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El hipocampo está involucrado en la formación de representaciones espaciales y juega un papel fundamental en la adquisición, almacenamiento y evocación de la memoria. El giro dentado, la principal vía de entrada de información al hipocampo, contiene células madre que generan continuamente células granulares que se desarrollan durante varias semanas, integrándose funcionalmente a los circuitos locales. Durante su desarrollo, las neuronas nuevas (inmaduras) recapitulan características que típicamente ocurren durante el desarrollo perinatal temprano, y que les confieren una mayor excitabilidad que la de las neuronas maduras. Por otra parte, las neuronas inmaduras forman conexiones con axones aferentes (inputs) y células target (output), por lo que producen un vasto remodelado de los circuitos preexistentes. La neurogénesis se ve alterada durante el envejecimiento, ya que las neuronas nuevas se generan a una tasa mucho más baja y su desarrollo se encuentra notablemente enlentecido. Sin embargo, la actividad eléctrica de los circuitos puede modular fuertemente la neurogénesis, así como el desarrollo e integración neuronal. En mi charla, discutiré la manera en que diversos estímulos alteran el desarrollo y la integración neuronal en el cerebro joven y envejecido. Hablaré, además, sobre los mecanismos moleculares que controlan el proceso de diferenciación neuronal que conlleva a la transformación de una célula madre neural en célula granular madura, con capacidad de remodelar circuitos y codificar claves espaciales.

Se llaman cristales temporales a sistemas de muchas partículas en los que se rompe de manera espontánea la simetría de traslación temporal, en analogía con la ruptura de simetría espacial cuando los átomos se ordenan periódicamente formando un cristal. Su existencia fue propuesta teóricamente hace más de diez años, y luego negada, generando un intenso debate y motivando diversos caminos para su verificación experimental. En esta charla hablaré sobre nuestra reciente observación de cristales temporales “continuos”. Excitando un material con un láser cuya intensidad es constante en el tiempo, observamos millones de electrones y fotones oscilando colectivamente de forma periódica y persistente, sumando además millones de cuantos de sonido que terminan controlando el ritmo de todas las oscilaciones. En el camino, hablaré sobre el orden cristalino y sus implicancias, el concepto de cuasi-partículas en materia condensada, los sistemas fuera del equilibrio, la sincronización y las bifurcaciones.