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David Tomàs Cuesta gana el primer premio en el Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica

Como en la edición anterior, el comité científico del CASEIB ha premiado un Trabajo Final de Grado de un estudiante de la Escuela Superior Politécnica. Este año, por una investigación sobre el comportamiento espacial de las neuronas "place cells" en el hipocampo, con la participación de Ruben Moreno Bote, investigador del Centro de Cognición y Cerebro.

12.12.2017

 

Por segunda vez consecutiva, el 1 de diciembre, el comité científico del XXXV Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB2017) otorgó el primer premio en contribuciones científicas de estudiantes de Ingeniería Biomédica, a un alumno de la Universidad Pompeu Fabra (UPF). En esta ocasión el galardón ha sido para David Tomàs Cuesta y su trabajo: "Towards an ensemble-level view of place encoding in hippocampal neuronal populations".

David Tomàs Cuesta rebent el guardó CASEIB 2017

El trabajo premiado corresponde a la investigación llevada a cabo para el Trabajo Final de Grado (TFG) del grado en Ingeniería Biomédica que supervisó Rubén Moreno Bote, profesor de los estudios en la Escuela Superior Politécnica (ESUP) e investigador del Centro de Cognición y Cerebro (CBC) del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la UPF. CASEIB 2017 se celebró en Bilbao, del 29 de noviembre al 1 de diciembre, en el edificio del rectorado Bizcaya Aretoa de la UPV / EHU.

Como explica Tomàs Cuesta, "hice el proyecto en el IDIBAPS (Instituto de investigaciones biomédicas August Pi i Sunyer) de Barcelona con Pablo Jercog, y contando con la colaboración del profesor de la UPF Rubén Moreno Bote. El trabajo consistió en diseñar un marco teórico para procesar los registros de la actividad neuronal, a través del calcio intracelular en ratones en movimiento, e investigar cómo se representa la posición del animal en su entorno a nivel de poblaciones neuronales, además de estudiar cómo evoluciona con el tiempo esta representación.

La investigación se fijó en un tipo específico de neuronas del hipocampo, las place cells

En el hipocampo, una estructura cerebral común de los humanos y otros vertebrados, hay unas células nerviosas llamadas "place cells" que se activan cuando un individuo se ubica en un lugar determinado de su entorno inmediato. Uno de los objetivos del trabajo fue investigar el código espacial neuronal subyacente, es decir, averiguar cómo se representa la posición del animal en estas neuronas, y cómo evoluciona con el tiempo esta representación.

Con técnicas tradicionales de electrofisiología no es posible registrar la actividad de un número elevado de neuronas simultáneamente. Gracias a que recientemente han surgido métodos basados en la detección del calcio intracelular, se puede seguir la dinámica eléctrica de las células mediante detectores fluorescentes codificados genéticamente a través de la técnica de transfección con vectores virales, "el resultado es que podemos registrar la fluorescencia de la película y así seguir la actividad neuronal de cientos de place cells de un trozo de tejido del hipocampo. Como todo esto es bastante nuevo, todavía no hay estándares o consenso en la comunidad de cómo hacer este seguimiento", explica David Tomàs.

 

Predecir la posición espacial del ratón a partir de la actividad neuronal

"Mi trabajo consistió, principalmente, en juntar una serie de técnicas e innovaciones para extraer las actividades individuales de las neuronas place cells, a partir de los registros de fluorescencia de la actividad eléctrica del ión calcio intracelular. A grandes rasgos, esto consistió en; registrar los frames para corregir el movimiento, aplicar técnicas de procesamiento de imagen para sacar la luz de fondo, explorar diferentes métodos para extraer las neuronas, desarrollar métodos automáticos y manuales para filtrar las neuronas extraídas, extraer los rastros de calcio y encontrar el actividad eléctrica subyacente, y finalmente alinear las neuronas de datos obtenidos en diferentes días", explica el autor del trabajo.

Y prosigue: "Una vez tuvimos las actividades individuales de las place cells, hicimos validar el marco conceptual conseguido mediante un decodificador para predecir la posición del ratón a partir de la actividad neuronal. Para ello programé un rastreador para seguir el movimiento del con lo que vimos que, efectivamente, podíamos predecir esta posición a partir de la actividad conjunta de todas las neuronas place cells, así como también estimar su evolución en el tiempo".

Trabajo de referencia

David Tomàs Cuesta, Pablo Jercog (2017),"Towards an ensemble-level view of place encoding in hippocampal neuronal populations", CASEIB, del 29 de noviembre al 1 de diciembre, Bizcaya Aretoa, UPV / EHU, Bilbao.

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