The Beautiful Brain

Santiago Ramón y Cajal, médico y patólogo español, ganó el premio Nobel en 1906 por ser el primero en postular la neurona como unidad básica del sistema nervioso, basado en sus observaciones y tinciones de tejido cerebral. Compartió el premio con Camilo Golgi, quien diseñó la tinción con la que Cajal pintaba las neuronas observadas, y la recepción del premio fue un intenso debate, pues Golgi consideraba aún que el tejido nervioso era una red continua, sin células unitarias identificables.

En 1894, Cajal escribió: "La corteza cerebral semeja un jardín poblado de innumerables árboles, las células piramidales, que gracias a un cultivo inteligente pueden multiplicar sus ramas, hundir más lejos sus raíces y producir flores y frutos cada día más exquisitos"

Ramón y Cajal, además de ser un médico y científico ejemplar, tenía grandes dotes artísticas y verbales.

Fotos: "The Beautiful Brain: The Drawings by Santiago Ramón y Cajal", libro en que Larry W. Swanson ,‎ Eric Newman,‎ Alfonso Araque y‎ Janet M. Dubinsky compilan los dibujos de Ramón y Cajal, con algunos de los fragmentos de sus textos.

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Santiago Ramón y Cajal, Spanish physician and pathologist, won the Nobel Prize in 1906 for being the first to postulate the neuron as the basic unit of the nervous system, based on his observations and staining of brain tissue. He shared the prize with Camilo Golgi, who invented the histological staning with which Cajal painted the observed neurons . The reception of the prize was an intense debate, because Golgi still considered that the nervous tissue was a continuous network, without identifiable unitary cells.

In 1894, Cajal wrote: “The cerebral cortex is similar to a garden filled with innumerable trees, the pyramidal cells, that can multiply their branches thanks to an intelligent cultivation, sending their roots deeper and producing more exquisite flowers and fruits every day.” 
Ramón y Cajal, besides being an exemplary physician and scientist, had great artistic and verbal skills.

Photos: "The Beautiful Brain: The Drawings by Santiago Ramón y Cajal", book in which Larry W. Swanson, Eric Newman, Alfonso Araque and Janet M. Dubinsky compile the drawings of Ramón y Cajal, with some of the fragments of your texts.

Penfield y el cuerpo dentro del cerebro // Penfield and the body inside our brains

¿Sabes qué es este curioso hombrecillo y por qué está así de desproporcionado?

Una de las maneras de estudiar el cerebro es a través de sus patologías. El neurocirujano canadiense Wilder Penfield tenía una forma peculiar de hacerlo, a través de la cirugía experimental. Algunos de sus pacientes accedían a sus
protocolos en que les operaba sin anestesia general, de modo que estaban despiertos durante el procedimiento. Durante las cirugías, Penfield estimulaba distintas partes del cerebro, induciendo “ataques experimentales”. Estimulando la corteza frontal o motora, los pacientes movían diferentes partes del cuerpo; y Penfield hizo así un mapa de las neuronas de nuestra corteza cerebral destinadas a cada parte del cuerpo. Después hizo lo mismo con la corteza sensitiva, pidiendo a los pacientes que describieran qué parte del cuerpo sentían hormiguear.
El hombrecillo de abajo, llamado "homúnculo de Penfield" es una representación visual del "cuerpo dentro del cerebro", es decir de la localización de nuestra anatomía en la corteza cerebral. Las partes del cuerpo de mayor tamaño son aquellas a las que están destinadas más neuronas de nuestra corteza. En el caso del homúnculo motor, vemos que una gran cantidad de neuronas están destinadas a mover las manos, al igual que los labios y la boca.
El homúnculo sensorial sigue el mismo principio, pero representa las neuronas que dan sensibilidad al cuerpo. Podemos ver, por ejemplo, que este homúnculo tiene orejas y genitales (que son altamente sensibles), mientras que ambos están ausentes en el homúnculo motor (pues su movimiento es nulo o limitado).
Cuarto breviario cerebral cortesía de Juga cerebralia.

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Do you know what this curious little man is and why is he so disproportionate?

One of the ways to study the brain is through its pathologies. Canadian neurosurgeon Wilder Penfield had a peculiar way of doing it, through experimental surgery. Some of his patients agreed to participate in his protocols in which he operated without general anesthesia, so that they were awake during the procedures. During the surgeries, Penfield stimulated different parts of the brain, inducing what he called "experimental attacks". By stimulating the frontal or motor cortex, patients moved different parts of the body; and Penfield made a map of the neurons of our cerebral cortex destined for each part of the body. Then he did the same with the sensory cortex, asking patients to describe which part of the body they felt tingling.
The little man below, called "Penfield's homunculus" is a visual representation of the "body inside the brain," that is, the location of our anatomy in the cerebral cortex. The larger parts of the body are those to which more neurons in our cortex are destined. In the case of the motor homunculus, we see that a large number of neurons are designated to move the hands, as well as the lips and mouth.
The sensory homunculus follows the same principle, but represents the neurons that give sensitivity to the body. We can see, for example, that this homunculus has ears and genitals (which are highly sensitive), while both are absent in the motor homunculus (since their movement is null or limited).
Fourth cerebral breviary courtesy of Juga cerebralia.

Imágenes/Images:
1. 3D model of sensory and motor humuncili" - Modelo 3D de los homúnculos sensorial y motor, de la colección del museo de historia natural de Londres.
2. “Original diagram of the sensory and motor homunculi - Diagrama original de los homúnculos sensorial y motor (Penfield & Rasmussen, 1950)”

Autismo y Neurociencia

¿Qué es el espectro autista? ¿Cómo se estudia desde la neurociencia?

Escribí en el McGill Daily sobre innovadoras técnicas de neuroimagen que se utilizan actualmente para estudiar el momento en que los cerebros de los niños con trastornos del espectro autista empiezan a funcionar de modo distinto. Pronto, la traducción a español en este blog. 

Crédito de imagen: Claire Grenier, The McGill Daily

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My latest article in the McGill Daily speaks about some cutting-edge neuroimaging techniques being used at McGill to study when the brains of children with autistic spectrum disorders start to function differently.

"So far, the question remains: where and when in this long series of steps do autistic children’s brains start to function differently? Do they have trouble with attending to and organizing what we receive through our five senses? Or is their condition related to more complex functions, such as combining the information and analyzing it?"

https://www.mcgilldaily.com/2017/10/connecting-dots-in-autism-research/

Del flujo iónico al movimiento

"Y así se genera el movimiento animal: no por medio del aire, 

como pensaban los jónicos, ni por una psique inmaterial, 

como pensaban los idealistas, sino por un flujo iónico".

-J. Allan Hobson.

Sabemos que las neuronas son células que se comunican entre sí a través de estímulos eléctricos que inducen la liberación de pequeñas sustancias químicas llamadas neurotransmisores. Pero, ¿cómo se genera la electricidad que transmite los mensajes del cuerpo de una neurona hasta otra -que puede estar a muchos centímetros de distancia- a través de la prolongación neuronal o axón?
Las membranas de todas nuestras células tienen proteínas en forma de canales o poros que dejan pasar iones, algunos con cargas positivas y otros con cargas negativas. Sodio, Potasio, Cloro y Calcio son algunos de los elementos que atraviesan estos canales, cambiando el balance de cargas posititvas y negativas dentro y fuera de la célula. Este cambio de potencial eléctrico, activa nuevos canales a lo largo del axón, provocando una reacción en cadena que generará la corriente eléctrica que recorre el axón hasta llegar a la punta del axón o botón sináptico. Allí, la electricidad inducirá la liberación de neurotransmisores que una vez fuera del axón, activarán los receptores de la siguiente neurona, o, en el caso del movimiento, a la placa neuromuscular, que inicia la contracción del músculo.

Tercer Breviario cerebral por Juga cerebralia. Video via ratemyscience.com

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"And so that's how animal movement is generated: 
not through air,as the Ionians thought,
 or through an immaterial psyche, as the idealists 
thought, but through an ionic flow ".

-J. Allan Hobson.

We know that neurons are cells that communicate with each other through electrical stimuli that induce the release of small chemicals called neurotransmitters. But how is the electrical energy that transmits messages from the body of one neuron to another -which can be many centimeters away- generated?

The membranes of all our cells have proteins in the form of channels or pores that allow ions to pass, some with positive charges and others with negative charges. Sodium, Potassium, Chlorine and Calcium are some of the elements that cross these channels, changing the balance of positive and negative charges inside and outside the cell. This change of electrical potential activates new channels along the axon, causing a chain reaction that will generate the electric current that runs through the axon, until it reaches the tip of the axon or synaptic button. There, electricity will induce the release of neurotransmitters that once outside the axon, will activate the receptors of the next neuron, or, in the case of movement, the neuromuscular plate, which initiates the contraction of the muscle.

Third Brain Breviary by Juga Cerebralia. Video via ratemyscience.com