Made available in DSpace on 2015-04-14T13:36:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 464260.pdf: 1360293 bytes, checksum: b7787c1229392b0032c3827166eced7d (MD5) Previous issue date: 2015-02-04 / The PACAP neuropeptide (pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide) has a wide spectrum of biological functions, such as neurotransmitter, neuromodulator, neuroprotective and neurotrophic factor. Furthermore, studies suggest that PACAP plays an important role in the modulation of social behavior, learning and memory, as well as the stimulation of nitric oxide (NO) production and modulation of the activity of the NMDA-type glutamatergic receptors. This study aimed to investigate, in the CA1 region of the dorsal hippocampus and the basolateral amygdala (BLA), the participation of PACAP in the contextual fear conditioning memory (CFC) and social recognition memory (SR). For this, adult male Wistar rats with cannulas implanted bilaterally in the CA1 region of the hippocampus or the BLA, were trained in contextual fear conditioning or social recognition tasks. It was observed that the PACAP antagonist (PACAP 6-38, 40 pg/side), when infused intra-CA1 or intra-BLA immediately after the training session of the CFC, impairs consolidation of memory. This effect was not observed when NMDA receptor agonist (D-serine, 50 ?g/side) was infused concomitantly with PACAP 6-38. It was also found that when infused intra-CA1 immediately after the training session the extinction of the CFC, the PACAP 6-38 impairs memory of extinction, however, this effect was not observed in BLA or when the PACAP 6-38 was infused intra-CA1 concomitantly with D-serine. Further, it was found that when infused intra-CA1 or intra-BLA immediately after the social recognition task, PACAP 6-38 impairs consolidation of memory and this effect was not observed when nitrous oxide donor (SNAP; 5 ?g/side) was infused concomitantly with PACAP 6-38. The results obtained in this study suggest that PACAP participates in the consolidation and extinction of CFC memory, and that this effect seems to occur through NMDA receptors. Furthermore, the results also indicate that PACAP participates in the consolidation of the social recognition memory, and that this effect seems to occur through the action of nitric oxide / O neuropept?deo PACAP (polipept?deo ativador da adenilato ciclase pituit?ria) possui um amplo espectro de fun??es biol?gicas, como neurotransmissor, neuromodulador, neuroprotetor e fator neurotr?fico. Al?m disso, estudos sugerem que o PACAP desempenha um importante papel na modula??o do comportamento social, aprendizagem e mem?ria, bem como na estimula??o da produ??o de ?xido n?trico (NO) e na modula??o da atividade dos receptores glutamat?rgicos do tipo NMDA. O presente estudo teve como objetivo investigar, na regi?o CA1 do hipocampo dorsal e na am?gdala basolateral (BLA), a participa??o do PACAP nas mem?rias de medo condicionado ao contexto (MCC) e de reconhecimento social (RS). Para isso, ratos Wistar machos adultos, com c?nulas implantadas bilateralmente na regi?o CA1 do hipocampo ou na BLA, foram treinados nas tarefas de medo condicionado ao contexto ou reconhecimento social. Verificou-se que, o antagonista do PACAP (PACAP 6-38; 40 pg/lado), quando infundido intra-CA1 ou intra-BLA imediatamente ap?s a sess?o de treino do MCC, prejudica a consolida??o dessa mem?ria. Contudo, esse efeito n?o foi observado quando o agonista dos receptores NMDA (D-serina; 50 ?g/lado) foi infundido concomitantemente com o PACAP 6-38. Verificou-se tamb?m que, quando infundido intra-CA1 imediatamente ap?s a sess?o de treino da extin??o do MCC, o PACAP 6-38 prejudica a mem?ria de extin??o, entretanto, esse efeito n?o foi observado na BLA ou quando o PACAP 6-38 foi infundido intra-CA1 concomitantemente com D-serina. Ainda, verificou-se que, quando infundido intra-CA1 ou intra-BLA imediatamente ap?s a tarefa de reconhecimento social, o PACAP 6-38 prejudica a consolida??o dessa mem?ria, por?m, esse efeito n?o foi observado quando o doador de ?xido n?trico (SNAP; 5 ?g/lado) foi infundido concomitantemente com o PACAP 6-38. Os resultados obtidos no presente trabalho sugerem que o PACAP participa da consolida??o e da extin??o da mem?ria de MCC, e que esse efeito parece ocorrer atrav?s dos receptores NMDA. Al?m disso, os resultados tamb?m indicam que o PACAP participa da consolida??o da mem?ria de reconhecimento social, e que esse efeito parece ocorrer atrav?s da a??o do ?xido n?trico

Se han estudiado los tumores nerviosos aparecidos en 509 ratas Wistar, descendientes de 80 hembras que fueron distribuidas al azar en cuatro grupos: Los animales del Grupo I fueron tratados con una dosis única de 15 mg/kg de etilnitrosourea (ENU) por vía intraperitoneal, el día 15 de la gestación; el Grupo II recibió el mismo tratamiento el día 21 de la gestación; en el Grupo III, se esperó hasta después del nacimiento y se administró la misma dosis a las crías, por via subcutánea, dentro de las primeras 24 h de vida postnatal; y el Grupo IV no recibió ningún tratamiento y sirvió de grupo control. Se observaron tumores nerviosos en el 88'6% de los descendientes. Los hallazgos más relevantes se observaron en la progenie del grupo I, la cual desarrolló numerosos tumores de vaina nerviosa periférica, intracraneales, espinales y periféricos, la mayoría neurofibromas, con estructuras plexiformes en el 30% de los mismos, así como gliomas en el sistema nervioso central y algunos nefroblastomas (tumores de Wilms). En el grupo II se desarrollaron los mismos tipos de tumores nerviosos y sistémicos pero con una menor proporción de neurofibromas plexiformes (21%). El porcentaje menor de tumores con patrón plexiforme se observó en el grupo III, en el que además no apareció ningún tumor de Wilms. La diferencia entre el grupo I y el grupo III con respecto a los tumores plexiformes resultó estadísticamente significativa (p<0.05). Puesto que en la especie humana los neurofibromas plexiformes son un marcador morfológico de neurofibromatosis tipo I o enfermedad de Von Recklinghausen, y además, en el presente estudio, se han desarrollado otras neoplasias que también se asocian a dicha enfermedad, se sugiere que la exposición a la ENU en el día 15 de la gestación, bajo las condiciones experimentales descritas, puede ofrecer un modelo para la investigación de las neoplasias asociadas a la neurofibromatosis, así como de los aspectos hereditarios de esta enfermedad. / Four groups of animals, each composed of 22 pregnant Wistar rats, were used in this study. Single intraperitoneal (IP) injections of ethylnitrosourea (ENU) at a dose of 15 mg/kg body weight (BW) were given to the animals of two groups on days 15 and 21 of pregnancy, respectively. The progeny of a third group received by subcutaneous injection (SC) the same dose of ENU, 15 mg/kg BW, on day 1 postnatally. The descendants of the fourth group served as untreated controls. The most striking findings were observed in the progeny of the mothers treated on day 15 of pregnancy, in which group 64 of 180 descendants developed peripheral nervous system (PNS) tumors, 30% of which had plexiform pattern. One hundred fifteen of the 180 descendants developed central nervous system (CNS) gliomas, mainly oligodendrogliomas, and five animals presented with Wilms' tumors. No tumors of these types were observed in the untreated controls. Although descendants of mothers treated on day 21 of pregnancy had the highest number of PNS tumors (130 of 172 animals), only 21% of these tumors were plexiform; CNS gliomas were observed in 78 animals and Wilm' tumors in one animal. The lowest percentage of PNS tumors with plexiform pattern (16%) was found in the group of 157 descendants treated postnatally on day 1, in which 88 animals developed PNS tumors, 76 developed CNS gliomas, and no animals developed Wilms' tumors. The higher percentage of plexiform PNS tumors found in the descendants treated prenatally on day 15 of pregnancy was statistically significant (P < 0.05) when compared with the percentage found in the group treated postnatally. This significance was also valid for the plexiform tumors that developed selectively from branches of the trigeminal nerves (of the PNS tumors from this location, 48% showed a plexiform pattern), but only in the progeny exposed to ENU on day 15 of pregnancy. This same progeny also had the highest numbers of CNS and Wilms' tumors. Because in humans, plexiform neurofibromas are considered to be the neoplastic markers of neurofibromatosis, and CNS gliomas as well as Wilms' tumors are associated with this disease, it is suggested that exposure to ENU on day 15 of pregnancy, under the experimental conditions described here, may offer a model for investigating tumors associated with neurofibromatosis, as well as aspects of the spontaneous, noninherited forms of this disease.

Los factores guía son proteínas esenciales en el proceso de guía de neuronas y axones que ocurre durante el desarrollo del sistema nervioso. Netrinas y Semaforinas componen dos de las cinco familias de factores guía existentes. En este trabajo, nosotros hemos estudiado el efecto quimiotáctico de Netrina1 y Semaforinas secretables Sema3A y Sema3F en la guía de interneuronas y sus axones durante el desarrollo del cerebelo y el hipocampo, así como la participación de Sema3A en el proceso de regeneración de axones axotomizados en un modelo in vitro. El primer objetivo de nuestro trabajo fue el estudio de la función de Netrina1 en el desarrollo postnatal de interneuronas de la corteza cerebelar, y pudimos constatar que: a) Netrina1 es un factor quimiorepulsivo in vitro para interneuronas de la corteza cerebelar postnatal; b) Netrina1 y sus receptores Dcc, Unc5h2 y Unc5h3 se expresan en la corteza cerebelar durante el desarrollo postnatal; c) las interneuronas de la corteza postnatal cerebelar expresan Netrina1 y sus receptores Dcc, Unc5h2 y Unc5h3; d) Dcc no parece participar en la señal quimiorepulsiva de Netrina1 ante interneuronas de la corteza cerebelar; e) las interneuronas de la corteza cerebelar migran tanto in vitro como in vivo asociadas a fibras gliales. Nuestro segundo objetivo fue estudiar el efecto de Sema3A y Sema3F sobre axones GABAérgicos de la formación hipocampal en desarrollo. Hemos observado que: a) Sema3A y Sema3F son agentes quimiorepulsivos in vitro sobre axones hipocampales embrionarios y postnatales, mientras que solamente Sema3F repele axones entorrinales embrionarios; b) Sema3A, Sema3F y sus respectivos receptores Neuropilina1 y Neuropilina2 se expresan en el hipocampo a edades embrionarias y postnatales; c) interneuronas GABAérgicas de la capa piramidal y el estrato oriens expresan Neuropilina1 y 2, mientras que aquellas situadas en los estratos radiado y lacunosum-moleculare no expresan dichos receptores. Nuestro tercer y último objetivo fue estudiar el posible efecto inhibitorio de Sema3A sobre axones adultos axotomizados, utilizando el cultivo organotípico entorrino-hipocampal como modelo de lesión in vitro. Nosotros demostramos que: a) tras axotomía a 15 días in vitro (DIV), cuando los axones entorrinales no regeneran, aumenta la expresión de Sema3A tanto en hipocampo como en corteza entorrinal, y también aumenta la expresión de su receptor Neuropilina1 en corteza entorrinal; b) en cultivos organotípicos entorrino-hipocampales obtenidos de ratones homocigotos deficientes en Sema3A, se produce la regeneración parcial de axones entorrinales axotomizados a 15 DIV. / Guidance cues are essential during the development of the central nervous system. In the present Thesis, we studied the migration of postnatal interneurons of the cerebellar cortex, and the role of Netrin1 in this process; furthermore, we studied the effect of Sema3A and Sema3F in the extension of GABAergic axons projecting locally in the development of hippocampal formation, and the role of Sema3A in the regeneration process of adult injured axons using the in vitro model of the entorhino-hippocampal organotypic culture. We obtained the following results:- Interneurons of the postnatal cerebellar cortex migrate closely associated to glial fibres, both in-vivo and in-vitro;- Netrin1 is a chemorepulsive cue for interneurons of the postnatal cerebellar cortex in vitro, and the expression pattern of Netrin1 and its receptors Dcc, Unc5h2 and Unc5h3 as well as the fact that interneurons express these receptors in vivo, indicate that Netrin1 may influence the migration of interneurons in vivo.- Dcc does not participate in the repulsive signal that Netrin1 exerts on interneurons of the cerebellar cortex in vitro.- Sema3A and Sema3F have a chemorepulsive effect on GABAergic axons from the embryonic and postnatal hippocampus, but only Sema3F is a chemorepulsive cue for GABAergic axons from the embryonic entorhinal cortex.- The expression pattern of Sema3A, Sema3F and their respective receptors Neuropilin1 and 2, and the fact that some of the GABAergic interneurons in the embryonic and postnatal hippocampus express those receptors, suggest a possible role of Sema3A and Sema3F in the axonal development of hippocampal GABAergic interneurons.- The axotomy of the entorhino-hippocampal pathway increases the expression of Sema3A and its receptor Neuropilin1 in entorhino-hippocampal organotypic cultures.- The lack of Sema3A in entorhino-hippocampal organotypic cultures yields a partial regeneration of injured entorhinal axons.

OBJETIVOS: Determinar las causas de error y la precisión de aplicación del sistema de neuronavegación (NNav) Vector Vision2 (BrainLab®) en función del tipo del método de registro y del examen radiológico utilizado en la planificación quirúrgica. Determinar la utilidad en términos objetivos y subjetivos. POBLACION Y METODOS: Estudio prospectivo, descriptivo, caso-control efectuado en el Servicio de Neurocirugia del Hospital Clinic desde Junio 2001 a Mayo 2003. Se incluyen 73 pacientes operados de patología cerebral, guiados por NNav, y 72 pacientes con patología superponible, operados sin NNav. Estudio de precisión: Precisión de aplicación en función del grosor del corte y tipo de examen radiológico, número de fiduciales adhesivos y su distribución, método de registro (fiduciales adhesivos frente scanner facial), congruencia entre el valor de precisión calculado por el NNav y test de referencias anatómicas o mini-trépano. Estudio de utilidad: Objetiva: Tiempo operatorio, grado de resección tumoral, diagnostico anátomo patológico, complicaciones e infecciones postoperatorias, estancia hospitalaria, Karnofsky (KPS) de entrada y salida en los grupos estudio y control. Subjetiva: Opinión del cirujano respecto a la utilidad de la NNav en la localización tumoral y límites de resección, planificación de la craneotomía y reducción de su tamaño y prevención de secuelas. RESULTADOS: Estudio de precisión: No hubo diferencias significativas en función de la distribución de los fiduciales adhesivos ni del número (>4) (p=0,345 y p=0,127 respect.). Tendencia a una mejor precisión con los fiduciales adhesivos que con el scanner facial (p=0,085), siendo éste último consumidor de tiempo. No diferencia en función del grosor del corte y el tipo de examen radiológico. La precisión dada por el Nnav fue congruente con el test de referencias anatómicas y el mini-trépano. Utilidad: Objetiva: Sin diferencias en evolución postoperatoria, complicaciones, infecciones y grado de resección tumoral entre grupo estudio y control. El KPS de entrada del grupo control fue significativamente peor que el del grupo estudio pero el KPS de salida fue superponible en ambos grupos. El tiempo quirúrgico y estancia media del grupo estudio fue significativamente inferior al grupo control. Subjetiva: Los cirujanos consideraron útil la NNav para la localización tumoral y definición de límites de resección, orientación intraoperatoria, centraje y reducción del tamaño de la craneotomia. CONCLUSIONES: No influyen en la precisión de aplicación de la NNav, al inicio de la cirugía, los cortes radiológicos <3mm y el número de fiduciales >4. El registro con scanner facial es consumidor de tiempo y tiende a dar una peor precisión que los fiduciales adhesivos. No hay difenecia en el grado de resección tumoral entre grupo estudio y control. La NNav no prolonga el tiempo quirúrgico y disminuye la estancia hospitalaria. No hay diferencias en la sintomatología postoperatoria, complicaciones, y mortalidad entre grupo estudio y grupo control. / "ACCURACY AND USEFULNESS OF NEURONAVIGATION IN BRAIN SURGERY"AIM OF THE STUDY: Identify error causes and application accuracy of the VectorVision2 (BrainLab®) neuronavigation (NNav) system depending on the registration method and type of radiological examination used for surgical planning and its features. Analise the usefulness in objective and subjective terms. POPULATION AND METHODS: Descriptive, prospective, case-control study performed at Neurosurgery Department of the Hospital Clinic de Barcelona from June 2001 to May 2003. We included 73 patients having brain surgery guided by NNav , and 72 patients having the same type of surgery, but nor NNav guided. Accuracy study: Depending on the radiological examination used for planning, slide thickness, number of adhesive skin markers and its distribution, registration method (adhesive skin markers or facial scanning) and correlation between automatically calculated accuracy and anatomic references test or twist-drill. Usefulness study: Objective: Operative timing, degree of tumour removal, histological diagnosis, postoperative complications, hospital stay and admittance and discharge Karnofsky (KPS) in case and control groups. Subjective: Surgeon opinion about NNav usefulness in terms of tumour targeting and removal limits, craniotomy planning and size, and sequels prevention. RESULTS: Accuracy study: We did not found statistical difference neither in skin markers distribution nor in number (>4) (p=0,345 y p=0,127 respect.). Better accuracy trend but not statistically significant with skin markers (p=0,085) than facial scanning, and the later one is time consumer. We did not found statistical difference in accuracy depending on the type of radiological examination and slice thickness (>3mm). Automatic calculated accuracy matched with anatomic references and twist-drill test. Usefulness study: Objective : We did not found statistical difference in postoperative symptoms, complications, infection rate and degree of tumour removal between case and control groups. The admittance KPS score of control group was statistically worse than case group but KPS score at discharge was superposed in both groups. Surgical timing and hospital stay was statistically lower in case group. Subjective : Surgeons consider NNav useful in terms of tumour targeting, intra operative orientation, and reduction of size of craniotomy and tumour limits of removal. CONCLUSIONS: Slice thickness <3mm, and skin markers >4 do not influence NNav application accuracy at the start of surgery. Facial scanning registration is time consuming and tends to provide worse accuracy than skin markers. There is not difference in tumour removal degree between case and control groups. NNav does not enlarge surgical timing and decreases hospital stay. No statistical differences were found in postoperative symptoms, complications, infection and mortality between case and control groups.

Tesi realitzada a l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) / Las células de la glía envolvente olfatoria surgen hace algunos años como una estrategia prometedora para reparar la médula espinal lesionada. Sin embargo, diversas moléculas inhibitorias están presentes durante largo tiempo en la médula espinal lesionada siendo capaces de inhibir tanto la migración de las OECs como la regeneración axonal. Dos de estas familias de moléculas, los condroitín sulfato proteoglicanos (CSPGs) y las moléculas inhibitorias de la mielina (MAIs) son capaces de desencadenar respuestas inhibitorias redundantes en los axones. Aquí nosotros analizamos las propiedades de las MAIs y el CSPG en la migración de las OECs. Además, con tal de evitar el efecto inhibitorio de las MAIs se ha generado una línea estable de OECs capaces de sobreexpresar el ectodominio de Nogo Receptor (NgR). Los resultados indican que las células manipuladas genéticamente son capaces de migrar distancias más largas que las células no modificadas sobre las MAIs. Además, las células que expresan el ectodominio NgR también migran distancias más largas en la médula espinal lesionada. Complementariamente, hemos utilizado un sistema de microfluídica abierto con pocillos de cultivo de células para controlar con precisión microambientes neuronales, con tal de ser capaces de imitar el transporte axonal y la formación sináptica. Hemos demostrado que el uso de sistemas lab-on-a-chip para co-cultivos de motoneuronas con células C2C12, línea celular de miotubos, permite biomimetizar la unión neuromuscular. Además, mediante la integración de técnicas de microscopía en tiempo real de Ca+2 hemos demostrado funcionalidad de los NMJ en los chips a través de transientes de calcio inducidos por KCl en miotubos conectados. Esta plataforma puede potencialmente convertirse en una herramienta útil para análisis experimental in vitro para investigación básica de la NMJ. / Olfactory ensheathing cell transplantation emerged some years ago as a promising therapeutical strategy to repair injured spinal cord. However, inhibitory molecules are present for long times in lesioned spinal cord inhibiting both OEC migration and axonal regrowth. Two of these families of molecules, chondroitin sulphate proteoglycans (CSPG) and myelinderived molecules (MAIs), are able to trigger redundant inhibitory responses in lesioned axons. Here we analysed the inhibitory properties of MAIs o CSPGs in OEC migration. In addition, to avoid MAIs associated inhibition we generated a stable OEC cell line overexpressing the Nogo Receptor (NgR) ectodomain. Results indicate that engineered cells migrate longer distances than unmodified OECs over MAIs-coated substrates. In addition, cells expressing the NgR ectodomain also migrate longer distances in lesioned spinal cord. Complementarily, we have utilized a microfluidic system with large open cell culture reservoirs to precisely control neuronal microenvironments, capable of mimicking axon transport and synapse formation and to facilitate their analysis. We demonstrate using this labon-a-chip system for long-term motoneuron co culture with C2C12-derived myotubes to mimic neuro-muscular junction (NMJ) formation. Furthermore, by integration with a calcium (Ca+2) imaging technique, we have proved the NMJ functionality in-chip through KCl-induced Ca+2 transient in connected myotubes. This platform can potentially become a useful tool as a straightforward, reproducible, and high-throughput in vitro model for basic NMJ research, and for high-throughput drug screening.

Este estudio tenía como fin investigar si las células de microglía (CMG) de la retina de rata adulta desempeñan un papel activo en la muerte y supervivencia de las CGR. Para comprobarlo, se investigaron los cambios que se producían en las poblaciones de CMGNDPasa+ (activada), CMGFluorogold+ (fagocítica) y CGR de la retina de la rata adulta tras la sección intraorbitaria del nervio óptico (siNO), y cuando tras la siNO se administraban intreavitreamente distintas sustancias neuroprotectoras, factor inhibidor de macrófagos, o proInsulina humana (PiH) subcutánea. Los resultados demostraron que existe correlación entre la densidad de CMGFluorogold+ y la densidad de CGR tras la siNO, que se mantiene tras la administración de casi todas las sustancias investigadas. No se observa esta correlación entre la densidad de CMGNDPasa+ y la supervivencia de las CGR. Nuestro estudio documenta por primera vez in vivo el efecto neuroprotector de la PiH sobre las CGR tras siNO.

Disponer de marcadores biológicos que puedan asociarse al pronóstico de la adicción supondría un avance en el tratamiento. La cuantificación de los bostezos inducidos tras la administración de apomorfina permite evaluar, indirectamente, la sensibilización del sistema dopaminérgico, en lo que se conoce como Test de Apomorfina (TA). Se realiza un ensayo clínico aleatorizado doble ciego en 39 pacientes con un Trastorno por dependencia de cocaína, según criterios DSM-IV-TR reclutados en la unidad de adicciones del Hospital Vall Hebron. Los TA se realizan en la Unidad Hospitalaria de Desintoxicación y constan de dos partes: la administración subcutánea de 0´005 mg/kg de apomorfina y la observación durante 45 minutos y una segunda administración subcutánea de placebo y la observación durante 45 minutos o viceversa. Se realizan dos TA el día 1 y el día 11/12. El paciente es seguido durante 21 semanas y se comparan los bostezos de pacientes que recaen precozmente (durante las primeras 4 semanas tras realizar la desintoxicación) o no precozmente. Los pacientes con recaída precoz presentan mayor número de bostezos en la suma del TA realizado el día 1 y el realizado el 11/12 de la desintoxicación, en comparación con los que recaen tardíamente. Por lo tanto la suma de los dos TA es un predictor de recaídas. Los pacientes que bostezan más en el TA completo (suma de los bostezos inducidos por apomorfina y por placebo) del día 1 recaen precozmente, siendo un predictor de recaídas. Se puede establecer un modelo con un punto de corte de 7 bostezos en el primer TA completo que tiene una sensibilidad del 61´9% y una especificidad del 70´6%. El TA es un instrumento fácilmente aplicable en la práctica clínica diaria y puede ser un marcador de riesgo de recaídas precoces. / Having biological markers that may be associated with the prognosis of addiction would be a breakthrough in the treatment. Quantification of yawning induced after apomorphine administration evaluates indirectly raising the dopaminergic system, in what is known as Apomorphine Test (AT). A clinical double-blind clinical trial was performed in 39 cocaine-dependent patients according to DSM-IV-TR, they were recruited addictions unit of the Hospital Vall Hebron. The TA is done in the Hospital Detoxification Unit and consist of two parts: the subcutaneous administration of 0.005 mg / kg of apomorphine and observation for 45 minutes and a second subcutaneous administration of placebo and observation for 45 minutes or vice versa. Two AT on day 1 and day 11/12 are performed. A 21 weeks follow-up were performed 21 weeks and patients who relapse early (during the first 4 weeks after performing detoxification) or non early are compared. Patients with early relapse have as many yawns in the sum of TA performed on Day 1 and completed the detoxification 11/12, compared with late levied. Therefore the sum of the two TA is a predictor of relapse. Yawning more patients in complete AT (sum of apomorphine-induced yawning and placebo) from Day 1 fall precociously, being a predictor of relapse. We proposed a model with a cutoff of 7 yawns in the first full AT which has a 61'9% sensitivity and specificity of 70'6%. The TA is an easily applicable tool in daily clinical practice and may be a marker for risk of early relapse.

La La sensibilidad al dolor y el riesgo sufrir dolor crónico representan fenómenos complejos de naturaleza multidimensional, con una importante variabilidad interindividual. El objetivo de esta tesis doctoral se centró en explorar los factores genéticos y psicosociales implicados en la modulación del dolor y el riesgo a sufrir dolor crónico mediante seis estudios. Los dos primeros exploraron el efecto de factores genéticos y de la edad de inicio de la menopausia en la sensibilidad al dolor en pacientes con fibromialgia en comparación con voluntarias sanas. El primer estudio reveló un incremento de la frecuencia de alelos asociados a una reducida actividad de la enzima COMT en pacientes con síndrome de fibromialgia, junto con una elevada sensibilidad al dolor en estos grupos. El segundo estudio mostró que las pacientes con fibromialgia presentaron una edad de inicio de la menopausia más temprana que las controles. Asimismo, se encontró que las pacientes con menopausia temprana mostraban mayor sensibilidad al dolor que las pacientes con aparición tardía de la menopausia. Los dos siguientes examinaron el papel de factores genéticos en la actividad metabólica cerebral asociada al dolor, la respuesta de analgesia por placebo y en una tarea de funciones ejecutivas. El tercer estudio reveló que el alelo met66 del polimorfismo Val66Met en el gen BDNF se asociaba a un fenotipo de vulnerabilidad, resistencia a la analgesia por placebo, incrementos en la actividad dopaminérgica durante el procesamiento de dolor y reducciones durante la condición placebo. Asimismo, se observó que estos efectos eran dependientes del género del sujeto, con una mayor exacerbación en mujeres y con efectos nulos en hombres. El cuarto estudio mostró aumentos en la actividad del sistema opioide asociados a la respuesta de analgesia por placebo en portadores del alelo C del polimorfismo funcional C385A del gen FAAH. Por otro lado, no se encontraron diferencias significativas debidas a este polimorfismo en la respuesta al dolor en ausencia de placebo, ni en la activación del sistema dopaminérgico. Finalmente, los dos últimos estudios exploraron la modulación social analizando cambios en la actividad eléctrica cerebral como consecuencia de la observación de dolor y tacto en otros. El quinto estudio mostró diferencias en los potenciales evocados visuales en función de la percepción de expresiones faciales de dolor y enfado. El sexto estudio reveló que la observación de experiencias somatosensoriales dolorosas y no dolorosas en otras personas modulaba la amplitud de los potenciales somatosensoriales. Todos estos datos subrayan la naturaleza multidimensional de la respuesta al dolor y resaltan el papel de los factores genéticos y psicosociales en la persistencia del dolor a lo largo del tiempo. / Pain sensitivity and risk for chronic pain constitute complex multidimensional phenomena that vary significantly among individuals. The objective of the present Doctoral Thesis was focused on exploring genetic and psychosocial factors involved in the modulation of pain and chronic pain risk throughout six studies. The first two studies explored the effect of genetic factors and age-of-onset of menopause in pain sensitivity in fibromyalgia patients as compared to healthy volunteers. The first study showed an increased frequency of alleles associated with a reduced activity of COMT enzyme in patients with fibromyalgia syndrome, coupled with high sensitivity to pain in these groups. The second study showed that patients with fibromyalgia had an ageof- onset of menopause earlier than controls. We also found that patients with early menopause showed higher pain sensitivity than patients with late age-of-onset of menopause. The next two studies explored brain metabolic activity in response to pain and placebo analgesia and during an executive function task. The third study revealed that met66 allele of the Val66Met polymorphism in the BDNF gene was associated with a phenotype of vulnerability, strength, placebo analgesia, increases in dopaminergic activity during the processing of pain and reductions during the placebo condition. It was also noted that these effects were dependent on gender, being exacerbated in women as compared to men. The fourth study showed increases in placebo analgesia and in placebo-induced opioid activity in the C385 allele of the functional polymorphism C385A of the FAAH gene. Furthermore, there were no significant differences due to this polymorphism in the pain response in absence of placebo, or in dopaminergic system activation. Finally, the latter two studies explored the social modulation of brain electrical activity during observation of pain and somatosensory experiences in other´s. The fifth study showed differences in visual evoked potentials during the sight of pain and anger faces. The sixth study showed that observation of painful and non-painful experiences in others modulated the amplitude of somatosensory evoked potentials in the onlooker. These data underscore the multidimensional nature of pain response and highlight the role of genetic and psychosocial factors in the persistence of pain.

In this thesis various methods are presented towards long-term electrophysiological monitoring of in-vitro neuron cultures in µ-channel devices. A new µ-channel device has been developed. The StarPoM device offers multiple culture chambers connected with µ-channels allowing to study communication between neuron populations. For its fabrication an advanced multi level SU-8 soft-lithography master was developed that can mold µ-channels and culture wells simultaneously. The problem of aligning features across a thick SU-8 layer has been solved by integrating a chrome mask into the substrate and then using backside exposure through the chrome mask. A long-term monitoring of neuron electrophysiological activity has been conducted continuously during 14 days in the StarPoM device. For the analysis of the recorded dataset a new software tool-chain has been created with the goal of high processing performance. The two most advanced components - O1Plot and ISI viewer - offer high performance visualization of time series data with event or interval annotation and visualization of inter-spike interval histograms for fast discovery of correlations between spike units on a device. The analysis of the 14 day recording revealed that signals can be recorded from day 4/5 onwards. While maximum spike amplitudes in kept rising during the 14 days and reached up to 3.16 mV, the average spike amplitudes reached their maximum of 0.1-0.3 mV within 6 to 8 days and then kept the amplitudes stable. To better understand the biophysics of signal generation in µ-channels, the influence of µ-channel length on signal amplitude was studied. A model based on the passive cable theory was developed showing that spike amplitude rises with channel length for µ-channels < 250 µm. In longer µ-channels, further growth of spike amplitude is inhibited by cancellation of positive and negative spike phase. Also, clogging of the µ-channel entrances by cells and debris helps to enhance signal amplification.

El dolor crónico se considera un fenómeno complejo y subjetivo caracterizado por cambios plásticos en el sistema nociceptivo e hiperexcitabilidad del sistema nervioso central así como alteraciones afectivas y cognitivas. El objetivo principal de esta tesis fue examinar los cambios cerebrales que se producen como consecuencia de la manipulación de diferentes factores afectivos, cognitivos y sociales, así como el papel de los mismos en el mantenimiento y exacerbación del dolor crónico. Asimismo, se pretendió caracterizar el funcionamiento intrínseco cerebral de los pacientes con dolor crónico durante el estado de reposo. Para alcanzar estos objetivos se llevaron a cabo seis estudios. Los resultados de esta investigación proporcionan nueva evidencia neurofisiológica sobre los deficits descritos en pacientes con dolor crónico en el ámbito clínico que podrían ser utilizados como marcadores biológicos del dolor crónico y señalan la importancia de estudiar el dolor desde una perspectiva biopsicosocial / Chronic pain is considered a complex and subjective phenomenon characterized by plastic changes in nociceptive system, hiperexcitability of the central nervous system and affective and cognitive disorders. The main objective of this thesis was to examine brain changes elicited by several affective, cognitive and social factors, as well as the role of these factors for the maintenance and exacerbation of chronic pain. Moreover, it also aimed to characterize the intrinsic brain functioning of chronic pain patients during resting state. To achieve these objectives, six studies were carried out. The results of this research provide new evidence on neuropsychological deficits described in chronic pain patients in clinical settings that could be used as biomarkers of chronic pain and point out the importance of studying pain from a biopsychosocial perspective