included the scientific publications that were generated along this work. They have been included in in their original format and they contain introduction, materials and methods, results and discussion. All methods that were employed in these papers have been described in chapter 2. Finally, in chapter 6 I summarize all the results from this thesis, both locally for each of the scientific publications and globally for the whole work.

Women's health beat /

Contains 32 Spanish language pamphlets which use a Q and A (Question/Answer) format to provide information on various women's health topics.

Adaptación y validación de la versión española de la escala de evaluación de dolor en personas con demencia avanzada: PAINAD-Sp

Introducción: El dolor está considerado como un grave problema en el entorno residencial afectando entre un 49 y un 83% de los residentes. El proceso evolutivo de la enfermedad de Alzheimer puede conllevar dificultades de comunicación y comprensión de las escalas de evaluación de dolor, dificultando su evaluación y tratamiento. El objetivo principal de este estudio fue validar la versión espa˜nola del PAINAD (PAINAD-Sp) y evaluar su aplicabilidad en un Centro Gerontológico en Espa˜na. Material y métodos: Veinte usuarias diagnosticadas de demencia avanzada fueron observadas por 5 observadores con diferentes perfiles profesionales durante 5 min en 3 condiciones: reposo, durante actividad agradable y en situación de dolor. La PAINAD-Sp fue administrada simultáneamente a una escala analógica visual. Resultados: Los resultados muestran que el alfa de Cronbach se encontraba entre 0,467 y 0,827 (con una media de 0,692, que subía si el ítem de respiración se eliminaba). La fiabilidad interjueces variaba entre 0,587 y 0,956. La correlación entre la medida total en PAINAD-Sp y en una Escala Visual Analógica fue estadísticamente significativa (p < 0,05) en todas las medidas y variaba entre 0,517 y 0,868. Conclusiones: Los resultados del estudio muestran que la escala PAINAD-Sp es eficaz para medir el dolor en personas con demencia sin capacidad de comunicación. Esta escala puede ser usada por diferentes profesionales de la salud con poco entrenamiento y presenta una buena fiabilidad.

Microhemorragias cerebrales en ancianos con demencia: prevalencia, factores de riesgo e implicaciones clínicas

Las microhemorragias cerebrales (MHC) se observan con frecuencia en la resonancia magnética (RM) asociadas al envejecimiento, la enfermedad de Alzheimer (EA) y, en particular, a la enfermedad cerebrovascular (ECV). Si bien el sustrato patológico de MHC ha sido suficientemente aclarado, sigue existiendo una considerable controversia acerca de su posible papel fisiopatológico tanto en ECV, como en la EA, así como sobre sus implicaciones clínicas. Se ha propuesto recientemente que las MHC podrían desempeñar un papel fisiopatológico clave para explicar la asociación entre EA y ECV. En consecuencia, las MHC deberían transmitir peor pronóstico clínico en personas mayores con demencia. Distintos estudios realizados en las últimas dos décadas muestran resultados que asocian las MHC con el deterioro cognitivo, especialmente en relación con las funciones ejecutivas, incluso después de que se controlaron las variables fuertemente asociadas, tales como las lesiones isquémicas. Sin embargo, hay muy pocos estudios longitudinales y las áreas clínicas más allá de la cognición (por ejemplo, las capacidades funcionales, problemas de comportamiento o la mortalidad) apenas han sido investigados. Entre estas áreas ignoradas, el estudio del estado de ánimo, el comportamiento y las capacidades funcionales son de particular relevancia en pacientes ancianos con demencia avanzada...