Los procesos neurofisiológicos requieren de un alto nivel de interacción entre redes complejas de sistemas de control, tales como retroalimentación y otros mecanismos reguladores que permiten al organismo realizar una variedad de actividades necesarias para su supervivencia. Los sistemas de control existen en diversos niveles desde el molecular hasta el sistémico. La interacción continua entre los componentes eléctricos, químicos y mecánicos asegura que la información sea intercambiada constantemente, aún cuando el organismo se encuentra en reposo. La dinámica de estos procesos propicia que el organismo sea altamente adaptable y capaz de recuperarse después de alguna perturbación, ya sea interna o externa._x000D_ _x000D_ En particular, el cerebro logra esta adaptación a través de cambios en la conectividad sináptica, la expresión, distribución y dinámica de receptores para neurotransmisores y neuromoduladores (e.g, neuropéptidos, neuroesteroides y endocanabinoides). Esta propiedad de adaptación es en la que se sustenta su neuroplasticidad. De acuerdo con la hipótesis actual de la neuroplasticidad, una vez que se establecen las conexiones durante la etapa crítica del desarrollo cerebral, en algunas áreas del sistema neural la red tiende a ser relativamente estable (conexiones sinápticas "rígidas"), mientras que otros tipos de conexiones sinápticas ("flexibles") se someten a procesos de auto-optimización a lo largo de la vida._x000D_ _x000D_ En los últimos años en la literatura científica se han reportado evidencias importantes sobre los efectos profundos y persistentes producidos por el estrés perinatal sobre las funciones cerebrales y su relevancia como factores de riesgo para el desarrollo de psicopatologías en la edad adulta. Sin embargo aún no se han aclarado los mecanismos de adaptación y los parámetros funcionales que influyen directamente en las conductas observadas._x000D_ _x000D_ Para poder comprender más acerca de estas alteraciones en la dinámica de los procesos regulatorios cerebrales a consecuencia de condiciones adversas perinatales, que guían a una respuesta sistémica anormal en la adultez, utilizaremos dos modelos animales: el de hipertiroidismo materno (estrés prenatal) y el de separación materna (estrés posnatal temprano). _x000D_ _x000D_ El proyecto propuesto tiene entonces como objetivo describir la estructura y función de redes neurales intactas en el hipotálamo de ratas tanto controles como aquellas sometidas a condiciones perinatales adversas, mediante la observación y el análisis directo tanto funcional como morfológico. De esta manera buscamos describir los principios operacionales que rigen la dinámica de estas redes neurales, así como los mecanismos de estabilidad y adaptabilidad ante situaciones adversas que perturban la homeostasis a diferentes grados. Esperamos entonces describir sus interacciones, mediante observaciones conductuales, electrofisiológicas, anatómicas y biomoleculares, así como modelos matemáticos y computacionales, enfatizando el papel de la sincronización en la dinámica de ensambles neurales._x000D_ _x000D_ El proyecto, por su complejidad, se desarrollará en un ambiente multidisciplinario que incluye a expertos en el área de las neurociencias enfocados a estudiar los aspectos anatomo-funcionales de sistemas neurales y su relación con conductas observadas ante condiciones adversas, como el estrés. Este conjunto de expertos proveerá una combinación única de técnicas, desde análisis de conducta hasta microscopía electrónica. Por otro lado también se contará con la participación de expertos en el área de física e ingeniería, quienes han trabajado en problemas biológicos y proveerán las herramientas necesarias para poder generar modelos matemáticos y computacionales, así como las simulaciones de los mismos. De esta forma la información detallada proveniente de la experimentación directa y de los modelos matemáticos ajustados para este fenómeno permitirá progresar en el conocimiento de los principios biofísicos que subyacen a las patologías observadas cuando el sujeto fue sometido a una condición adversa perinatal. _x000D_

Los trastornos emocionales, tales como la depresión y la ansiedad así como el abuso de las drogas, tienen una alta prevalencia en la población general, lo cual representa una carga sustancial en términos de morbi-mortalidad para la salud pública. La identificación de los factores que influyen en la patogénesis y vulnerabilidad ha sido un gran reto en la investigación biomédica, tanto básica como clínica. Los factores que actualmente se han establecido como pre-disponentes para sufrir depresión, ansiedad y abuso de drogas son diversos, de entre ellos destacan los psicosociales (e. g. estrés, adversidades); emocionales, endocrinos, genéticos y de género, entre otros. Sin embargo, hay pocos estudios que revelan las influencias peri-natales de estos trastornos sobre la morbilidad. Más aún, hay una carencia prácticamente total sobre la funcionalidad de la red neural (oscilaciones, sincronización de los ensambles neurales) y la conectividad, tanto individual como regional en estos casos patológicos. _x000D_ _x000D_ Este proyecto de investigación se suma a diversos esfuerzos internacionales de investigación para el entendimiento de los mecanismos de neuroplasticidad modificada por estrés perinatal. Este esfuerzo trae consecuencias inmediatas ya que existe una urgente necesidad de salud pública de implementar un programa de cuidado maternal durante la gestación y la lactancia, periodos críticos de neurodesarrollo, lo cual tendría repercusiones positivas para la prevención de trastornos emocionales en la edad adulta. _x000D_ _x000D_ La difusión de estos resultados será de gran importancia tanto para los neurocientíficos como para los profesionales médicos y farmacéuticos, en términos de un monitoreo mas cuidadoso durante la gestación y la lactancia para el bienestar de la progenie.