Neuronal plasticity: a challenge for Neurosciences
Abstract
Background: the human brain constitutes the most complex known structure. For years, it was considered immutable and static, but the research radically changed this opinion, to conceptualize again the dynamics of the central nervous system and its functioning.
Objective: to analyze important considerations about neuroplasticity and its applications in medicine.
Methods: a search was conducted, in the period between September 2017 and February 2018, in different databases such as Hinary, SciELO, Ebsco, ClinicalKey and PubMed and Histology and Neurology texts that are available in the library of the center.
Results: there are two bio-molecular routes to achieve potentiation and long-term depression, indispensable processes to consolidate memory and forgetting, respectively: intrinsic excitability (dependent on changes in the properties of ion channels) and synaptic plasticity (changes in strength or intensity at the synapse).
Conclusions: it was determined that the conceptualization and application of neuroplasticity has been the result of a long period of research that continues to be perfected. Neuroplasticity has structural, biochemical and functional mechanisms that work together as a valuable tool for functional recovery in patients with brain injuries.
DeCS: NEURONAL PLASTICITY; CEREBRUM/physiopathology; CEREBRUM/injuries; NEUROPHYSIOLOGY; REVIEW LITERATURE AS TOPIC.
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References
1. Estrada Bisbe, Claro W. El Cerebro: particularidad, plasticidad e importancia [Internet]. Benicarló (Castellón): Centro de Atención Psicopedagógico 1 Pas més; 2019 [citado 02 Jul 2019]. Disponible en https://1pasmes.es/blog/19-el-cerebro-particularidad-plasticidad-e-importancia
2. PascualGarvi JM, Gonzalez Llanos F, Prieto Arribas R, Cerdan S, Roda JM, et al. La barrera hematoencefálica: desarrollo de una estructura que permite la heterogeneidad funcional del sistema nervioso central. Rev Neurol [Internet]. 2004 [citado 02 Jul 2019];38(6):[aprox. 17 p.]. Disponible en: http://digital.csic.es/bitstream/10261/81117/1/barrera%20hematoencef%C3%A1lica.pdf
3. Bayona Edgardo A, Bayona Prieto J, León Sarmiento FE. Neuroplasticidad, neuromodulación & Neurorehabilitación: Tres conceptos distintos y un solo fin verdadero. Salud Uninorte [Internet]. 2011 [citado 02 Jul 2019];27(1):[aprox. 13 p.]. Disponible en: http://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/salud/article/viewFile/1885/2147
4. Jin DZ, Guo ML, Xue B, Mao LM, Wang JQ. Differential Regulation of CaMKIIα Interactions with mGluR5 and NMDA Receptors by Ca2+in Neurons. J Neurochem [Internet]. 2013 Dec [citado 03 Jul 2019];127(5):[aprox. 18 p.].Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3933469/pdf/nihms522550.pdf
5. Chowdhury D, Marco S, Brooks IM, Zandueta A, Rao Y, Haucke V, et al. Tyrosine phosphorylation regulates the endocytosis and surface expression of GluN3A-containing NMDA receptors. J Neurosci [Internet]. 2013 Feb [citado 03 Jul 2019];33(9):[aprox. 11 p.]. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3682218/.
6. Araque A, Carmignoto G, Haydon PG. Dinamic Signaling between Astrocytes and neurons. Annu Rev Physiol. 2001;63:795-813.
7. Bear MF, Connors BW, Paradiso MA. Neuroscience, exploring the brain. 2ª ed. Baltimore: Lippincott Williams&Wilkins;2001.
8. Puerta Huertas R. Neuro-rehabilitación y Neuroplasticidad. Rev Méd Electrón Port Med [Internet]. 2017 [citado 03 Jul 2019];12:[aprox. 7 p.]. Disponible en: https://www.revista-portalesmedicos.com/revista-medica/neuro-rehabilitacion-neuroplasticidad/.
9. Garcés Vieira MV, Suárez Escudero JC. Neuroplasticidad: aspectos bioquímicos y neurofisiológicos. CES Medicina. 2014;28(1):119-131.
10. Dennis M. Margaret Kennard (1899-1975): not a ‘principle’ of brain plasticity but a founding mother of developmental neuropsychology. Cortex. 2010 Sep;46(8):1043-59.
11. Wilson. Plasticidad Cerebral [Internet]. Barcelona: Instituto Superior de Estudios Psicologicos [citado 08 Jul 2019]. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos106/plasticidad-cerebral/plasticidad-cerebral.shtml
12. Pereira M. El cerebro como órgano plástico [Internet]. Barcelona: Instituto Superior de Estudios Psicológicos; 2017 [citado 08 Jul 2019]. Disponible en https://www.isep.es/actualidad/el-cerebro-como-organo-plastico/.
13. Dombovy ML. Introduction: the evolving field of neurorehabilitation. Continuum (Minneap Minn) [Internet]. 2011 Jun [citado 24 Abr 2016];17(3):[aprox. 6 p.]. Disponible en: https://journals.lww.com/continuum/Abstract/2011/06000/Introduction__The_Evolving_Field_of.8.aspx
14. Duffau H. Brain plasticity: from pathophysiological mechanisms to therapeutic applications. J Clin Neurosci [Internet]. 2006 [citado 24 Abr 2016];13(9):[aprox. 13 p.]. Disponible en: https://timeplan.medisin.ntnu.no/learnobs_show.php?page...id.
15. Kolb B, Mohamed A, Gibb R. Brain Plasticity in the Developing Brain. Progress in Brain Research. 2013; 207: 35-64.
16. Triglia A. Psicologia y Mente: Plasticidad cerebral (o neuroplasticidad): ¿qué es? [Internet]. Barcelona: Universitat de Barcelona; 2019 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: https://psicologiaymente.net/neurociencias/plasticidad-cerebral-neuroplasticidad
17. Santos D. Teoría del Aprendizaje: Neuroplasticidad [Internet]. 2015 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: https://www.goconqr.com/es/examtime/blog/teoria-del-aprendizaje-neuroplasticidad/.
18. Raynaud F, Janossy A, Dahl J, Bertaso F, Perroy J. Shank3-Rich2 interaction regulates AMPA receptor recycling and synaptic longtermpotention. J Neurosci. 2013;33(23):9699-9715.
19. Collins MO, Yu L, Coba MP, Husi H, Campuzano I. Proteomic analysis of in vivo phosphorylated synaptic proteins. J Biol Chem. 2005 Feb 18;280(7):5972-82.
20. Jin DZ, Guo ML, Xue B, Mao LM, Wang JQ. Differential Regulation of CaMKII? Interactions with mGluR5 and NMDA Receptors by Ca2+ in Neurons. Neuron. 2008 Jan;57(1):121-34.
21. Rogawski MA. AMPA receptors as a molecular target in epilepsy therapy. Acta Neurol Scand Suppl. 2013;(197):9-18.
22. Selemon LD. Role for synaptic plasticity in the adolescent development of executive function. Transl Psychiatry. 2013;3:e238.
23. Soler Llavina GJ, Arstikaitis P, Morishita W, Ahmad M, Südhof TC, Leucine-rich repeat transmembrane proteins are essential for maintenance of long-term potentiation. Neuron. 2013;79(3):439-446.
24. Chowdhury D, Marco S, Brooks IM, Zandueta A, Rao Y. Tyrosine phosphorylation regulates the endocytosis and surface expression of GluN3A-containing NMDA receptors. J Neurosci. 2013;33(9):4151-4164.
25. Lai KO, Wong AS, Cheung MC, Xu P, Liang Z. TrkB phosphorylation by Cdk5 is required for activity-dependent structural plasticity and spatial memory. Nat Neurosci. 2012;15(11):1506-1515.
26. Junqué Barroso J. Neuroplasticidad. ¿Sabías que puedes ser el arquitecto de tu propio cerebro? [Internet]. 2016 [citado 24 Abr 2017]. Disponible en: http://www.nuecesyneuronas.com/neuroplasticidad-sabias-que-puedes-ser-el-arquitecto-de-tu-propio-cerebro/.
27. Dobkin B, Carmichael T. Principles of recovery after stroke. Cambridge University Press Med. 2005;1(28):47-66.
28. Ortiz NE. Neuroplasticidad: Para adultos y niños, flexibilidad o rigidez en lo que aprendemos [Internet]. Caminos al Ser [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: http://www.conversandoenpositivo.cl/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=866:neuroplasticidad-flexibilidad-y-rigidez&catid=40:neurociencias&Itemid=102
29. Formación Alzheimer. Plasticidad cerebral y su desarrollo en las personas mayores. [blog Internet]. 2018 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: http://www.formacion-alzheimer.es/index.php/blog/item/96-plasticidad-cerebral-y-su-desarrollo-en-las-personas-mayores/96-plasticidad-cerebral-y-su-desarrollo-en-las-personas-mayores.html
30. Contreras Guerra AO. Neuroplasticidad y Educación Infantil [Internet]. Buenos Aires: Asociación Educar para el Desarrollo Humano; 2003 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: https://asociacioneducar.com/monografias-neurobiologia/monografia-neurobiologia-amanda.contreras.pdf
31. Gartner LP. Textbook of Histology. 4th ed. Philadelphia: Elsevier; 2014.
32. Mescher AL. Junqueira’s Basic Histology: Text & atlas. 13th ed. New York: McGraw-Hill Medical; 2013.
33. Ross MH, Gordon K, Wojciech P. Histología. Texto y atlas color con Biología celular y molecular. 4ta ed. México: Editorial Médica Panamericana; 2013.
34. Silva M. Importancia de Conservar la Plasticidad del Cerebro [Internet]. San Francisco: Alzheimer Universal;2019 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: https://www.alzheimeruniversal.eu/2016/11/13/importancia-conservar-plasticidad-del-cerebro/.
35. Naliamandalay R. Neuroplasticidad y 5 ejercicios para el cerebro [Internet]. 2002 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: http://www.naliamandalay.com/neuroplasticidad-y-5-ejercicios/.
36. Guillén JC. Un espacio de documentación y debate sobre Neurodidácticaducacion. [Internet]. 2012 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: https://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/10/04/neuroplasticidad-un-nuevo-paradigma-para-la-educacion/.
37. Garcés Vieira MV, Suarez Escudero JC: Neuroplasticity: Biochemical and neurophysiological aspects. Rev CES Med 2014;28(1):119-132.
38. Márquez Noriego BE. Procesos de plasticidad cerebral en pacientes con daño adquirido. [tesis]. Sevilla: Facultad de Farmacia; 2016 [citado 24 Abr 2016]. Disponible en: https://idus.us.es/xmlui/bitstream/handle/11441/48594/Blanca%20Esther%20M%C3%A1rquez%20Noriego.pdf?sequence=1&isAllowed=y
39. Alonso JR. Actividad física y plasticidad neuronal [Internet]. 2017 [citado 09 Jul 2019]. Disponible en: https://jralonso.es/2017/08/09/actividad-fisica-y-plasticidad-neuronal/.
40. Muñoz Ramírez G. Hospital cubano, esperanza para pacientes con daño neurológico. [Internet]. 2009 [citado 09 Jul 2019]. Disponible en: http://www.ciren.cu
41. De Armas Padrino I. Expone Cuba experiencias sobre la neuroplasticidad [Internet]. Diario Granma. 2009. Año 13/Número 70. [citado 09 Jul 2019]. Disponible en: http://www.granma.cu/granmad/2009/03/11/nacional/artic12.html
42. Rodríguez Díaz JC, Velázquez Pérez CL, Sánchez Cruz G, Almaguer Gotay D, García Fernández JC, et al. Restauración neurológica en pacientes con ataxia. Plast Restaur Neurol [Internet]. 2008 [citado 08 Jul 2019];7(1):[aprox. 6 p.]. Disponible en: http://www.medigraphic.com/pdfs/plasticidad/prn-2008/prn081_2c.pdf