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Simposio Internacional

Neurociencias Madrid 2012:desde la neurona a las redes,desde los modelos de cerebrohasta la neurorregeneración

International Symposium

Neuroscience 2012 Madrid: fromneuron to nets, from brain models toneuro-regeneration

Madrid, 4 y 5 de julio, 2012July 4-5, 2012

Programa NEUROCIENCIAS.qxd:Programa de mano 19/6/12 13:00 Pági

INTRODUCCIÓN

El estudio del sistema nervioso (del cerebro en particular),

tanto desde la anatomía como de la función, es uno de los

retos de la investigación básica y clínica de todos los tiempos.

A pesar de que se estén consiguiendo avances, y se hagan

descubrimientos, aún nos encontramos dando los primeros

pasos en el entendimiento de un sistema tan complejo que

recibe, procesa y, transmite información.

En efecto, no cesan de aparecer multitud de preguntas a

la vez que adquirimos nuevos conocimientos. Ello nos obliga

incesantemente al replantear nuestros modelos, alternativos

y/o mejorados, que incorporen unos esquemas y conceptos

cada vez más refinados.

Cajal se refería al cerebro como un “bosque inextricable”

y es considerado el órgano culmen de la evolución al albergar

las claves para descifrar las funciones psíquicas, desde las más

básicas y arcaicas, hasta las más complejas, características de

nuestra especie. En él se alojan los mecanismos neuronales de

control motor, de regulación funcional periférica, de

sensibilidad somestésica y sensorial constituyendo así el

órgano central de nuestro control individual.

Ciertamente, puede asegurarse que nos enfrentamos a la

complejidad hecha un órgano biológico, al que numerosos

investigadores de todo el mundo dedican sus esfuerzos para

lograr mayores cotas de conocimiento desde sus diferentes

áreas y perspectivas.


No parece por tanto, que sea posible abordar este campo,

con las mínimas garantías de alcanzar buenos resultados,

exclusivamente desde nuestras disciplinas académicas

actuales. Es absolutamente necesaria la colaboración desde

diferentes centros (hospitales, centros de investigación y

universidades), con sus varios departamentos, para alcanzar

logros de calidad. Un estudio, con un mínimo de solvencia

científica, precisará de observaciones y análisis a varias

escalas, abarcando desde lo molecular a la clínica

sintomática.

Con estos principios generales pero, desde un punto de

vista ya mucho más pragmático, en Neurociencias, se

desarrollan nuevas actuaciones médicas sobre el curso y la

prevención de enfermedades tan devastadoras como la

enfermedad de Alzheimer. Permiten, asimismo, una mejor

reparación de aquellos sistemas dañados por accidentes

transitorios vasculares. Generan nuevas terapias que, al

menos de un modo más eficiente, permitan modular o

ralentizar la evolución de enfermedades neurodegenerativas

que no tienen cura en la actualidad. Ello significa, sin duda,

una mejora de la calidad de vida de las personas.

En este sentido se puede destacar que se encuentran en

fuerte desarrollo las técnicas de neurorregeneración centradas

en la discapacidad asociada a patologías neurológicas

diversas. Hace bien poco, todavía se pensaba que los daños

en el sistema nervioso eran permanentes sin posibilidad

alguna de recuperación. Esta forma de pensar, que estaba

fuertemente enraizada, ha ido cambiando con las

implicaciones neuroterapéuticas de recuperación, que ya son

una realidad con resultados ciertamente esperanzadores.

Estamos todos implicados pues, con las más de 1.000

enfermedades que afectan al sistema nervioso en general y al

cerebro particularmente, el número de hospitalizaciones

asociadas a estas patologías, es mayor que las que se derivan

de cualquier otro grupo, incluyendo a las cardiacas o las

relacionadas con el cáncer.


Ligadas con la tecnología, se encuentran las interfaces

cerebro-máquina que pueden encontrarse en desarrollo en

los campos más diversos. Desde los lúdicos o de

entretenimiento, hasta aquellos dedicados ya al desarrollo de

prótesis y ayudas para muchas discapacidades y en general en

aplicaciones directas para la clínica.

Por otra parte, ya completamente integradas en nuestros

hospitales, encontramos tecnologías de Neuroimagen y

Señales que, partiendo de la Física han llegado a las ciencias

de la salud. Los ejemplos son casi innumerables: EEG,

MEG, la Resonancia Magnética, técnicas tomográficas

diversas usando radiaciones ionizantes como SPECT, PET,

CT, o las que emplean los ultrasonidos para la medición del

flujo sanguíneo cerebral con implicaciones directas en la

hemodinámica vascular y sus patologías etc.

En resumen, las Neurociencias están sin duda entre los

campos en los que más claramente requiere la aproximación

multidisciplinar. Desde lo más básico y teórico, hasta las

soluciones mucho más prácticas como las que se exige ya en

los hospitales. No obstante cada vez es más rápida la

transferencia de los conocimientos que surgen de la

investigación, hacia la clínica más cotidiana, salvaguardando

siempre, eso sí, las etapas que aseguran su integración segura

para los pacientes.

En esta serie de charlas se presentan las visiones desde

diferentes puntos de vista. Desde los modelos especulativos

físico-matemáticos de redes neuronales en el cerebro que se

utilizan en los estudios en neurociencias. Investigaciones

Biomédicas en los hospitales (en Neurología, Neurocirugía,

Psiquiatría, Neurofisiología etc.) en la Universidad y en los

Centros de Investigación. Desde la biología en el laboratorio

hasta la médica en la clínica. Desde los modelos físico-

matemáticos de redes en el cerebro a la Ingeniería Biomédica

y sus aportaciones a las Neurociencias.


INTRODUCTION

The study of the nervous system (particularly of the brain),

both its anatomy and function, is nowadays one of the big

challenges in basic and clinical research.

Although progress and discoveries are continally being made,

we are still taking the very first steps in understanding such a

complex system that receives, processes, and transmits information.

In fact, it seems that with every new discovery yet more

questions continue to arise. We are obliged to constantly rethink

our models, creating entirely new ones or improving existing

frameworks by incorporating ever more refined concepts.

Cajal defined the brain as an “inextricable forest,” and it is

considered the pinnacle of evolution, unique to our species, that

possesses the keys to encrypt and decrypt the psychic functions,

from the most basic and archaic to the most complex features. It

houses the neural mechanisms of motor control, peripheral

functional regulation, and somesthetic and sensory sensitivity,

and thus constitutes the essential element for our individual

dominion/control.

Certainly, it can be said that we are faced with the utmost

complexity in the form of a biological organ, about which

researchers around the world from different areas and with

sometimes divergent perspectives dedicate their efforts to achieve

a greater understanding.

Therefore, with even the most modest hope for good results it is

not feasible to approach this field only from our current academic


disciplines. A study of even the most basic scientific quality research

requires multi-scale observations, ranging from the molecular to the

clinical symptom analysis. Surely for the best results it is absolutely

necessary for the various departments within different centers

(hospitals, research institutes and universities), to work in parallel.

With these general basic principles, but from a very

pragmatic neuroscience perspective, new medical interventions

on the course and prevention of such a devastating disease as

Alzheimer’s are being developed. Also possible is better treatment

for those systems damaged by transient vascular accidents. New

therapies are also being developed that permit a more efficient

modulation or delay of the progression of neurodegenerative

diseases that currently have no cure. This undoubtedly means a

net improvement in quality of life for people.

In connection with quality of life issues, we may find that

there are emergent techniques of neuroregeneration specifically

focused on disability from various neurological diseases. Even

until recently it was still thought that damage to the nervous

system was permanent with no chance for recovery. This

commonly accepted belief has now changed, however, with the

arrival of new neurotherapeutic chances for recuperation with

encouraging results.

It is not overstating the case to say that we may all be affected

by these advances. With the more than 1,000 diseases affecting

the nervous system, and the brain in particular, the number of

associated hospitalizations now surpasses those derived from any

other group of pathologies, including Cardiovascular or Cancer

related ones.

Linked to technology, we can also find brain-machine

interfaces that are in development for many fields. From sources

of entertainment to those dedicated to prosthetics and aids to

many disabilities, these signify an improvement of quality of life

for many people.

On the other hand, and now fully integrated into our

hospitals, Neuroimaging or Neurophysiological Signal Analysis


technologies have found their path in the health sciences.

Examples are almost endless: EEG, MEG, Magnetic Resonance,

various tomographic techniques using ionizing radiation as

SPECT, PET, CT, or echoencephalography that uses ultrasound

to measure structures and blood flow with direct application in

vascular haemodynamics and for embolism detection etc.

In summary, there is no doubt that the neurosciences

comprise an area in which a more clearly multidisciplinary

approach is required, from the most basic and theoretical models

to the most operative solutions demanded by hospitals. However,

there is always the need for an increasingly speedy transfer of that

knowledge arising directly from models and lab research to day-

to-day clinical applications, all the while safeguarding the

protocols which guarantee a safe administration to patients.

This series of lectures will present the outlooks from different

disciplines and perspectives: from the biology lab to the direct

observation of symptoms in the clinic; from speculative physical-

mathematical models of neuronal networks in the brain

employed in neuroscientific studies and biomedical research in

hospital units; from research coming from university departments

and institutes for investigation; from the fields of Neurology,

Neurosurgery, Psychiatry, Neurophysiology, Neurobiology,

Biophysics, Biochemistry, Neuro-computing, etc.


PROGRAMA CIENTÍFICOSCIENTIFIC PROGRAM

SEDE / VENUE

Salón de ActosFundación Ramón ArecesVitruvio, 5. 28006 Madrid.

COORDINADOR / COORDINATOR:

José Luis MunizCentro de Investigaciones Energéticas,Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).Presidente del Grupo de Fìsica Médica de la RealSociedad Española de Física (RSEF).

Miércoles / Wednesday, 4

9.30 h Apertura / Opening

Raimundo Pérez-Hernández y TorraDirector de la Fundación Ramón Areces.

María del Rosario Heras CelemínPresidenta de la Real Sociedad Española deFísica (RSEF).

José Luis MunizPresidente del Grupo de Física Médica dela Real Sociedad Española de Física (RSEF).Coordinador del Simposio.

10.00 h La neurona de Jennifer AnistonThe Jennifer Aniston Neuron

Rodrigo Quian QuirogaDepartment of Engineering. University ofLeicester. Reino Unido.


10.40 h Estudio de la conectividad funcionalen registros de alta densidad: cuandomás es menosStudy of functional connectivity inhigh-density recordings: When More isLess

Ernesto PeredaDepartamento de Física Básica.Universidad de La Laguna. Tenerife

11.20 h Redes Complejas y epilepsia dellóbulo temporal. Focalizando fuera delfoco la causa de las crisis focales Complex Networks and temporal lobeepilepsy. Focusing outside the focusthe cause of focal seizures

Guillermo OrtegaUnidad de Referencia Nacional para elTratamiento de Epilepsia Refractaria. Hospital Universitario de La Princesa.Madrid.

12.00 h Pausa / Break

12.30 h Sueño, conciencia y complejidadSleep, consciousness and complexity

Enzo TagliazucchiGoethe-University Frankfurt. Alemania.

13.10 h Visualización microscópica delcerebro desde los tiempos de Cajalhasta nuestros díasMicroscopic Brain visualization fromCajal to our times

Javier de FelipeCentro de Tecnología Biomédica (CTB).Universidad Politécnica de Madrid.Instituto Cajal. CSIC.

13.50 h Descanso / Break


16.00 h Ritmos cerebrales buenos y malos:estudiando la dinámica neuronalnormal y epiléptica Hippocampal rhythms: the good andthe bad of neural dynamics inphysiology and epilepsy research

Liset Menéndez de la PridaInstituto Cajal. CSIC. Madrid.

16.40 h La física del dolce far niente, ¿Quéhace el cerebro cuando no hace nada?Dolce far niente´s physics. What doesthe brain when is doing nothing?

Dante ChialvoNeurophysiology Laboratory. University ofCalifornia, Los Angeles. EE.UU.

17.20 h Aplicaciones clínicas de la ImagenMédica en la psiquiatría/salud mental Psychiatric/Mental health clinicalapplications of Medical Imaging

Celso ArangoCIBERSAM. Hospital General UniversitarioGregorio Marañón. Madrid.

18.00 h Resumen día 1 / Mesa RedondaSummary day

Jueves / Thursday, 5

10.00 h Neuroimagen por resonancia enenfermedades neurodegenerativas yneurológicasMagnetic Resonance Neuroimaging inNeurological and Neurodegenerativediseases

Juan Antonio Hernández TamamesLaboratorio de Neuroimagen del Centro deTecnología Biomédica. Universidad Politécnica de Madrid. Laboratorio de Análisis de Imagen.Universidad Rey Juan Carlos.


10.40 h Neuroimagen estructural enadolescentes con psicosis y autismoStructural Brain Imaging in Adolescentswith Psychosis and Autism

Joost JanssenCIBERSAM. Hospital UniversitarioGregorio Marañón. Madrid.

11.20 h Interfaces Cerebro-Máquina:aplicaciones básicas y clínicasBrain-machine interfaces: Basic andclinical applictions

José M. CarmenaBrain-Machine Interface SystemsLaboratory.University of California, Berkeley. EE.UU.


12.30 h Estudio de la recuperación del dañocerebral mediante MEGStudy of the recovery of brain damageusing MEG

Nazareth P. CastellanosLaboratory of Cognitive and ComputationalNeuroscience. UCM-UPM. Centre forBiomedical Technology.

13.10 h Inmunología y Sistema Nervioso:conceptos básicos y aspectos clínicos Immunology and Nervous System:Basic concepts and clinical aspects

Juan Antonio García MerinoServicio de Neurología.Hospital Universitario Puerta de HierroMajadahonda.



16.00 h Células Madre neuronales.Caracterización electrofisiológica ydesarrollo de una terapia celular parael tratamiento del Ictus Isquémico Neural Stem Cells. Electrophysiologicalcharacterization and development of acell therapy for the treatment ofIschemic Stroke

Josefina María Vegara MeseguerUniversidad Católica San Antonio deMurcia.

16.40 h Terapia celular en Esclerosis LateralAmiotrófica: del laboratorio a laclínicaCell therapy in amyotrophic lateralsclerosis: from lab to clinics

Jonathan Jones*, Mª Carmen Viso,Diego Pastor, Salvador Martínez(*) Instituto de Neurociencias. UniversidadMiguel Hernández. San Juan, Alicante.

17.20 h Nuevas perspectivas enneurorregeneración: terapia celularaplicada a la discapacidad neurológicaNew perspectives inNeuroregeneration: Cell therapyapplied to neurological disability

Jesús VaqueroServicio de Neurocirugía. HospitalUniversitario Puerta de HierroMajadahonda.

18.00 h Resumen final / Mesa RedondaFinal summary

El Simposio se realizará con interpretaciónsimultáneaThroughout the Symposium there will besimultaneous translation


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