Sueño y vigilia. Funciones superiores del sistema nervioso.

Tema #  5: “Sueño y vigilia. Funciones superiores del sistema nervioso”.

Conferencia orientadora # 11: “Grados de conciencia. Aprendizaje y memoria”.

 Introducion:           

En la conferencia anterior se señaló que el hipotálamo participa en varias funciones,  como  la regulación  del sueño y la vigilia, estados de la conciencia que estudiaremos en la clase de hoy. También se estudió al Sistema Límbico, del cual forma parte el hipocampo, estructura que veremos en la clase de hoy por cumplir funciones importantes en el proceso de la memoria.

Hoy iniciamos el estudio de un nuevo tema,  el último sobre el sistema nervioso:

Luego de esta clase  queremos  que Uds. puedan alcanzar los siguientes

 Objetivos:

1.- Interpretar las expresiones funcionales de los estados de vigilia y sueño y el proceso de aprendizaje y memoria en el adulto joven,  percibidas por el sujeto,  en situaciones fisiológicas o fisiopatológicas, con un nivel de profundidad que alcance el nivel celular.

2.- Predecir las expresiones funcionales de los estados de vigilia y sueño y el proceso de aprendizaje y memoria del adulto joven, en situaciones fisiológicas o fisiopatológicas referidas, con un grado de profundidad que alcance  el nivel celular.

Sumario

1,- Electroencefalograma y Potenciales Evocados  en sujetos normales.  Aplicaciones clínicas.

2.- Características de los estados de vigilia y sueño (lento y rápido). Bases neurales  de la vigilia y el sueño.

3.- Ejemplos de trastornos del sueño y la conciencia.

4.- Aprendizaje y memoria: conceptos. Clasificación de aprendizaje. Importancia biológica.

5.- Modelos  y esquemas de entrenamiento de condicionamiento: clásico y operante.

6.- Memoria. Clasificación. Bases neurales del proceso aprendizaje- memoria.

Ejemplos de alteraciones de la memoria.    

Desarrollo:

Por accidente, por  hemorragia o infarto cerebrales se lesiona el tallo encefálico o de forma difusa  la corteza cerebral y el paciente cae en  estado de coma.  Interprete este fenómeno.

En otras ocasiones se lesiona el hipocampo y áreas corticales vecinas, lo cual impide que el sujeto pueda aprender algún conocimiento nuevo. Esto se conoce como amnesia anterógrada. Interprete este hecho.

A esas interrogantes le podrán dar respuesta en la medida que desarrollemos la clase de hoy. 

Tópico # 1: EEG y PE en sujetos normales. Aplicaciones clínicas:

 Comenzaremos el primer tópico recordando lo dicho desde las primeras clases del semestre: los tejidos excitables son fuentes de electricidad, por  eso,  la corteza cerebral, tanto en la vigilia como en el sueño, genera fuerzas eléctricas que al ser registradas por equipos y técnicas adecuadas originan el  ELECTROENCEFALOGRAMA,  abreviadamente EEG

Concepto de EEG:

Es el registro de las fluctuaciones de la actividad eléctrica cerebral mediante electrodos colocados sobre la superficie del cuero cabelludo.

El 1er registro en humanos se realizó al finalizar la 2da década del siglo XX, por el psiquiatra y neurólogo Alemán Hans Berger, quien fue también el 1ro en introducir el término Electroencefalograma.

Se requieren 2 condiciones básicas para su registro:

. El electroencefalógrafo

. Los electrodos  

El registro del EEG  puede ser bipolar o monopolar.

• El registro bipolar  se refiere al trazado de las variaciones de potencial entre 2 electrodos colocados sobre el cuero cabelludo ; mientras que
• El registro monopolar se refiere al trazado de las diferencias de potencial entre un electrodo colocado sobre el cuero cabelludo y otro electrodo,   teóricamente indiferente, ubicado en un sitio “distante” de la corteza cerebral (por Ej.; el lóbulo de la oreja ipsilateral). Generalmente se colocan varias parejas de electrodos en  diferentes puntos del cuero cabelludo.

La amplitud del EEG es muy pequeña , del orden de los microvoltios, es por ello que el electroencefalógrafo posee un sistema de amplificación de las señales eléctricas procedentes del sujeto. Además, posee un sistema de inscripción de esas señales.

Los trazados son informados en la práctica clínica, por inspección visual; aunque desde hace varios años, la computación permitió la introducción de los equipos digitales que tienen posibilidades diversas, como utilizar derivaciones monopolares  y bipolares  en un mismo estudio, incrementar el voltaje o amplitud de las señales, etc. Con estos equipos, el informe del EEG puede hacerse también por inspección visual; aunque se han desarrollado diversos métodos cuantitativos para llevar a cabo su análisis computarizado.

 En un trazado, se ponen de manifiesto 2 tipos fundamentales de actividad: una rítmica, representada por cambios de voltaje que se repiten con características similares en el tiempo y otra de cambios de voltaje de menor amplitud que no se repiten de la misma forma en el tiempo y que se conoce como desincronización del Electroencefalograma (EEG).

Existen 4 ritmos básicos o fundamentales que difieren en amplitud, frecuencia, localización cerebral y el estado del sujeto en el que se registran. Ellos son: ritmos Alfa, Beta, Theta o Cita y Delta.

Antes de referirnos a esas características de cada uno, para que puedan entenderlas mejor, definiremos  los siguientes términos::

Frecuencia:   número de veces que ondas de aspecto semejante aparecen, en la unidad de tiempo. Se  expresa en ciclos por seg. o  Herz.

Amplitud (voltaje):  altura de las ondas. Se expresa en microvoltios (Mv).

Ahora describiremos los  ritmos ya mencionados ( puede auxiliarse e la diapositiva # 9):

Ritmo Alfa: Su frecuencia está entre 8 y 13 c/s y su amplitud es en promedio  de 50 Mv.  Se localiza en regiones parietoccipitales o posteriores. Es el ritmo por excelencia del adulto en vigilia, con los ojos cerrados, en reposo físico y mental.

Ritmo Beta: Su frecuencia está entre 14 y 30 c/s y su amplitud es en promedio de 10 Mv.  Se localiza en regiones fronto-centrales (regiones anteriores). Junto al Alfa forma el dúo de ritmos del adulto normal en vigilia;  pero éste con ojos abiertos o cerrados.

Ritmo Cita o Theta: Frecuencia entre 4 y 7 c/s y amplitud en promedio de 50Mv o algo mayor. Localización parieto-temporal.

Ritmo  Delta: Frecuencia menor de 4 c/s y amplitud entre 70 y 100 Mv y en ocasiones llegan hasta 200.

Estos 2 últimos ritmos (llamados lentos) aparecen normalmente en la infancia y van desapareciendo en la medida en que se completa el proceso de maduración cerebral. También aparecen normalmente en el adulto en algunos estados del sueño y en la hiperventilación. Su presencia en el adulto despierto es anormal.

 ( Deben hacer un cuadro sinóptico sobre esas características de los 4 ritmos).

Cuando a un sujeto, al que se le estaba registrando ritmo  alfa, se le pide que abra los ojos, el ritmo   es sustituido por una actividad rápida y de bajo voltaje, sin frecuencia dominante. A este fenómeno se le llama bloqueo del ritmo alfa  o desincronización y puede ser originado también por cualquier forma de estimulación sensorial y por la actividad mental intensa.

Aplicaciones clínicas del EEG:

El EEG es útil como  medio auxiliar de diagnóstico de las afecciones cerebrales, aunque no es tan específico como por ejemplo el  Electrocardiograma ( EKG), donde cada onda se puede asociar a un determinado evento de la actividad cardiaca.

El EEG tiene gran valor en la epilepsia, donde pueden aparecer potenciales semejantes a espigas, a veces seguidos de una onda, otras veces presentan un foco de ondas lentas  (puede ver en la Diapositiva #10 del Power Point  las imágenes de esas alteraciones del EEG)

 Es bueno aclarar, que al igual que otras pruebas de laboratorio, debe emplearse en conjunto con los datos clínicos, pues muchos pacientes epilépticos tienen un EEG entre las crisis, perfectamente normal, y a la inversa, un pequeño #  (entre 2 y 3 %) de personas sanas, manifiestan anomalías del EEG parecidas a las de los epilépticos; pero es importante el EEG para la clasificación y valoración de la evolución del paciente epiléptico.

En procesos patológicos localizados como los tumores, abscesos, traumatismos, etc., el EEG muestra un ritmo  lento en la  zona de localización.

Otros procesos más generalizados como las meningoencefalitis y  la conmoción cerebral,  etc. se caracterizan por la presencia de ritmos lentos de alto voltaje en todas las áreas registradas.

También es útil el EEG para valorar de forma objetiva los estados de  vigilia y  sueño (lento y rápido).

Nos referiremos a otro medio auxiliar de diagnóstico de afecciones cerebrales: los potenciales evocados (PEs),

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