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Estilo de vida y cognición
Estilo de vida y cognición
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Investigación
El grupo se ha centrado durante la última década en investigar cómo el sistema nervioso expande o contrae sus capacidades mientras trabaja, así como los mecanismos implicados, y las subpoblaciones celulares involucradas. Este interés se ha fundido con nuestra experiencia de 25 años en los efectos cerebrales del ejercicio físico y la regulación de la neurogénesis hipocampal adulta. En los últimos años, hemos contribuido a revelar la transmisión intergeneracional de los efectos cerebrales del ejercicio, el papel de determinados factores de crecimiento y diversas hormonas en la plasticidad neural, la dinámica de la conducta social de dominancia jerárquica, y el papel del factor de transcripción Smad2 en la regulación de la neurogénesis hipocampal adulta, todos ellos trabajos enmarcados en las líneas de investigación de nuestro grupo desde su formación en 2005 hasta 2020. Desde 2016 hasta la fecha hemos evolucionado a un marco contextual más amplio, constituyendo las nuevas líneas de investigación que definen en los últimos años nuestro grupo, y que se describen a continuación.
Líneas de investigación
1) Perfil de respuesta del cerebro al ejercicio físico y al estrés (perfil hormético y sus mecanismos)
La curva de respuesta del cerebro y la cognición al ejercicio físico de diferentes intensidades no es conocida. Es una relevante materia de debate por cuanto se ignora cuánto ejercicio físico es positivo para la salud cerebral, aún cuando se ha convertido en un foco principal de las políticas públicas de salud y prevención. Investigamos cómo es ese perfil y cuáles son los mecanismos que lo median, tanto a nivel de circuitos neurales, como de subpoblaciones neuronales (incluyendo la neurogénesis adulta), a nivel intracelular, genético, epigenético, y de microbiota.
2) Transmisión inter- y trans-generacional de los efectos de la actividad física y la experiencia
Algunos efectos cognitivos de la actividad física y/o cognitiva son heredables por las siguientes generaciones. Estamos interesados en dilucidar hasta qué punto esta herencia tiene lugar y a través de qué mecanismos, no solo a nivel de la línea germinal paterna sino sobre todo a nivel de las poblaciones de células neurales de cerebro donde tienen lugar los cambios inducidos por actividad, así como el sustrato intracelular que media estos cambios. Especial atención reciben los mecanismos epigenéticos involucrados.
3) Dolor y memoria
Abordamos el análisis de los engramas y vías neurales periféricas potencialmente responsables del procesamiento diferencial del dolor durante la formación de la memoria.
4) Estilo de vida y engramas de memoria
Analizamos los circuitos neurales y los mecanismos celulares y moleculares mediadores de los efectos del ejercicio y el estrés en el aprendizaje y la memoria implicados en conductas de condicionamiento. Avanzamos a un tiempo tanto en seres humanos como en modelos de ratón.
5) Cognición Humana y ejercicio
Hemos puesto en marcha el Laboratorio de Conducta Humana, enfocados en la orientación espacial, para testar los efectos del ejercicio físico y otras intervenciones (estrés…) así como diferentes modelos (Neurodegeneración, envejecimiento, enfermedades de diferente índole) en la capacidad cognitiva y la orientación espacial, con especial énfasis en la determinación de las áreas cerebrales implicadas y los mecanismos moleculares y epigenéticos responsables. Recibe una atención especial el desarrollo neural de estos procesos mediante el análisis de cohortes de adolescentes.
Personal
Jose Luis Trejo Pérez
Investigador Científico
Responsable de grupo
ORCID 0000-0003-0618-5547
María L. de Ceballos
Investigadora Científica Ad honorem
ORCID 0000-0003-4067-9700
Elisa Cintado Reyes
Doctoranda
Patricia Tezanos Bravo
Doctoranda
Pablo Muela
Doctorando
Publicaciones
Publicaciones representativas
- Stratification of radiosensitive brain metastases based on an actionable S100A9/RAGE resistance mechanism. Monteiro C, Miarka L, Perea-García M, Priego N, García-Gómez P, Álvaro-Espinosa L, de Pablos-Aragoneses A, Yebra N, Retana D, Baena P, Fustero-Torre C, Graña-Castro O, Troulé K, Caleiras E, Tezanos P, Muela P, Cintado E, Trejo JL, Sepúlveda JM, González-León P, Jiménez-Roldán L, Moreno LM, Esteban O, Pérez-Núñez Á, Hernández-Lain A, Mazarico Gallego J, Ferrer I, Suárez R, Garrido-Martín EM, Paz-Ares L, Dalmasso C, Cohen-Jonathan Moyal E, Siegfried A, Hegarty A, Keelan S, Varešlija D, Young LS, Mohme M, Goy Y, Wikman H, Fernández-Alén J, Blasco G, Alcázar L, Cabañuz C, Grivennikov SI, Ianus A, Shemesh N, Faria CC, Lee R, Lorigan P, Le Rhun E, Weller M, Soffietti R, Bertero L, Ricardi U, Bosch-Barrera J, Sais E, Teixidor E, Hernández-Martínez A, Calvo A, Aristu J, Martin SM, Gonzalez A, Adler O, Erez N; RENACER; Valiente M. Nat Med. 2022 Apr;28(4):752-765. doi: 10.1038/s41591-022-01749-8. Epub 2022 Apr 11. PMID: 35411077
- The Role of Smad2 in Adult Neuroplasticity as Seen through Hippocampal-Dependent Spatial Learning/Memory and Neurogenesis. Gradari S, Herrera A, Tezanos P, Fontán-Lozano Á, Pons S, Trejo JL. J Neurosci. 2021 Aug 11;41(32):6836-6849. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2619-20.2021. Epub 2021 Jul 1. PMID: 34210778
- Dlk1 dosage regulates hippocampal neurogenesis and cognition. Montalbán-Loro R, Lassi G, Lozano-Ureña A, Perez-Villalba A, Jiménez-Villalba E, Charalambous M, Vallortigara G, Horner AE, Saksida LM, Bussey TJ, Trejo JL, Tucci V, Ferguson-Smith AC, Ferrón SR. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Mar 16;118(11):e2015505118. doi: 10.1073/pnas.2015505118. PMID: 33712542
- Gαi2+ vomeronasal neurons govern the initial outcome of an acute social competition. Pallé A, Montero M, Fernández S, Tezanos P, de Las Heras JA, Luskey V, Birnbaumer L, Zufall F, Chamero P, Trejo JL. Sci Rep. 2020 Jan 21;10(1):894. doi: 10.1038/s41598-020-57765-6. PMID: 31965032
- A toolbox for the longitudinal assessment of healthspan in aging mice. Bellantuono I, de Cabo R, Ehninger D, Di Germanio C, Lawrie A, Miller J, Mitchell SJ, Navas-Enamorado I, Potter PK, Tchkonia T, Trejo JL, Lamming DW. Nat Protoc. 2020 Feb;15(2):540-574. doi: 10.1038/s41596-019-0256-1. Epub 2020 Jan 8. PMID: 31915391
- Circadian glucocorticoid oscillations preserve a population of adult hippocampal neural stem cells in the aging brain. Schouten M, Bielefeld P, Garcia-Corzo L, Passchier EMJ, Gradari S, Jungenitz T, Pons-Espinal M, Gebara E, Martín-Suárez S, Lucassen PJ, De Vries HE, Trejo JL, Schwarzacher SW, De Pietri Tonelli D, Toni N, Mira H, Encinas JM, Fitzsimons CP. Mol Psychiatry. 2020 Jul;25(7):1382-1405. doi: 10.1038/s41380-019-0440-2. Epub 2019 Jun 20. PMID: 31222184
- Intergenerational transmission of the positive effects of physical exercise on brain and cognition. McGreevy KR, Tezanos P, Ferreiro-Villar I, Pallé A, Moreno-Serrano M, Esteve-Codina A, Lamas-Toranzo I, Bermejo-Álvarez P, Fernández-Punzano J, Martín-Montalvo A, Montalbán R, Ferrón SR, Radford EJ, Fontán-Lozano Á, Trejo JL. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 May 14;116(20):10103-10112. PMID: 31010925
- Social dominance differentially alters gene expression in the medial prefrontal cortex without affecting adult hippocampal neurogenesis or stress and anxiety-like behavior. Pallé A, Zorzo C, Luskey VE, McGreevy KR, Fernández S, Trejo JL. FASEB J. 2019 Jun;33(6):6995-7008. PMID: 30857420.
- The GSK-3-inhibitor VP2.51 produces antidepressant effects associated with adult hippocampal neurogenesis. Pérez-Domper P, Palomo V, Gradari S, Gil C, de Ceballos ML, Martínez A, Trejo JL. Neuropharmacology. 2017 Apr; 116:174-187. PMID: 28012947.
- Can Exercise Make You Smarter, Happier, and Have More Neurons? A Hormetic Perspective. Gradari S, Pallé A, McGreevy KR, Fontán-Lozano Á, Trejo JL. Front Neurosci 2016 Mar; 10:93. PMID: 27013955.
- The relationship between behavior acquisition and persistence abilities: Involvement of adult hippocampal neurogenesis. Gradari S, Pérez-Domper P, Butler RG, Martínez-Cué C, de Polavieja GG, Trejo JL. Hippocampus 2016 Jul; 26(7):857-74. PMID: 26788800.
- The postnatal origin of adult neural stem cells and the effects of glucocorticoids on their genesis. Ortega-Martínez S, Trejo JL. Behav Brain Res. 2015; 279:166-76. PMID: 25446750.
- Reducing GABAA α5 receptor-mediated inhibition rescues functional and neuromorphological deficits in a mouse model of Down syndrome. Martínez-Cué C, Martínez P, Rueda N, Vidal R, García S, Vidal V, Corrales A, Montero JA, Pazos Á, Flórez J, Gasser R, Thomas AW, Honer M, Knoflach F, Trejo JL, Wettstein JG, Hernández MC J Neurosci. 2013 Feb 27;33(9):3953-66. PMID: 23447605.
- Cessation of voluntary wheel running increases anxiety-like behavior and impairs adult hippocampal neurogenesis in mice. Nishijima T, Llorens-Martín M, Tejeda GS, Inoue K, Yamamura Y, Soya H, Trejo* JL, Torres-Alemán* I. Behav Brain Res. 2013 May 15; 245:34-41. PMID: 23428744.
- Antidepressant and proneurogenic influence of environmental enrichment in mice: protective effects vs recovery. Llorens-Martín M, Tejeda GS, Trejo JL. Neuropsychopharmacology. 2011 Nov;36(12):2460-8. PubMed PMID: 21796111.
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Laboratorio de Estilo de Vida y Cognición
Instituto Cajal CSIC. Avda. Doctor Arce, 37. 28002. Madrid
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Personal
Elisa Cintado Reyes, ecintado@cajal.csic.es
Patricia Tezanos Bravo, patritezanos@cajal.csic.es
Pablo Muela, muela@cajal.csic.es
Otros
Tesis doctorales
-
María LLorens Martín (6 de febrero de 2009)
-
Sylvia Ortega Martínez (15 de julio de 2013)
-
Paloma Pérez-Domper (1 de julio de 2014)
-
Simona Gradari (15 de abril de 2017)
-
Kerry Rodríguez McGreevy (11 de Noviembre de 2019)
-
Ana Pallé López (15 de Julio de 2020)
Colaboraciones
-
Carmen Martínez-Cué. Laboratorio de Neurobiología del Desarrollo. Departamento de Fisiología y Farmacología. Facultad de Medicina. Universidad de Cantabria. Santander.
-
Hideaki Soya. Laboratorio de Bioquímica del Ejercicio. Instituto para las Ciencias de la Salud y del Deporte. Tsukuba. Ibaraki. Japón.
-
Elizabeth Gould. Departamento de Psicología. Universidad de Princeton. USA.
-
A Martín-Montalvo CABIMER-CSIC, Universidad Pablo Olavide, Sevilla
-
Á Fontán-Lozano, Universidad de Sevilla
-
SR Ferrón, Universidad de Valencia
-
M Valiente, CNIO, Madrid
-
Lluís Montoliú, CNB, CSIC, Madrid
-
Elizabeth J Radford, University of Cambridge (UK)
-
Andrew Todd, School of Psychology & Neuroscience, Univ. Glasgow (UK)
-
John Cryan, University College Cork, Ireland
Patentes
-
Modelo animal de demencia de Alzheimer
Carro, E; Trejo, JL; Spuch, C; Torres-Alemán I.
País de prioridad: España
Fecha de prioridad: 2004
Entidad titular: CSIC
-
Modelo animal de enfermedades neurodegenerativas: procedimiento de obtención y aplicaciones.
Carro, E; Trejo, JL; Spuch, C; Torres Alemán I.
N.º de solicitud: PCT/ES2005/070106
País de prioridad: España
Fecha de prioridad: 2004
Entidad titular: CSIC
Empresa/s que la/s estan explotando: Fundación Genoma Spain (broker)
-
VP2.51 como fármaco antidepresivo y proneurogénico
Morales JA, Perez DI, Perez AM, Gil C, Trejo JL
País de prioridad: España
Fecha de prioridad: 2012
Enntidad titular: CSIC
Divulgación
- “Efectos beneficiosos del ejercicio físico sobre el cerebro”.
Carro, E; Trejo, JL; Torres-Alemán I.
www.cienciaaldia.cl - «El factor neuroprotector IGF-I y su relación con procesos neurodegenerativos».
Fernández S, Trejo JL, Fernández AM, Torres-Alemán I.
Mente y Cerebro (septiembre 2009) - “Cerebro y ejercicio” Trejo JL, SanFeliú C. Colección “¿Qué sabemos de….?” CSIC (2020) Editorial Catarata
Centro de investigación en neurociencias dependiente del CSIC. Fundado en 1920 y dirigido en sus inicios por Santiago Ramón y Cajal. Referente mundial en el estudio del cerebro. Depositario del Legado Cajal.
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