Alteracions de l’excitabilitat cortico-espinal en pacients amb dany axonal difús d’origen traumàtic

Aquest treball ha estat dirigit a investigar les característiques de l’excitabilitat cortical del sistema motor en el dany axonal difús (DAD), conseqüència d’un Traumatisme Cranioencefàlic greu (TCE). Hem aplicat diversos paradigmes d'estimulació magnètica transcranial (TMS) de polsos simples, sobre l'escorça motora, per avaluar l'excitabilitat cortical i els mecanismes excitatoris i inhibitoris. Els paràmetres inclouen el llindar motor en repòs (MT), l’àrea sota la corba dels potencials motors evocats compostos (MEP), corbes d’estímul resposta, la variabilitat dels MEPs i la durada del període de silenci (SP). El grup de pacients en general va mostrar un MT més alt que els pacients, àrees dels MEPs més petites, i menor increment en les corbes en comparació amb els controls normals (p <0,05). Les alteracions en l'excitabilitat van ser significativament més pronunciades amb l'augment de la gravetat del DAD (p <0,005) i la presència de deteriorament motor (p <0,05), mentre que la coexistència de lesions focals no va afectar el grau dels canvis del MEPs. La variabilitat dels MEPs va ser significativament menor en el grup que presentava sols dèficit motor (P<0,05). La inhibició cortical, segons mostrava la durada del SP, no va mostrar diferències significatives en cap dels grups de pacients. En conclusió, les nostres troballes reforcen el concepte de que l’alteració dels fenòmens excitatoris i inhibitoris en l'escorça motora no son processos paral•lels, i aporten informació sobre els diferents patrons d’alteració en el DAD. A més, aquestes dades suggereixen que les alteracions en els mecanismes excitatoris corticoespinals es determinen principalment per la gravetat del DAD i mostren una relació significativa amb l’afectació clínica en relació a la funció motora després d'un TCE greu que afecta difusament les connexions corticals del sistema motor. Des d'un punt de vista clínic, aquest estudi indica que la neurofisiologia hauria de ser considerada com una exploració complementaria a l’exploració neurològica en el TCE greu.

Errors sintàctics del gènere gramatical durant la cirurgia de gliomes cerebrals

Les bases neurals del processament sintàctic del gènere no han estat gairebé estudiades. En aquest estudi hem utilitzat el mapeig cerebral, durant la cirurgia de gliomes cerebrals per a estudiar les estructures cortico-subcorticals implicades en el processament del gènere i determinar si aquestes són comunes a altres àrees de la producció del llenguatge. Amb l’estimulació cerebral directa hem observat alteracions sintàctiques del gènere, al estimular la circumvolució frontal inferior, la part posterior circumvolució temporal mitja, i en el nucli caudat. També hem pogut observar, una doble dissociació entre el gènere gramatical i la producció de la paraula, corroborant les teories d’un model independent en la producció del llenguatge.

Cortical mapping of the neuronal circuits modulating the muscle tone. Introduction to the electrophysiological treatment of the spastic hand.

L’objectiu d’aquest estudi es investigar l’organització cortical junt amb la connectivitat còrtico-subcortical en subjectes sans, com a estudi preliminar. Els mapes corticals s’han fet per TMS navegada, i els punts motors obtinguts s’han exportant per estudi tractogràfic i anàlisi de las seves connexions. El coneixement precís de la localització de l’àrea cortical motora primària i les seves connexions es la base per ser utilitzada en estudis posteriors de la reorganització cortical i sub-cortical en pacients amb infart cerebral. Aquesta reorganització es deguda a la neuroplasticitat i pot ser influenciada per els efectes neuromoduladors de la estimulació cerebral no invasiva.

Conditional BDNF release under pathological conditions improves Huntington's disease pathology by delaying neuronal dysfunction

Background Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) is the main candidate for neuroprotective therapy for Huntington's disease (HD), but its conditional administration is one of its most challenging problems. Results Here we used transgenic mice that over-express BDNF under the control of the Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) promoter (pGFAP-BDNF mice) to test whether up-regulation and release of BDNF, dependent on astrogliosis, could be protective in HD. Thus, we cross-mated pGFAP-BDNF mice with R6/2 mice to generate a double-mutant mouse with mutant huntingtin protein and with a conditional over-expression of BDNF, only under pathological conditions. In these R6/2:pGFAP-BDNF animals, the decrease in striatal BDNF levels induced by mutant huntingtin was prevented in comparison to R6/2 animals at 12 weeks of age. The recovery of the neurotrophin levels in R6/2:pGFAP-BDNF mice correlated with an improvement in several motor coordination tasks and with a significant delay in anxiety and clasping alterations. Therefore, we next examined a possible improvement in cortico-striatal connectivity in R62:pGFAP-BDNF mice. Interestingly, we found that the over-expression of BDNF prevented the decrease of cortico-striatal presynaptic (VGLUT1) and postsynaptic (PSD-95) markers in the R6/2:pGFAP-BDNF striatum. Electrophysiological studies also showed that basal synaptic transmission and synaptic fatigue both improved in R6/2:pGAP-BDNF mice. Conclusions These results indicate that the conditional administration of BDNF under the GFAP promoter could become a therapeutic strategy for HD due to its positive effects on synaptic plasticity.

Calbindin D-28K and parvalbumin immunoreactivity in the frontal cortex in patients with frontal lobe dementia of non-Alzheimer type associated with amyotrophic lateral sclerosis

The morphology and distribution of local-circuit neurons (interneurons) were examined, by calbindin D-28k and parvalbumin immunocytochemistry, in the frontal cortex (area 8) in two patients with frontal lobe dementia of non-Alzheimer type associated with classical amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and in seven normal cases. The density of calbindin D-28k immunoreactive cells was dramatically reduced in ALS patients, but the density of parvalbumin-immunoreactive neurons was preserved. Decreased density of calbindin D-28k-immunoreactive neurons, which are mainly located in the upper cortical layers, may interfere with the normal processing of cortico-cortical connections, whereas integrity of parvalbumin-immunoreactive cells may be associated with the preservation of the major inhibitory intracortical circuits in patients with frontal lobe dementia.

Striatal pre- and postsynaptic profile of adenosine A2A receptor antagonists

Striatal adenosine A2A receptors (A2ARs) are highly expressed in medium spiny neurons (MSNs) of the indirect efferent pathway, where they heteromerize with dopamine D2 receptors (D2Rs). A2ARs are also localized presynaptically in cortico-striatal glutamatergic terminals contacting MSNs of the direct efferent pathway, where they heteromerize with adenosine A1 receptors (A1Rs). It has been hypothesized that postsynaptic A2AR antagonists should be useful in Parkinson's disease, while presynaptic A2AR antagonists could be beneficial in dyskinetic disorders, such as Huntington's disease, obsessive-compulsive disorders and drug addiction. The aim or this work was to determine whether selective A2AR antagonists may be subdivided according to a preferential pre- versus postsynaptic mechanism of action. The potency at blocking the motor output and striatal glutamate release induced by cortical electrical stimulation and the potency at inducing locomotor activation were used as in vivo measures of pre- and postsynaptic activities, respectively. SCH-442416 and KW-6002 showed a significant preferential pre- and postsynaptic profile, respectively, while the other tested compounds (MSX-2, SCH-420814, ZM-241385 and SCH-58261) showed no clear preference. Radioligand-binding experiments were performed in cells expressing A2AR-D2R and A1R-A2AR heteromers to determine possible differences in the affinity of these compounds for different A2AR heteromers. Heteromerization played a key role in the presynaptic profile of SCH-442416, since it bound with much less affinity to A2AR when co-expressed with D2R than with A1R. KW-6002 showed the best relative affinity for A2AR co-expressed with D2R than co-expressed with A1R, which can at least partially explain the postsynaptic profile of this compound. Also, the in vitro pharmacological profile of MSX-2, SCH-420814, ZM-241385 and SCH-58261 was is in accordance with their mixed pre- and postsynaptic profile. On the basis of their preferential pre- versus postsynaptic actions, SCH-442416 and KW-6002 may be used as lead compounds to obtain more effective antidyskinetic and antiparkinsonian compounds, respectively.