Estados de actividad cerebral: sueño, ondas cerebrales, epilepsia, psicosis y demencia
El sueño se define como el estado de inconsciencia del que puede ser despertada una persona mediante estímulos sensitivos o de otro tipo.
Tipos de sueño que cualquier persona atraviesa:
sueño de movimientos oculares rápidos sueño REM
los ojos experimentan unos movimientos rápidos aun cuando la persona todavía está dormida
sueño de ondas lentas o no REM NREM
las ondas cerebrales son potentes y de baja frecuencia
Sueño REM (sueño paradójico, sueño desincronizado):
En una noche normal de sueño, los episodios de sueño REM que duran de 5 a 30 min suelen aparecer en promedio cada 90 min en los adultos jóvenes.
Este tipo de sueño se denomina también paradójico, debido a que resulta una paradoja que la persona siga dormida a pesar de la presencia de una acusada actividad cerebral.
El sueño REM es una clase de sueño en la cual el encéfalo está bastante activo. Sin embargo, la persona no es plenamente consciente de su entorno y, por lo tanto, está claramente dormida.
Sueño de ondas lentas:
Este sueño resulta sumamente reparador y va asociado a un descenso del tono vascular periférico y de otras muchas funciones vegetativas del cuerpo.
Durante su transcurso hay sueños y, en ocasiones, hasta pesadillas.
No suelen recordarse porque no tiene lugar la consolidación de los sueños en la memoria.
Teorías básicas sobre el sueño:
El sueño está ocasionado por un proceso inhibidor activo_:
Las áreas excitadoras de la parte superior del tronco del encéfalo, el sistema reticular activador, simplemente acababan cansadas después de que la persona estuviera todo un día despierta, y como consecuencia quedaban inactivas.
el sueño está ocasionado por un proceso inhibidor activo
Ya que se descubrió que la sección transversal del tronco del encéfalo a una altura media de la protuberancia da lugar a una corteza cerebral que nunca se va a dormir.
La estimulación de diversas zonas específicas del encéfalo puede producir un sueño dotado de unas características próximas a las del sueño natural.
La zona de estimulación para generar un sueño casi natural más constante son los núcleos del rafe en la mitad inferior de la protuberancia y en el bulbo raquídeo.
La estimulación de algunas zonas en el núcleo del tracto solitario también puede generar sueño.
Un producto probable en este sentido se ha identificado como el péptido de muramilo, un compuesto de bajo peso molecular que se acumula en el líquido cefalorraquídeo y en la orina de los animales a los que no se deja dormir durante varios días. Cuando se inyectan tan solo del orden de microgramos de esta sustancia productora de sueño en el tercer ventrículo, aparece un sueño casi natural en cuestión de unos minutos, y el animal puede permanecer dormido varias horas.
Ciclo de sueño y vigilia:
Cuando los centros del sueño no están activos, los núcleos reticulares activadores del mesencéfalo y la parte superior de la protuberancia se encuentran liberados de su inhibición, lo que les permite una activación espontánea. Esta actividad espontánea a su vez excita a la corteza cerebral y al sistema nervioso periférico, los cuales devuelven numerosas señales de retroalimentación positiva a los mismos núcleos reticulares activadores para estimularles aún más. Por tanto, una vez que comienza la vigilia, su tendencia natural la lleva a mantenerse por sí sola debido a toda esta actividad de retroalimentación positiva.
Esta teoría general podría explicar los rápidos cambios del sueño a la vigilia y de la vigilia al sueño.
El sueño tiene importantes funciones fisiológicas:
La función esencial del sueño en la homeostasis se demuestra tal vez de la forma más vívida por el hecho de que las ratas a las que se priva del sueño durante 2 o 3 semanas pueden llegar incluso a morir.
El sueño produce dos tipos principales de acciones fisiológicas: en primer lugar, efectos sobre el sistema nervioso y, en segundo lugar, efectos sobre otros sistemas funcionales del cuerpo.
Efectos sobre el sistema nervioso
Efectos sobre otros sistemas funcionales del cuerpo.
Sirve para muchas funciones, como son:
- 1) la madurez nerviosa
- 2) la facilitación del aprendizaje o la memoria
- 3) la cognición
- 4) la eliminación de los productos metabólicos de desecho generados por la actividad nerviosa en el encéfalo despierto
- 5) conservación de energía metabólica.
El valor principal del sueño consiste en restablecer los equilibrios naturales entre los centros neuronales.
Ondas cerebrales: Los registros eléctricos recogidos en la superficie cerebral o incluso en la superficie de la cabeza ponen de manifiesto que existe una actividad eléctrica constante en el encéfalo. Las ondulaciones de los potenciales eléctricos recogidos se llaman ondas cerebrales, y el registro en su integridad recibe el nombre de electroencefalograma (EEG).
- Las ondas β presentan unas frecuencias superiores a 14 ciclos/s y llegan hasta los 80. Se registran sobre todo en las regiones parietal y frontal durante la activación específica de estas partes del cerebro.
- Las ondas θ tienen unas frecuencias entre 4 y 7 ciclos/s. Aparecen normalmente en los niños en las regiones parietal y temporal, pero también en algunos adultos ante situaciones de estrés emocional, especialmente en circunstancias de desánimo y de frustración.
- Las ondas δ engloban todas las ondas del EEG con frecuencias menores a 3,5 ciclos/s, y a menudo poseen voltajes del doble al cuádruple que la mayoría de los demás tipos de ondas cerebrales. Se dan a lo largo del sueño muy profundo, en la lactancia y en personas con enfermedades orgánicas serias del cerebro.
La descarga de una sola neurona o de una sola fibra nerviosa en el encéfalo nunca puede registrarse desde la superficie de la cabeza.
Deben disparar sincrónicamente muchos miles o incluso millones de neuronas o de fibras; solo entonces se sumará una cantidad suficiente de potenciales procedentes de las neuronas o de las fibras aisladas como para recogerse después de atravesar todo el cráneo.
Convulsiones y epilepsia:
Las convulsiones son interrupciones temporales de la función encefálica causadas por una actividad neuronal excesiva e incontrolada.
Pueden estar causadas por múltiples dolencias neurológicas o médicas, como trastornos agudos de electrólitos, hipoglucemia, fármacos (p. ej., cocaína), eclampsia, insuficiencia renal, encefalopatía hipertensiva, meningitis, y así sucesivamente.
La epilepsia :
Es una enfermedad crónica de convulsiones recurrentes que también puede oscilar entre síntomas breves y casi indetectables y períodos de vigorosa agitación y convulsiones.
Sus síntomas clínicos son heterogéneos y reflejan múltiples causas subyacentes y mecanismos fisiopatológicos que provocan disfunción cerebral y lesiones, como traumatismos, tumores, infección o cambios degenerativos.
A nivel básico, una crisis epiléptica está causada por una perturbación del equilibrio normal entre las corrientes inhibidoras y excitadoras o de la transmisión en una o varias regiones del encéfalo.
Las crisis epilépticas pueden clasificarse en dos tipos principales:
- 1) crisis focales (también denominadas crisis parciales): que se limitan a un área focal de un hemisferio cerebral
- 2) crisis generalizada: que afectan de forma difusa a los dos hemisferios de la corteza cerebral.
Crisis epilépticas focales (parciales):
Las crisis epilépticas focales empiezan en una región pequeña y localizada de la corteza cerebral o estructuras más profundas del cerebro y del tronco del encéfalo, y presentan manifestaciones clínicas que reflejan la función del área encefálica afectada.
Las crisis focales pueden extenderse localmente desde el foco o a lugares más alejados, como la corteza contralateral y las áreas subcorticales del encéfalo, a través de proyecciones en el tálamo, que tienen extensas conexiones en ambos hemisferios
Epilepsias generalizadas:
Las crisis epilépticas generalizadas se caracterizan por descargas neuronales difusas, excesivas e incontroladas que al principio se extienden de forma rápida y simultánea a los dos hemisferios cerebrales a través de interconexiones entre el tálamo y la corteza
Epilepsia o crisis de ausencias (pequeño mal)
Las crisis de ausencias, antes llamadas pequeño mal, se inician normalmente en la infancia o el principio de la adolescencia y suponen el 15-20% de los casos de epilepsia en niños.
Suelen caracterizarse por un plazo de inconsciencia (o de disminución de la conciencia) de 3 a 30 s, tiempo durante el cual la persona a menudo se queda con la mirada fija y experimenta contracciones musculares en forma de sacudidas normalmente en la región de la cabeza, especialmente guiños de los ojos; esta fase va seguida por la rápida recuperación de la conciencia y la reanudación de las actividades previas. Esta secuencia total se llama síndrome de ausencias o epilepsia de ausencias.
Muchos de estos procesos obedecen a un menor funcionamiento de las neuronas que segregan un neurotransmisor específico.
Disminución de la actividad de los sistemas neurotransmisores de noradrenalina y serotonina.
Depresión mental psicótica: esta causada por un descenso de la formación de noradrenalina, de serotonina o de ambas en el encéfalo.
Los pacientes deprimidos sienten síntomas de pena, tristeza, desesperación y amargura. Además, suelen perder el apetito y el deseo sexual y padecen un insomnio grave.
Algunos pacientes con depresión mental alternan entre la depresión y la manía, lo que se denomina trastorno bipolar o psicosis maníaco-depresiva, y unos pocos pacientes exhiben solo manía, sin los episodios depresivos.
Esquizofrenia:
Posible funcionamiento excesivo de parte del sistema dopaminérgico, uno de los tipos más frecuentes se observa en la persona que oye voces y tiene delirios, un temor intenso u otras clases de sentimientos sin un origen real.
Hay razones para pensar que la esquizofrenia tiene su origen al menos en una de las siguientes posibilidades:
- 1) múltiples áreas en los lóbulos prefrontales de la corteza cerebral cuyas señales nerviosas hayan quedado bloqueadas o en las que su procesamiento se vuelva disfuncional debido a que muchas sinapsis normalmente excitadas por el neurotransmisor glutamato pierdan su sensibilidad a esta sustancia.
- 2) una excitación excesiva de un grupo de neuronas que segreguen dopamina en los centros encefálicos del comportamiento, incluidos los lóbulos frontales
- 3) el funcionamiento anormal de un componente cerebral decisivo perteneciente al sistema límbico de control del comportamiento centrado en torno al hipocampo.
Se ha propuesto que el exceso de dopamina en personas con esquizofrenia procede de un grupo de neuronas secretoras de esta sustancia cuyos somas celulares están situados en el tegmento ventral del mesencéfalo, en una posición medial y superior a la sustancia negra. Estas neuronas dan origen al denominado sistema dopaminérgico mesolímbico que envía fibras nerviosas y segrega dopamina hacia las porciones mediales y anteriores del sistema límbico, sobre todo hacia el hipocampo, la amígdala, la zona anterior del núcleo caudado y partes de los lóbulos prefrontales.
Enfermedad de Alzheimer: placas amiloides y pérdida de memoria:
La enfermedad de Alzheimer se define como el envejecimiento prematuro del encéfalo, que suele comenzar al llegar a la mitad de la vida adulta y progresa con rapidez hasta una enorme pérdida de las capacidades mentales, semejante a la que se observa en las personas muy ancianas.
Sus rasgos clínicos son los siguientes:
- 1) una afectación de la memoria de tipo amnésico
- 2) un deterioro del lenguaje
- 3) un déficit visoespacial.
La enfermedad de Alzheimer es un trastorno neurodegenerativo de carácter progresivo y mortal que desemboca en una deficiencia de las capacidades de una persona para realizar sus actividades cotidianas, así como en una diversidad de síntomas neuropsiquiátricos y problemas del comportamiento durante las etapas finales de su evolución.
Desde el punto de vista anatomopatológico, en los encéfalos de los pacientes con enfermedad de Alzheimer se descubre una mayor cantidad de péptido β-amiloide.
También se están acumulando los datos que señalan que las enfermedades cerebrovasculares ocasionadas por la hipertensión y la ateroesclerosis pueden desempeñar un papel clave en personas con enfermedad de Alzheimer.
AVCE 