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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
FACULTAD DE PSICOLOGÍA 
 
Modulación de las oscilaciones de alta frecuencia por la activación de receptores 
a adenosina A1 y A2A en el giro dentado y área CA3 del hipocampo 
 
Tesis 
Que para obtener el grado de 
Licenciado en Psicología 
presenta 
 
Franco Ortiz Caballero 
 
 
Director de Tesis: Dr. Rafael Gutiérrez Aguilar 
 
 
Ciudad Universitaria, México, D.F., 2012 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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AGRADECIMIENTOS 
 
 
Al Dr. Rafael Gutiérrez Aguilar por haber confiado en mí. 
A los miembros del sínodo (en orden alfabético): Dr. Jaime Eduardo Calixto González, Dra. 
Irma Yolanda del Río Portilla, Dra. María Elvira Galarraga Palacio y al Dr. José Fernando Peña 
Ortega por sus comentarios pertinentes y retroalimentación puntual al presente trabajo. 
A Benjamín Muñoz, a la Biol. Beatriz Osorio y al Ing. Alejandro García Moreno por su asistencia 
técnica. 
Al Dr. Mario Treviño Villegas por su ayuda en el desarrollo de programas de análisis y a la Dra. 
María del Carmen Vivar Estudillo por sus enseñanzas en electrofisiología. 
A mis compañeros de laboratorio: Jesús Beltrán, Sebastián Reyes, Erika Lara, Uriel León y Luis 
Manuel Franco por su ayuda y apoyo. 
A mis padres y hermanos por su apoyo incondicional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONTENIDO 
RESUMEN 7 
INTRODUCCIÓN 8 
CAPITULO 1. 11 
Formación hipocampal 11 
1.1 Hipocampo 11 
1.2 Giro dentado 14 
1.3 Subículo 16 
CAPITULO 2. 18 
Oscilaciones neuronales 18 
2.1 Mecanismos subyacentes de las oscilaciones neuronales 20 
2.2 Oscilaciones rápidas (Ripples) 22 
2.3 oscilaciones ultra-rápidas (Fast ripples) 23 
CAPITULO 3. 27 
Papel de la adenosina en el Sistema Nervioso Central 27 
3.1 Regulación de los niveles de adenosina en el cerebro 28 
3.2 Receptores a adenosina 30 
3.2.1 Receptores A1 30 
3.2.2 Receptores A2A 31 
3.3 Adenosina y epilepsia 32 
3.3.1 El modelo de epilepsia experimental “kindling” 34 
JUSTIFICACIÓN 36 
HIPÓTESIS 36 
OBJETIVO 36 
Objetivos particulares 37 
 
 
METODOLOGÍA 38 
1 Preparación in vitro 38 
2 Generación de oscilaciones ultra-rápidas 38 
3 Registros electrofisiológicos 40 
4 Activación y bloqueo de receptores a adenosina A1 y A2A 41 
5 Variables 41 
6 Análisis de los datos 41 
RESULTADOS 43 
1 Inducción y caracterización de las oscilaciones ultra-rápidas en el GD y área CA3. 43 
2 La adenosina exógena inhibe o reduce la frecuencia de aparición, la potencia máxima y el 
área bajo la curva del espectrograma de las oscilaciones ultra-rápidas. 47 
3. El bloqueo de los receptores a adenosina A1 evita el efecto de la adenosina exógena y 
aumenta la frecuencia de aparición de oscilaciones ultra-rápidas tanto en ratas control como 
en ratas epilépticas. 56 
4. La adenosina exógena es capaz de suprimir o reducir la frecuencia de aparición de las 
oscilaciones ultra-rápidas durante el bloqueo de los receptores A2A. 62 
5. El bloqueo simultáneo de los receptores a adenosina A1 y A2A aumenta la frecuencia de 
aparición de las oscilaciones ultra-rápidas en ratas control pero no en ratas epilépticas. 68 
DISCUSIÓN 74 
CONCLUSIONES 81 
REFERENCIAS 82 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de abreviaturas 
 
A1 receptor a adenosina tipo A1 
A2A receptor a adenosina tipo A2A 
A2B receptor a adenosina tipo A2B 
A3 receptor a adenosina tipo A3 
ADK cinasa de adenosina 
AMPc monofosfato de adenosina cíclico 
ATP trifosfato de adenosina 
CA1,2,3 Cuerno de Ammon áreas 1,2,3 del hipocampo 
CSC 1,3,7-trimetil-8-(3-clorostiril) xantina 
DPCPX 8-ciclopentil-1,3-dipropilxantina 
GABA ácido γ-aminobutírico 
GD giro dentado 
LCRA 
LTP 
líquido cefalorraquídeo artificial 
potenciación a largo plazo 
MOR 
NMDA 
movimientos oculares rápidos 
N-metil-D-aspartato 
SN sistema nervioso 
SNC sistema nervioso central 
sr stratum radiatum 
VP vía perforante 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
RESUMEN 
 
La adenosina es un neuromodulador en el sistema nervioso central y tiene efectos 
inhibidores sobre la actividad eléctrica epileptiforme y sobre las crisis epilépticas. Este 
nucleósido es capaz de inhibir las oscilaciones neuronales por arriba de 250 Hz 
conocidas como oscilaciones ultra-rápidas (“fast ripples” en inglés) las cuales son 
consideradas patológicas. Esta actividad se describe como fenómenos eléctricos de 
campo que tienen una amplitud que va de 150 µV a 3 mV con frecuencias en el rango 
de 250 a 600 Hz y que se presenta en el hipocampo, así como en el giro dentado y la 
neocorteza, tanto en modelos animales de epilepsia como en el humano. En este 
trabajo de tesis se determinó que la adenosina exógena es capaz de inhibir 
completamente o reducir la frecuencia de aparición, el área bajo la curva del 
espectrograma de 250-600 Hz y la potencia máxima de las oscilaciones ultra-rápidas 
así como disminuir la amplitud de eventos interictales en las zonas CA3 y giro dentado 
del hipocampo en ratas control y en ratas epilépticas, aunque con menor efecto en 
éstas últimas. Este efecto fue mediado por la activación de los receptores A1, mientras 
que el bloqueo de los receptores A2A incrementó la inhibición mediada por los 
receptores A1 en ratas control, pero no en ratas epilépticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
INTRODUCCIÓN 
 
En el cerebro se han descrito distintos ritmos de oscilación que guardan una estrecha 
relación con distintos estados conductuales así como con diversos procesos cognitivos. 
A las estructuras cerebrales que generan estos ritmos se les denomina osciladores y 
son grupos de neuronas que se encuentran distribuidos en todo el cerebro (Buzsaki y 
Draguhn, 2004). Se han descrito ritmos de oscilación normal en el cerebro como el 
ritmo theta (4-8 Hz), el ritmo alfa (8-12 Hz), el ritmo beta (13-30 Hz) y el ritmo gamma 
(31-80 Hz). Se ha descrito, además, actividad de frecuencias muy altas (100-600 Hz). 
El rango de estas frecuencias se divide comúnmente en oscilaciones rápidas (ripples) y 
oscilaciones ultra-rápidas (fast ripples). Las oscilaciones rápidas son de corta duración 
(menos de 1 segundo) que suceden de forma normal en el cerebro y que alcanzan 
frecuencias de hasta 250 Hz (Buzsaki y cols., 1992). Por el contrario, las oscilaciones 
ultra-rápidas, también de corta duración (decenas de milisegundos), alcanzan 
frecuencias de hasta 600 Hz y se les ha relacionado con el desarrollo de focos 
epilépticos (epileptogénesis) y el inicio de crisis epilépticas (ictogénesis) (Engel y cols., 
2009). 
 Las oscilaciones rápidas, en roedores, normalmente aparecen superpuestas en 
otro tipo de ondas denominadas ondas agudas (sharp waves) que ocurren 
principalmente durante el sueño de ondas lentas y estados de inactividad, aunque su 
ocurrencia ha sido reportada también durante estados de actividad y sueño de 
movimientos oculares rápidos (Bagshaw y cols., 2009). Las oscilaciones rápidas fueron 
primeramente descritas en el área CA1 del hipocampo de roedores (Buzsaki y cols., 
1992) pero también se han encontrado en el área CA3, en el subículum y en la corteza 
entorrinal (Chrobak y Buzsaki, 1996). Se cree que participan en laconsolidación de la 
memoria y en la comunicación entre el hipocampo y la corteza (Foster y Wilson, 2006). 
 Los mecanismos necesarios para la generación de ritmos fisiológicos son la 
excitación recíproca entre células piramidales y la inhibición GABAérgica mediada por 
interneuronas que equilibran la excitación y controlan la precisión temporal de disparo 
de las neuronas (Mann y Paulsen, 2007). Para la generación de oscilaciones rápidas, 
además de estos mecanismos, se suman otros como el acople eléctrico entre neuronas 
(uniones estrechas) (Draguhn y cols., 1998). 
9 
 
 Por otra parte las oscilaciones ultra-rápidas tienen una gran incidencia en focos 
epilépticos. Fueron descritas por Bragin y col. en pacientes humanos con epilepsia del 
lóbulo temporal (Bragin y cols., 1999). Se han encontrado en las áreas CA3, CA1 y el 
giro dentado; estructura en la que no ocurren oscilaciones de alta frecuencia de forma 
normal (Jiruska y cols., 2010). No obstante su ocurrencia en periodos interictales, 
característica que los califica como potenciales biomarcadores de la región 
epileptógena, las oscilaciones ultra-rápidas también pueden ocurrir al inicio o durante 
una crisis epiléptica (Jacobs y cols., 2009). 
 También se les ha encontrado de forma normal en la corteza de ratas (Gibson y 
cols., 1999) y humanos (Haueisen y cols., 2001) y se piensa que podrían jugar un papel 
en el procesamiento neocortical normal. Se les ha relacionado principalmente con el 
procesamiento sensorial (Barth, 2003). 
 Los mecanismos por los cuales suceden las oscilaciones ultra-rápidas no son del 
todo claros. Se cree que éstas surgen en patologías donde hay pérdida neuronal como 
la esclerosis. Al haber perdida neuronal las neuronas pierden su capacidad para 
sincronizar de forma temporal y precisa sus potenciales de acción (Foffani y cols., 
2007). Sin embargo; se ha comprobado en modelos animales de epilepsia que la 
perdida neuronal no es un fenómeno necesario para que emerjan (Jiruska y cols., 
2010). Una hipótesis tentativa es que son generados por pequeños grupos de neuronas 
principales que disparan en ráfaga además de que, a diferencia de las oscilaciones 
rápidas, no parecen depender de mecanismos de inhibición (Le Van Quyen y cols., 
2008). 
 El área CA3 del hipocampo ha sido considerada como un oscilador intrínseco 
capaz de general distintos ritmos cerebrales. Puede generar, por ejemplo, oscilaciones 
gamma independientemente de entradas corticales (Bragin y cols., 1995). Las ondas 
agudas (sharp waves) también son generadas en el área CA3 (Buzsaki, 1986) y se 
propagan hacia el área CA1, el subículo y la corteza entorrinal. De la misma manera, 
se han observado oscilaciones ultra-rápidas en el área CA3 del hipocampo sin que 
medien entradas sinápticas (Foffani y cols., 2007). Esto se refleja en la capacidad 
intrínseca de las neuronas de generar disparos en ráfaga (bursts) donde las neuronas 
disparan rápidamente en un intervalo corto de tiempo seguido por un periodo en el que 
las neuronas no disparan (Wong y Prince, 1978). Esta propiedad es intrínseca a la 
célula individual y no una propiedad emergente de una red de neuronas 
interconectadas. Un disparo en ráfaga puede ser evocado por la inyección de un pulso 
10 
 
de corriente. Más aún, los disparos en ráfaga espontáneos pueden ser modulados por 
la inyección de corriente en una célula individual, con un incremento de la frecuencia de 
disparo mientras la célula se despolariza. Más convincente aún es el hecho de que los 
disparos en ráfaga pueden ser evocados en neuronas hipocampales aisladas sin que 
estén conectadas a ninguna otra célula (Traub y Miles, 1991b). 
 Las oscilaciones intrínsecas del área CA3 pueden modularse de acuerdo al 
estado de actividad del animal, a través de neuromoduladores y mediante fármacos. La 
adenosina es un neuromodulador que se encuentra de forma normal en el cerebro y 
participa en varias funciones del sistema nervioso central (SNC) (Fredholm y cols., 
2005a). Por un lado, participa en la liberación del neurotransmisor en condiciones 
basales y, por el otro, evita la excitotoxicidad a través de los receptores A1 
incrementando sus niveles cuando hay un desequilibrio entre la demanda de energía y 
la cantidad de energía disponible; dicho de otro modo, cuando hay un incremento 
considerable de la excitación neuronal (Cunha, 2001). 
 La adenosina endógena regula la aparición de ondas agudas (Wu y cols., 2009) 
y la aplicada exógenamente reduce la potencia de las oscilaciones gamma en el 
hipocampo (Pietersen y cols., 2009). La adenosina, además, tiene propiedades 
anticonvulsivas (Dragunow, 1998). El incremento de la actividad neuronal, 
particularmente en la hipoxia, isquemia y crisis epilépticas, resulta en niveles elevados 
de adenosina (Newby, 1991). Los efectos anticonvulsivos ocurren a través de los 
receptores A1, que deprimen principalmente la transmisión excitadora, ya sea 
inhibiendo la liberación del neurotransmisor o hiperpolarizando a la célula postsináptica. 
A diferencia de los receptores A1, los receptores A2A facilitan la liberación del 
neurotransmisor. 
 
 
 
 
 
 
11 
 
CAPITULO 1. 
Formación hipocampal 
 
La formación hipocampal es una de las principales estructuras del cerebro. Se 
encuentra en el lóbulo temporal de ambos hemisferios. Pertenece al sistema límbico y 
está formada por la corteza entorrinal, el giro dentado, el hipocampo, el subículo, 
presubículo y parasubículo. Sus funciones están relacionadas con varios tipos de 
memoria como la memoria declarativa y la memoria conceptual en humanos (Press y 
cols., 1989; Scoville y Milner, 1957). En animales, también se relaciona con la 
orientación espacial (O’Keefe y Dostrovsky, 1971). 
 
1.1 Hipocampo 
El hipocampo se divide en tres áreas: CA3, CA2 y CA1 (Ver figura 1). Sus células 
principales de proyección son las células piramidales, cuyos somas forman una capa 
denominada piramidal que se extiende a todas las áreas del hipocampo. Por encima de 
la capa piramidal se extienden tres estratos: el stratum lucidum, que únicamente se 
extiende sobre la superficie del área CA3, el stratum radiatum y el stratum lacunosum 
moleculare. En estos estratos se encuentran las dendritas apicales de las células 
piramidales del hipocampo. Por debajo de la capa piramidal se extiende el stratum 
oriens y el stratum alveus que es donde se encuentran las dendritas basales de las 
células piramidales. En los 5 estratos además hay diversas interneuronas (Freund y 
Buzsaki, 1996). 
 Las células piramidales del área CA3, inervadas por las fibras musgosas, 
también reciben una entrada sináptica proveniente de la capa II de la corteza entorrinal 
que termina en las dendritas más dístales de las células piramidales, esto es, en el 
stratum lacunosum moleculare. 
 Además de las dos inervaciones mencionadas anteriormente, las células 
piramidales del área CA3 se conectan extensamente unas con otras. Esto se conoce 
como las conexiones de asociación de CA3 (Ishizuka y cols., 1990; Li y cols., 1994). 
Esta extensa red de conexiones recurrentes ha dado pie a hipótesis del funcionamiento 
12 
 
del área CA3 como una red auto-asociativa involucrada en el almacenamiento y 
evocación de la información (Bennett y cols., 1994; Rolls, 1996). Un efecto secundario 
de esta extensa interconectividad es que el área CA3 es altamente excitable y 
susceptible de generar actividad epiléptica cuando la inhibición se suprime. 
 Las células piramidales del área CA3, a su vez, mandan sus axónes, conocidos 
como colaterales de Schaffer, a las células piramidales del área CA1. Finalmente, las 
células piramidales del área CA1 proyectan al subículo y a áreas profundas de la 
corteza entorrinal (Amaral y Lavenex, 2007). Las células piramidales del hipocampo 
utilizan glutamato como neurotransmisor. 
 Las dendritas de las células piramidales del área CA3, al igual que lasdendritas 
de las células piramidales del área CA1, contienen miles de espinas dendríticas. A 
diferencia de otras neuronas del hipocampo y quizás del cerebro, las células del área 
CA3 poseen, además, un tipo peculiar de espinas dendríticas llamadas excrecencias 
espinosas que pueden tener de 1 a 16 ramificaciones con un mismo origen dendrítico. 
Usualmente estas espinas ramificadas están rodeadas por un solo botón sináptico 
gigante proveniente de las fibras musgosas que puede establecer sinapsis con 
múltiples ramificaciones de la misma o varias excrecencias espinosas de la misma 
dendrita (Acsady y cols., 1998). 
 Una característica de las células piramidales del área CA3 es que son capaces 
de generar disparos en ráfaga o bursts; es decir, potenciales de acción montados en 
una onda despolarizante. Aunque las células piramidales del área CA1 también son 
capaces de generar disparos en ráfaga, éstos son más prominentes en el área CA3. 
Cada onda despolarizante o burst sigue una regla de todo o nada en su generación, es 
decir, se genera o no se genera; y la frecuencia de los potenciales de acción que la 
componen oscila en el rango de 100 a 300 Hz (Traub y Miles, 1991b; Wong y Prince, 
1979; 1981). 
 
Interneuronas del hipocampo 
Mientras que las células piramidales del hipocampo se encuentran organizadas en una 
sola capa, las interneuronas del hipocampo no muestran una organización aparente y 
se encuentran distribuidas en todas las áreas y estratos del hipocampo. Componen 
aproximadamente el 10 % de todas las células en el hipocampo y presentan una gran 
13 
 
diversidad morfológica y funcional (Freund y Buzsaki, 1996; Somogyi y Klausberger, 
2005). 
 Los axónes de las interneuronas hacen proyecciones de corto alcance y liberan 
GABA como neurotransmisor. Las interneuronas se han considerado como reguladoras 
de la actividad de las neuronas principales. Del mismo modo, juegan un papel 
importante en el disparo rítmico de poblaciones de células principales (Cobb y cols., 
1995; Cobb y cols., 1997). Los diversos tipos de interneuronas hacen sinapsis en 
diferentes segmentos del árbol dendrítico de células principales así como en otras 
interneuronas, lo cual sugiere que tipos específicos de interneuronas juegan un papel 
en diversas funciones como la generación de potenciales de acción mediados por 
corrientes de sodio y calcio, la transmisión sináptica y la generación y modulación de 
actividad osciladora sincrónica (Somogyi y Klausberger, 2005). 
 
 
Figura 1. Formación hipocampal. (A) Ejes septotemporal y transversal de la formación hipocampal. (B-
D) Secciones horizontales de la formación hipocampal. (B) Sección horizontal teñida con Nissl. (C) 
Esquema que muestra las varias regiones, capas y vías de la formación hipocampal. (D) Sección teñida 
con sulfuro de plata de Timm. al, alveus; CA1, área CA1 del hipocampo; CA2, área CA2 del hipocampo; 
CA3, área CA3 del hipocampo; CE, corteza entorrinal; cg, capa granular del giro dentado; cm, capa 
molecular del giro dentado; cp, capa piramidal del hipocampo; fh, fisura hipocampal; GD, giro dentado; h, 
hilus o capa celular polimórfica; ha, haz angular; Para, parasubículo; Pre, presubículo; sl, stratum 
lucidum de CA3; so, stratum oriens del hipocampo; sr, stratum radiatum del hipocampo; sl-m, stratum 
lacunosum moleculare del hipocampo. Números romanos: áreas corticales. Barra en B = 500 µm, aplica 
para los paneles C y D (Tomado de Amaral y Lavenex, 2007). 
14 
 
1.2 Giro dentado 
El giro dentado es una región cortical y una parte integral de la formación hipocampal 
(Ver figura 1). Se ha considerado como un filtro de la información que proviene de la 
corteza hacia el hipocampo (Heinemann y cols., 1992; Zornetzer y cols., 1974). Se 
compone por tres capas: la capa granular, la capa molecular y la capa celular 
polimórfica o hilus. En la capa granular se encuentran los somas de las células 
principales del giro dentado: las células granulares. Por encima de esta capa se 
encuentra la capa molecular que se divide en proximal, medial y superficial. Esta capa 
escasamente contiene células y en ella se encuentran las dendritas de las células 
granulares, además de axónes provenientes de la corteza entorrinal, conocidos como 
vía perforante, y algunos tipos de interneuronas. Estas dos capas forman una 
estructura en forma de U (o V en el hipocampo dorsal) que encierra a la tercera capa, 
la denominada capa celular polimórfica o hilus, que como su nombre lo indica, contiene 
una variedad de células. El término hilus fue acuñado por el neuroanatomista Rafael 
Lorente de Nó, aunque también la denominó área CA4, término que ha dejado de 
usarse en la actualidad (Andersen y cols., 2007). 
 Las células granulares tienen una forma ovoide de 8 a 12 micrómetros de 
diámetro con un árbol dendrítico en forma de cono que se extiende a la capa molecular 
superficial. Las dendritas de las células granulares poseen una gran cantidad de 
espinas dendríticas, aunque con una densidad menor que en las áreas CA3 o CA1 del 
hipocampo (Amaral y Lavenex, 2007). 
 El giro dentado recibe su mayor entrada sináptica de la corteza entorrinal a 
través de la vía perforante. Esta vía es glutamatérgica, proviene principalmente de la 
capa II de la corteza entorrinal y termina en la capa molecular medial y la capa 
molecular superficial del giro dentado. La capa molecular proximal (más cercana al 
soma) recibe la entrada de las fibras comisurales de asociación que consiste 
principalmente en axónes de las células musgosas, las cuales son neuronas 
glutamatérgicas que se encuentran en el hilus (Amaral, 1978). 
 Las células granulares también reciben entradas de una variedad de 
interneuronas, encontrándose la mayoría en el hilus. Las células en canasta y las 
células en candelabro inervan principalmente el soma, mientras que otros tipos de 
interneuronas inervan a las dendritas (Freund y Buzsaki, 1996). A su vez, las células 
granulares del giro dentado proyectan al área CA3 del hipocampo al mismo tiempo que 
hacen sinapsis con varios tipos de células en el hilus (Amaral y Lavenex, 2007). 
15 
 
 Normalmente las células granulares del giro dentado se encuentran más 
hiperpolarizadas que las células piramidales de las áreas CA1 o CA3. Su potencial de 
reposo se encuentra alrededor de -84 mV y su umbral de disparo es similar a aquel de 
las células piramidales del área CA1 y CA3: -45 mV (Penttonen y cols., 1997; Spruston 
y Johnston, 1992). 
 
Fibras Musgosas 
Los axónes de las células granulares se denominan fibras musgosas y son amielínicos. 
Tienen tres tipos de terminaciones: 1) botones gigantes, 2) extensiones filopoidales que 
se originan en los botones gigantes, y 3) varicosidades en passant. Los botones 
gigantes de las fibras musgosas, como su nombre lo indica, son botones de 
considerable e inusual tamaño (4-8 micrómetros) que terminan en las células 
musgosas de la capa polimórfica y en las células piramidales del área CA3. Las 
extensiones filopoidales y las varicosidades en passant inervan a interneuronas 
(Acsady y cols., 1998). Las fibras musgosas corren a lo largo del área CA3, en el 
stratum lucidum, donde hacen sinapsis con las dendritas apicales de las células 
piramidales, y donde termina la proyección comienza el área CA2. Una célula piramidal 
del área CA3 puede recibir hasta 50 entradas sinápticas provenientes de las fibras 
musgosas (Amaral y cols., 1990; Claiborne y cols., 1986), mientras que las 
interneuronas son contactadas hasta 50 veces más por las fibras musgosas que las 
células piramidales del área CA3 (Acsady y cols., 1998). 
 En el adulto, en condiciones normales, las fibras musgosas liberan glutamato 
(Crawford y Connor, 1973); sin embargo, durante el desarrollo y después de un 
aumento de la excitabilidad, especialmente después de crisis convulsivas, son capaces 
de liberar GABA (Gutierrez, 2000; 2005; Safiulina y cols., 2006;Walker y cols., 2001). 
 
Interneuronas del Giro Dentado 
En la superficie interna de la capa granular del giro dentado se encuentran las células 
en canasta. Tienen somas en forma de pirámide que miden de 25 a 35 µm de diámetro 
y hacen sinapsis en los somas de las células granulares. Estas células tienen una 
dendrita apical sin espinas que se extiende hacia la capa molecular donde se divide en 
16 
 
varias ramas sin espinas. También tienen dendritas basales que se ramifican y 
extienden hacia la capa celular polimórfica. 
 En la misma región donde se encuentran las células en canasta hay varios tipos 
de interneuronas con diferente forma somática y configuraciones dendríticas y 
axónales. Algunas de estas células son multipolares con dendritas sin espinas que se 
extienden hacia las capas molecular y polimórfica, mientras que otras son fusiformes 
con distribuciones dendríticas similares (Amaral y Lavenex, 2007). 
 En la capa molecular proximal del giro dentado se encuentran dos tipos de 
interneuronas. El primero tiene un cuerpo celular multipolar o triangular y tiene una 
extensa arborización axónal que se limita a las capas medial y superficial de la capa 
molecular. El segundo, también denominadas células en candelabro o axo-axónicas, se 
encuentran adyacentes a la capa granular o en la superficie de la misma. Sus axónes 
terminan exclusivamente en el segmento inicial del axón de las células granulares. 
Cada célula axo-axónica puede inervar hasta 1000 células granulares (Amaral y 
Lavenex, 2007). 
 En la capa polimórfica hay un tipo de interneuronas multipolares con espinas 
dendríticas largas. Estas células se denominan HIPP (hilar perforant path-associated 
cell, por sus siglas en inglés). Tienen dos o tres dendritas principales que se originan 
en los polos de la célula y corren paralelo a la capa granular. Sus axónes ascienden 
hacia la capa molecular medial y la capa molecular superficial y terminan en las 
dendritas de las células granulares. También hay células multipolares y triangulares 
que no presentan espinas dendríticas y se extienden hacia el hilus y la capa molecular. 
Estas células se denominan HICAP (hilar commissural-associational pathway-related 
cells, por sus siglas en inglés) y sus axónes proyectan hacia la capa molecular proximal 
(Amaral y Lavenex, 2007). 
 
1.3 Subículo 
El subículo se encuentra adyacente al área CA1, recibe entradas sinápticas tanto del 
área CA1 como de la corteza entorrinal. La capa principal de células se compone por 
células piramidales. Por encima de esta capa se encuentra la capa molecular del 
subículo donde se extienden las dendritas apicales de las células piramidales. 
Normalmente se distinguen dos tipos de células que, aunque morfológicamente son 
17 
 
idénticas, fisiológicamente son distintas. Al primer tipo lo conforman células que 
disparan a intervalos regulares mientras que al segundo lo conforman células capaces 
de disparar en ráfaga. Estos tipos de células se encuentran en la capa piramidal 
superficial y en la capa piramidal profunda, respectivamente (Spruston y McBain, 
2007). 
 El subículo tiene una red de asociación que inicia en las células de origen y 
termina difusamente en todo el subículo. En la rata, el subículo no presenta conexiones 
comisurales y es una de las principales fuentes de eferencias del hipocampo hacia 
regiones subcorticales, principalmente al núcleo septal y al núcleo acumbens. El 
subículo proyecta al presubículo y parasubículo y también recibe aferencias de la 
corteza entorrinal, principalmente de la capa III (Spruston y McBain, 2007). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
CAPITULO 2. 
Oscilaciones neuronales 
 
Las oscilaciones son fluctuaciones periódicas con un comportamiento sinusoidal de un 
sistema en torno a un valor central. Un sistema que exhibe fluctuaciones periódicas se 
conoce como oscilador. Los principios son los mismos en todos los osciladores: una 
tensión entre dos fuerzas opuestas con una retroalimentación positiva o regenerativa. 
La tensión entre las dos fuerzas mantiene un equilibrio constante y cuando este 
equilibrio es alterado, la retroalimentación regenerativa lo restablece al valor central. 
(Buzsáki, 2006). 
 En el cerebro, un oscilador normalmente es un grupo de neuronas, aunque las 
neuronas en sí también pueden actuar como osciladores individuales (Hutcheon y 
Yarom, 2000), como es el caso de las neuronas piramidales del área CA3 del 
hipocampo. Las oscilaciones ocurren cuando grupos de neuronas sincronizan su 
actividad de disparo. Esta sincronización es una propiedad emergente fundamental de 
la interacción entre las neuronas. Éstas pueden generar actividad rítmica a través de la 
excitación mutua que, si no se regula, puede llegar a producir descargas sincrónicas 
masivas dando lugar a fenómenos como la epilepsia. Además de la excitación mutua, 
la sincronización de grupos de neuronas está dada por la inhibición GABAérgica. Ésta, 
además, equilibra la excitación y controla la precisión temporal del disparo de las 
neuronas (Mann y Paulsen, 2007). 
 Las oscilaciones neuronales se han relacionado con el procesamiento sensorial, 
el acople de entradas sensoriales y procesos perceptivos, planeamiento motor, 
aprendizaje asociativo, el ciclo vigilia-sueño y la epileptogénesis (Singer y Gray, 1995; 
Traub y cols., 2001). Se ha planteado que las oscilaciones representan una ventana 
temporal en la cual las neuronas pueden disparar en sincronía y que tal sincronía es 
significativa. Los objetos del mundo exterior, por ejemplo, se representan en el cerebro 
a partir de sus distintos elementos físicos y tal síntesis es llevada a cabo por la 
sincronía de distintos ensambles neuronales que representan elementos individuales. 
Las oscilaciones gamma, por ejemplo, han sido propuestas en numerosos estudios 
como un mecanismo que segmenta temporalmente las representaciones de diferentes 
19 
 
elementos perceptuales (Lisman e Idiart, 1005; Miltner y cols., 1999; Tallon-Baudry y 
cols., 2005). 
 Los distintos tipos de oscilación en el cerebro emergen de acuerdo al estado del 
mismo entre la vigilia atenta y el sueño. Durante la vigilia aparecen dos tipos de 
oscilaciones: las oscilaciones alfa y las oscilaciones beta. Las primeras, con una 
frecuencia entre 8 y 12 Hz fueron descritas por el neurólogo alemán Hans Berger en 
1929 y aparecen en áreas occipitales y parietales cuando la persona está relajada con 
los ojos cerrados. Las beta, con una frecuencia entre 13 y 30 Hz también fueron 
descritas por Berger y aparecen cuando la persona se encuentra alerta de lo que 
sucede a su alrededor o cuando se encuentra pensando activamente (Carlson, 2006). 
 En las diferentes fases del sueño aparecen distintos ritmos de oscilación. 
Durante la primera fase aparece el ritmo theta con una frecuencia entre 4 y 7 Hz. En las 
fases subsecuentes se da una transición al ritmo delta, el cual es un ritmo de oscilación 
más lento (menor a 3.5 Hz) (Carlson, 2006). 
 El ritmo theta puede aparecer en la corteza y en el hipocampo y no sólo se le 
relaciona con la transición vigilia-sueño. Normalmente se hace una distinción entre el 
ritmo theta de la corteza y el ritmo theta del hipocampo ya que parece ser que los 
mecanismos para su generación son diferentes en ambas estructuras. En la rata, el 
ritmo theta del hipocampo es asociado a conductas de exploración y navegación, es 
considerado como un organizador temporal del hipocampo y de la corteza entorrinal 
que ordena los patrones de activación de las células de lugar dando lugar a 
representaciones secuenciales del entorno (Buzsaki, 2005). 
 Cuando la rata no se encuentra explorando activamente su ambiente y en su 
lugar se le encuentra acicalando o tomando agua, por ejemplo, aparece en su 
hipocampo un patrón distinto a todos los mencionados anteriormente. Este nuevo 
patrón, llamado ondas agudas se inicia en el sistemade fibras colaterales recurrentes 
del área CA3 y se extiende al área CA1, el subículo, parasubículo y la corteza 
entorrinal. Este tipo de oscilación, de corta duración, es el más sincrónico, ya que 
varios millares de neuronas disparan sincrónicamente en una ventana temporal de 
menos de 5 milisegundos. Existe la hipótesis de que este ritmo contribuye a la 
consolidación de la memoria al transferir la información del hipocampo hacia la corteza 
durante periodos de inactividad, o bien, durante el sueño (Buzsaki, 1989; Foster y 
20 
 
Wilson, 2006). Esto también ocurre de forma normal en el cerebro humano (Clemens y 
cols., 2011). 
 Comúnmente aparece superpuesto en las ondas agudas un tipo de oscilación 
llamado ripples (oscilaciones rápidas). Este tipo de oscilación está compuesto por 
frecuencias en el rango de 100 – 250 Hz y ocurre de forma normal en el cerebro 
(Traub, 2003). Adicionalmente, las oscilaciones rápidas pueden ocurrir de forma 
espontánea, no asociada a ondas agudas, antes o al inicio de actividad epileptiforme. 
En este caso se consideran patológicas (Traub, 2003). 
 
2.1 Mecanismos subyacentes de las oscilaciones neuronales 
Las oscilaciones emergen de la tensión entre dos fuerzas opuestas. En el cerebro, 
estas fuerzas están representadas por la excitación y la inhibición. Para saber cómo 
influye la una en la otra es necesario conocer la organización funcional de las 
neuronas. 
 Para mantener un equilibrio, la excitación debe ser balanceada con la misma 
cantidad de inhibición generada por el sistema de neuronas inhibidoras, pues en una 
red de neuronas excitadoras, la excitación genera más excitación. El papel de la 
inhibición es proveer la autonomía espaciotemporal requerida para que las células 
piramidales lleven a cabo una función determinada (Buzsaki, 2006). 
 Existen tres familias principales de interneuronas que controlan el patrón de 
disparo de las células principales. La primera familia está conformada por células en 
canasta, que hacen sinapsis en el soma de las células piramidales y por células en 
forma de candelabro, que hacen sinapsis en el segmento inicial del axón. La segunda 
familia de interneuronas es más diversa y hacen sinapsis en segmentos específicos de 
las dendritas. La tercera familia está compuesta por interneuronas que contactan 
exclusivamente a otras interneuronas (Somogyi y Klausberger, 2005). 
 A pesar de las diversas y complejas formas en la que puede estar conectada, 
una red de neuronas principales no es capaz de procesar información por sí sola. Para 
que pueda procesar información, esta red tiene que estar acoplada a una red de 
interneuronas. El objetivo de una neurona así como de una red de neuronas es 
responder efectiva y selectivamente a los estímulos entrantes. Una forma de alcanzar 
este objetivo en una célula individual es mantener su potencial de reposo justo por 
21 
 
debajo del umbral de disparo; sin embargo, el menor incremento en la excitación haría 
disparar a la célula, además de que sería extremadamente sensible al ruido (Buzsáki, 
2006). Esto sería energéticamente costoso ya que se necesitaría un mecanismo que 
mantuviera a la membrana en un estrecho rango de voltaje contra cambios de 
temperatura, pH y otros factores que afectan el ambiente interno del cerebro. Si se 
mantiene el potencial de membrana suficientemente hiperpolarizado, la generación de 
un potencial de acción requeriría una mayor despolarización, lo cual también sería 
energéticamente costoso. Una alternativa es fluctuar el potencial de membrana de una 
manera coordinada en las neuronas. De esta manera habría ventanas temporales 
cortas en las que el potencial de membrana se elevaría a un valor cercano al umbral de 
disparo así como ventanas en las que cualquier estímulo sería subumbral debido al 
estado hiperpolarizado de las neuronas. Fluctuar la membrana es energéticamente 
menos costoso que mantener el potencial de membrana en un estado despolarizado 
constante. El mecanismo para fluctuar la membrana es la oscilación y está circunscrito 
al sistema de interneuronas (Buzsáki, 2006). 
 Bajo condiciones fisiológicas, las oscilaciones dependen de las interneuronas. 
Uno de sus papeles más importantes es proveer de ventanas temporales en múltiples 
escalas a las células piramidales. Sin embrago, también existen osciladores 
consistentes únicamente de células piramidales. Tal es el caso durante el bloqueo de 
los receptores GABAérgicos, en el que emergen oscilaciones epilépticas 
hipersincrónicas cuya frecuencia está determinada por las propiedades intrínsecas de 
las células piramidales participantes así como del curso temporal de recarga del 
neurotransmisor después de ser liberado en su totalidad (Traub y cols., 1996b; 
Whittington y cols., 1995). 
 Para mantener una oscilación es necesaria una fuerza externa que genere la 
actividad de disparo en las neuronas. Esta fuerza puede estar representada por una 
entrada subcortical o por el glutamato ambiental, los cuales pueden mantener una 
despolarización tónica. Por otro lado, la red de interneuronas puede originar 
oscilaciones. En una primera etapa, las interneuronas disparan de forma aleatoria. 
Algunas de ellas pueden disparar juntas de forma azarosa en una ventana temporal 
corta. Este grupo ejercerá una mayor inhibición en sus blancos postsinápticos que el 
resto de las interneuronas. Como resultado de esta mayor inhibición, un mayor número 
de neuronas serán inhibidas de forma simultánea, y después de tal suceso, su 
probabilidad de disparar conjuntamente incrementará. Eventualmente, todas o la 
22 
 
mayoría de las neuronas que constituyen la red de interneuronas serán inhibidas al 
mismo tiempo y dispararan en sincronía una vez que la inhibición no ejerza un efecto 
sobre ellas. Si agregamos células piramidales a la red de interneuronas y existe una 
fuerza externa que las active, éstas dispararán con la menor probabilidad cuando todas 
las neuronas se encuentren inhibidas y con mayor probabilidad cuando la inhibición sea 
menor; es decir, casi al mismo tiempo que las interneuronas (Buzsáki, 2006). 
 La frecuencia de oscilación se encuentra determinada por el curso temporal del 
incremento y decaimiento de la inhibición, es decir, el intervalo en el cual la red se 
encuentra inhibida. En las oscilaciones gamma, por ejemplo, la constante de 
decaimiento de los potenciales postsinápticos inhibidores, mediada por receptores de 
actividad rápida GABAA, varía de 10 a 25 milisegundos; esto hace que la frecuencia de 
oscilación varié entre 40 y 100 ciclos por segundo (Traub y cols., 1996; Wang y 
Buzsaki, 1996; Whittington y cols., 1995). 
 Otro mecanismo que facilita la sincronía entre las interneuronas es la 
comunicación eléctrica directa mediada por uniones comunicantes (Katsumaru y cols., 
1988). Estas son uniones de baja resistencia que median el acople entre interneuronas 
adyacentes y facilitan la ocurrencia sincrónica de espigas de forma bidireccional. Este 
tipo de uniones tienen especial importancia en la generación de oscilaciones rápidas 
(Traub y cols., 2002). 
 
2.2 Oscilaciones rápidas (Ripples) 
Las células piramidales no sólo activan a otras células piramidales sino que también 
activan a interneuronas y de la interacción entre células piramidales y las varias clases 
de interneuronas emergen las oscilaciones rápidas o ripples. Durante las oscilaciones 
rápidas se incrementa la sincronía de las células piramidales e interneuronas; sin 
embargo, la inhibición no puede contrarrestar el nivel de excitación, lo cual resulta en 
una excitación elevada transitoria que aparece como ondas agudas (Ylinen y cols., 
1995). 
 La aparición de ondas agudas en el área CA1 del hipocampo refleja la activación 
de dendritas apicales y basales debido a la actividad sincrónica de las colaterales de 
Schaffer (Ylinen y cols., 1995). Durante la aparición de ondas agudas asociadasa 
23 
 
oscilaciones rápidas tanto las células piramidales como las interneuronas aumentan su 
probabilidad de disparo. 
 Las oscilaciones rápidas no son una respuesta pasiva a impulsos de alta 
frecuencia del área CA3 sino que emergen de las células piramidales del área CA1. 
Primero, el torrente de actividad sincrónica del área CA3 resulta en una fuerte 
despolarización de las dendritas de las células piramidales del área CA1. Segundo, las 
interneuronas en canasta e interneuronas en candelabro, principalmente, aumentan su 
tasa de disparo considerablemente y pueden mantener una frecuencia de disparo de 
aproximadamente 200 Hz de forma transitoria (Buzsáki, 2006). Estas polarizaciones 
antagónicas compiten entre sí generando fluctuaciones rápidas del potencial de 
membrana alrededor del potencial de equilibrio del cloro a través de la activación de 
receptores GABAA en las células piramidales del área CA1 (Ylinen y cols., 1995). 
 Las propiedades intrínsecas de las interneuronas determinan la frecuencia de 
oscilación de la red de células piramidales (Buzsáki, 2006). El torrente de actividad 
excitadora de las células piramidales de las áreas CA3 y CA1 resulta en una 
despolarización uniforme de las interneuronas. Esta despolarización es transitoria y 
activa canales dependientes de voltaje lo cual resulta en una oscilación rítmica de la 
membrana y un disparo que depende de la fase. Las interneuronas encadenan a las 
células piramidales de CA1 en una oscilación transitoria de alta frecuencia y ajustan el 
tiempo de disparo de los potenciales de acción en las células piramidales (Ylinen y 
cols., 1995). 
 Esto sugiere que las oscilaciones rápidas no dependen únicamente de 
interacciones de las corrientes de membrana intrínsecas a las células piramidales del 
área CA1 sino de propiedades de red en la que las interneuronas juegan un papel 
importante. 
 
2.3 oscilaciones ultra-rápidas (Fast ripples) 
Las oscilaciones ultra-rápidas (250-600 Hz) son oscilaciones patológicas con un rango 
de frecuencias más alto que el de las oscilaciones rápidas (Bragin y cols., 1999) y se 
han observado en modelos de epilepsia en roedores y en focos epilépticos de 
pacientes humanos con epilepsia. Éstas difieren de las oscilaciones rápidas por el 
rango de frecuencias más alto y por el hecho de que se localizan en áreas capaces de 
24 
 
generar actividad epileptiforme de forma espontánea. Esta actividad es generada por 
pequeños grupos de neuronas, mientras que las oscilaciones rápidas son más difusas. 
Al contario de las oscilaciones rápidas, los cuales dependen de mecanismos de 
inhibición, las oscilaciones ultra-rápidas parecen ser generadas por células principales 
que disparan en ráfaga y no depender de mecanismos de inhibición (Le Van Quyen y 
cols., 2008). Ya que los disparos en ráfaga son un mecanismo fundamental para la 
generación de oscilaciones ultra-rápidas, además de ser una característica que 
distingue a las células piramidales del área CA3, es importante mencionar cómo son 
generados estos potenciales. 
 Los potenciales de acción en ráfaga son un tipo de actividad que ha sido 
observada en varias regiones del cerebro. Las células piramidales de las áreas CA3 y 
CA1 del hipocampo son capaces de generar potenciales de acción en ráfaga de forma 
espontánea que se caracterizan por ser aleatorios y tener espigas intra-ráfaga de alta 
frecuencia. La generación de potenciales en ráfaga involucra mecanismos intrínsecos a 
la neurona, aunque también puede involucrar mecanismos sinápticos (Cohen y Miles, 
2000). 
Los disparos en ráfaga pueden generarse de dos formas en el área CA3. Uno de los 
mecanismos es intrínseco a la neurona en su totalidad y no requiere de conexiones 
sinápticas. El potencial en ráfaga puede ocurrir de forma espontánea o ser evocado 
mediante la inyección de corriente eléctrica (Cohen y Miles, 2000; Wong y Prince, 
1981). Las neuronas del área CA3 también pueden generar potenciales en ráfaga 
intrínsecos tras la inyección de corriente en las dendritas. Bajo estas condiciones se 
cree que los potenciales de calcio generados en las dendritas son el mecanismo por el 
cual se generan los potenciales en ráfaga. El segundo mecanismo requiere conexiones 
sinápticas y ocurre cuando una célula genera potenciales en ráfaga debido a las 
aferencias excitadoras que ésta recibe de otras células (Cohen y Miles, 2000). 
 Los potenciales en ráfaga más robustos se generan en las células piramidales 
del área CA3 cuando la red completa se sincroniza, ya que tienen conductancias 
intrínsecas capaces de generar potenciales en ráfaga normalmente y la liberación 
sincrónica y masiva de glutamato en la red contribuye a la generación de potenciales 
en ráfaga sincrónicos durante las crisis epilépticas (Johnston y Brown, 1981). 
 En un modelo de epilepsia in vitro, Dzhala y Staley aumentaron la concentración 
de potasio extracelular en rebanadas de hipocampo de ratas para generar oscilaciones 
25 
 
ultra-rápidas (Dzhala y Staley, 2004). Éstas presentaron características típicas de 
descargas epileptiformes interictales. Los autores encontraron dos condiciones 
asociadas con la ocurrencia de oscilaciones ultra-rápidas: el inicio sincrónico de 
potenciales de acción en ráfaga y una sincronización entre los diferentes potenciales de 
acción en ráfaga de las espigas intra-ráfaga en células piramidales de CA3. Las 
propiedades intrínsecas de la membrana de las neuronas son otro factor que 
contribuye a los mecanismos de sincronización de las espigas intra-ráfaga y, además, 
determinan las características de los potenciales en ráfaga, desde la frecuencia de 
disparo hasta la adaptación lenta de la frecuencia de los potenciales de acción (Dzhala 
y Staley, 2004). 
 Los cambios en la sincronización de los potenciales de acción intra-ráfaga en 
células piramidales individuales se reflejan directamente en la amplitud y frecuencia de 
las oscilaciones ultra-rápidas en el hipocampo. Si se bloquean los receptores 
ionotrópicos a glutamato, la tasa de disparo de las neuronas decrementa y el intervalo 
de aparición de los potenciales en ráfaga incrementa, lo cual resulta en su 
desincronización. Lo anterior sugiere que el inicio sincrónico de los potenciales de 
acción en ráfaga de las células piramidales representa un mecanismo de generación de 
las oscilaciones ultra-rápidas (Dzhala y Staley, 2004). 
 Otra hipótesis que complementa a la anterior es que grupos distintos de 
neuronas que disparan en ráfaga y cuyos potenciales de acción intra-ráfaga se 
encuentran sincronizados disparan fuera de fase unos con otros, generando así, 
oscilaciones de hasta 600 Hz (Ibarz y cols., 2010). 
 Estudios también muestran que las neuronas principales del hipocampo pueden 
estar acopladas eléctricamente a través de uniones comunicantes y que tal acople 
eléctrico contribuye a la generación de potenciales en ráfaga poblacionales (Perez-
Velazquez y cols., 1994). Se ha demostrado que las oscilaciones rápidas (~200 Hz) 
dependen del acople eléctrico entre neuronas principales en el hipocampo (Draguhn y 
cols., 1998) y que tal acople eléctrico es mediado por uniones comunicantes situadas 
en el segmento inicial del axón (Schmitz y cols., 2001). 
 Es posible que las oscilaciones rápidas den lugar a las oscilaciones ultra-
rápidas. Traub RD y cols. encontraron que la estimulación de alta frecuencia puede 
evocar oscilaciones gamma in vitro en el área CA1 del hipocampo. El mismo estimulo 
aplicado en la presencia de trimetilamina, un agente que alkaliniza el medio y abre las 
26 
 
uniones comunicantes, evoca una descarga ictal, misma que es suprimida por 
carbenoxolona, un bloqueador de uniones comunicantes (Traub y cols., 2001). Las 
oscilaciones gamma evocadas por la estimulación de alta frecuencia son seguidas de 
oscilaciones rápidas de aproximadamente 110 Hz que persisten durante la discarga 
ictal e inclusodespués de la descarga. La carbenoxolona no solo suprime la descarga 
ictal sino también las oscilaciones rápidas, lo cual sugiere que son mediadas por 
uniones comunicantes. El hecho de que las oscilaciones rápidas ocurran antes de la 
descarga ictal sugiere la posibilidad de que las oscilaciones rápidas inicien la descarga 
ictal (Traub y cols., 2002). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
CAPITULO 3. 
Papel de la adenosina en el Sistema Nervioso Central 
 
La adenosina es un nucleósido involucrado en varios procesos bioquímicos. Actúa 
como un mensajero transcelular homeostático y como un neuromodulador. El primer 
papel es común a todas las células del organismo, mientras que el segundo sólo actúa 
en el sistema nervioso (Cunha, 2001) modulando la acción de varios 
neurotransmisores, incluyendo las aminas biogénicas y los aminoácidos excitadores. 
La adenosina atenúa la liberación de varios neurotransmisores excitadores y 
contrarresta la excitotoxicidad asociada a la liberación excesiva de glutamato. La 
adenosina también puede modular la interacción de neurotransmisores con sus propios 
receptores, como es el caso de la dopamina en el estriado. El incremento de la 
actividad neuronal, particularmente en las crisis epilépticas, produce un incremento de 
los niveles de adenosina extracelular (Newby, 1991). Es por ello que la adenosina se 
considera como un agente neuroprotector. 
 Es sabido desde hace tiempo que la adenosina puede suprimir el disparo 
repetitivo de las neuronas, por lo que se ha asociado a la inhibición de actividad 
epiléptica. Se ha encontrado que las crisis epilépticas inducidas por lesiones cerebrales 
pueden incrementar los niveles de la cinasa de adenosina en los astrocitos, lo cual 
reduce los niveles de adenosina e incrementa la susceptibilidad a crisis epilépticas 
(Gouder y cols., 2004). 
 Concentraciones de adenosina en el cerebro en el rango de 25-250 nM 
generalmente mantienen un tono inhibidor. Esta inhibición tónica puede ser disminuida 
por medio de antagonistas de receptores a adenosina como la cafeína, la cual, tiene 
efectos estimulantes en el SNC. Por otro lado, la activación de receptores a adenosina 
por adenosina exógena o agonistas específicos previene las crisis epilépticas en 
modelos animales de epilepsia (Li y cols., 2007). 
 
28 
 
3.1 Regulación de los niveles de adenosina en el cerebro 
La adenosina no se almacena en vesículas, no se libera por exocitosis y no actúa 
únicamente en las sinapsis, por lo cual no es un neurotransmisor clásico. Los niveles 
basales de adenosina en el cerebro se han estimado alrededor de 20 nM en el espacio 
extracelular, una concentración que activa parcialmente a los receptores a adenosina 
(Fredholm y cols., 2005b). Sus niveles aumentan rápidamente hasta alcanzar 
concentraciones en el rango micromolar durante ataques isquémicos o crisis 
epilépticas, activando un mayor número de receptores. 
 La adenosina en el medio extracelular proviene de la adenosina intracelular a 
través de la descomposición de nucleótidos de adenina como el trifosfato de adenosina 
(ATP). La adenosina se encuentra en mayores concentraciones dentro de la célula y 
puede ser transportada fuera de ella mediante transportadores bidireccionales de 
nucleósidos (Ver figura 2). 
 La liberación de adenosina después de su formación intracelular puede 
producirse después de la estimulación eléctrica en rebanadas de hipocampo y, 
particularmente, con la hipoxia (Cunha, 2001). En condiciones de hipoxia hay un 
desbalance entre la energía disponible y la energía requerida por las células, lo cual 
conlleva a una hidrólisis neta del ATP intracelular. Este ATP es convertido en 
adenosina, incrementando así, las concentraciones intracelulares de adenosina. 
Posteriormente los transportadores bidireccionales de nucleósidos transportan el 
exceso de adenosina intracelular fuera de la célula estableciendo un balance entre los 
niveles de adenosina extracelular e intracelular (Fredholm y cols., 2005). 
 La adenosina también se forma por el catabolismo extracelular de nucleótidos de 
adenina, principalmente el ATP. El ATP puede ser vesiculado y liberado por exocitosis. 
Una vez liberado puede ser convertido en adenosina por la acción de un tipo de 
enzimas llamadas ectonucleotidasas (Ver figura 2). 
 La remoción de adenosina del espacio extracelular ocurre principalmente a 
través de la acción de transportadores cuya actividad puede ser regulada por la 
activación de receptores a adenosina a través de cinasas de proteina, o bien, puede 
ser convertida en inosina a través de la deaminasa de adenosina o fosforilada en AMP 
a través de la cinasa de adenosina (Boison, 2006; Jacobson, 2009). Los niveles de 
adenosina extracelular dependen principalmente de la actividad de esta última enzima. 
29 
 
 
 
Figura 2. Representación esquemática de la formación de adenosina y sus diferentes vías. 
Diferentes tipos de células (microglía y astrocitos) así como compartimentos subcelulares (botón 
presinático y región dendrítica de las neuronas) pueden liberar adenosina (flechas negras) y ATP 
(flechas grises). Las ectonucleotidasas (círculos grises) les permiten convertir ATP en adenosina y los 
transportadores (cilindros) trasladar la adenosina de forma bidireccional a través de la membrana 
plasmática. Todas las células y compartimentos pueden tener receptores a adenosina (A1, A2A, A2B y A3; 
rectángulos). Respecto al metabolismo intracelular de la adenosina, todos los tipos de células y 
compartimentos pueden convertir el ATP en monofosfato de adenosina (AMP) y AMP en ATP (línea 
punteada en el botón presináptico). En el botón presináptico hay un ciclo entre el AMP y la formación de 
adenosina que involucra a la cinasa de adenosina y la 5’ nucleotidasa (5’N). En los astrocitos, la 
remoción de adenosina ocurre a través de la deaminasa de adenosina, mientras que en las terminales 
nerviosas involucra a la cinasa de adenosina. 
 
 
BOTÓN
PRESINÁPTICO
ATP
AMP
A3
ATP
ATP
NT
Cinasa de
Adenosina
Adenosina
5’-N
A3A2A
A1
A2A
A1
ATP
Adenosina
A1
A1
A2A
Deaminasa de
Adenosina
A2B
A2A
A3
MICROGLÍA
Adenosina
REGIÓN
DENDRÍTICA
Inosina
ASTROCITOS
30 
 
3.2 Receptores a adenosina 
Los receptores a adenosina pertenecen a la familia de receptores purinérgicos, la cual 
se divide en receptores P1 y P2. Los P1 son activados por adenosina y los P2 por 
nucleótidos como el ATP. Existen 4 tipos de receptores a adenosina que se encuentran 
acoplados a proteínas G: A1, A2A, A2B y A3. Los receptores A1 se encuentran 
ampliamente distribuidos en el cerebro, con una mayor concentración en áreas como el 
hipocampo, el cerebelo y la neocorteza, mientras que los receptores A2A se encuentran 
predominantemente en el estriado. Los receptores A2B y A3 se encuentran en menor 
concentración en distintas áreas del cerebro y su participación en el SNC no se 
encuentra del todo definida (Fredholm y cols., 2005). Estos receptores no fueron 
abordados en el presente proyecto. 
 Los receptores A1 y A2A se clasifican en función del efecto de sus agonistas para 
inhibir o activar, respectivamente, la enzima adenilato ciclasa. 
 
3.2.1 Receptores A1 
Los receptores A1 deprimen principalmente la transmisión excitadora mediante la 
activación de receptores A1 presinápticos que inhiben la liberación de glutamato a 
través del bloqueo de canales de calcio. El mecanismo por el cual la activación de los 
receptores A1 modula la liberación del neurotransmisor es la inhibición de la adenilato-
coclasa, enzima que sintetiza AMPc del ATP. Esta inhibición sucede a través del 
acople con proteínas Gi o Go. Los receptores A1 también se localizan en las dendritas 
distales de la postsinapsis y en la densidad postsináptica donde controlan la función de 
los receptores NMDA y los canales de calcio sensibles a voltaje (Klishin y cols., 1995). 
 En dendritas más proximalesy en el cuerpo de la célula, la activación de 
receptores A1 controla principalmente conductancias de potasio, lo que conlleva a una 
hiperpolarización de la célula postsináptica (Greene y Haas, 1991). Este efecto de la 
adenosina parece ser particularmente importante en el control de la actividad en ráfaga 
de las neuronas (Dragunow, 1998). 
 La activación de los receptores A1 es especialmente importante en situaciones 
estresantes agudas como hipoxia y crisis epilépticas que no duren más de 90 minutos. 
Pasado este tiempo los receptores se desensibilizan y pierden su eficacia para inhibir la 
transmisión sináptica, pudiendo dar paso así, a daño neuronal (Coelho y cols., 2006). 
31 
 
 Por otro lado, el bloqueo de estos receptores es capaz de producir actividad de 
disparo en ráfaga en las neuronas. Dicha actividad se mantiene una vez que los 
antagonistas han dejado de ocupar el receptor, mientras que la antagonización de los 
receptores A2A no produce actividad de disparo en las neuronas (Thummler y 
Dunwiddie, 2000). 
 
3.2.2 Receptores A2A 
En el hipocampo, la mayor densidad de receptores A2A se encuentra en el stratum 
radiatum (sr), en las dendritas de las células piramidales y en terminales nerviosas 
(Rebola y cols., 2002; Rebola y cols., 2003c). 
 Los receptores A2A en el hipocampo se encuentran altamente co-localizados con 
los receptores A1 aunque hay una mayor densidad de estos últimos en el GD y en el 
área CA3. Su densidad total en el hipocampo es menor comparada con otras 
estructuras cerebrales como los ganglios basales (Cunha y cols., 1994). 
 A diferencia de los receptores A1, los receptores A2A facilitan la liberación del 
neurotransmisor. Los receptores A2A se encuentran acoplados a proteínas Gs y el 
mecanismo de señalización es a través de la activación de la adenilato ciclasa seguido 
de un aumento en los niveles de AMPc. El aumento en los niveles de AMPc activa a la 
proteína quinasa A, la cual a su vez estimula la liberación de calcio de reservas 
intracelulares y la subsecuente liberación del neurotransmisor (Nishizaki, 2004), 
aunque también puede ser independiente de los niveles de AMPc y depender del 
control de la actividad de la proteína quinasa C (Cunha y Ribeiro, 2000). 
 Se ha propuesto que la función de los receptores A2A es modular la función de 
los receptores NMDA en el estriado (Nash y Brotchie, 2000) aunque también se ha 
encontrado que participan en la potenciación a largo plazo en las sinapsis de las fibras 
musgosas con las neuronas piramidales del área CA3 (Rebola y cols., 2008). 
 Es importante mencionar que hay un fenómeno de interacción entre los 
receptores A1 y A2A. Cuando los receptores A2A se activan hay una disminución en el 
efecto de inhibición mediado por los receptores A1. Esto se debe a que los receptores 
A2A modulan la actividad de los transportadores de nucleósidos y por lo tanto los niveles 
extracelulares de adenosina. Su activación conlleva a la remoción de adenosina del 
espacio extracelular y la consecuente reducción del tono inhibidor mediado por los 
32 
 
receptores A1 (Pinto-Duarte y cols., 2005). La actividad de los transportadores de 
nucleósidos es modulada por proteínas G (Sweeney, 1996) y proteínas quinasas. La 
activación de proteínas Gs influye en la actividad de las proteínas quinasas A y C. La 
activación de la proteína quinasa C pero no de la proteína quinasa A influye en el 
transporte de adenosina del medio extracelular hacia el medio intracelular, lo cual 
sugiere que los receptores A2A controlan la actividad de los transportadores de 
nucleósidos de manera dependiente de la proteína quinasa C (Pinto-Duarte y cols., 
2005). 
 
3.3 Adenosina y epilepsia 
Varios estudios, usando modelos de epilepsia tanto animales como in vitro, han 
concluido que la adenosina posee efectos anticonvulsivos (Boison, 2005; Cunha, 2001; 
Dragunow, 1988). La adenosina puede reducir la tasa de disparo de las neuronas 
durante eventos interictales en modelos de epilepsia in vitro (Dunwiddie, 1980). Del 
mismo modo, en modelos animales de epilepsia, la adenosina y los agonistas de los 
receptores A1 pueden aumentar el umbral para la inducción de crisis epilépticas así 
como terminarlas (Dragunow, 1988). 
 No solamente la adenosina exógena es capaz de reducir la actividad epiléptica 
sino también la adenosina endógena. Cuando se estimula eléctricamente para producir 
crisis epilépticas hay una liberación rápida y masiva de adenosina (Berman y cols., 
2000). El bloqueo de los receptores a adenosina A1 por sí solo es suficiente para 
inducir actividad epiléptica en el área CA3 del hipocampo tanto en animales como en 
preparaciones (Alzheimer y cols., 1993). Los antagonistas de receptores a adenosina 
no afectan a las crisis epilépticas per se; sin embargo, son capaces de prolongarlas e 
incluso convertir un patrón de crisis recurrentes en status epilepticus (Young y 
Dragunow, 1994). 
 La inducción crónica de crisis epilépticas produce una reducción en la densidad 
de receptores A1 y cambios complejos en el metabolismo extracelular de las purinas 
(Ekonomou y cols., 2000; Rebola y cols., 2003a). Después de crisis epilépticas, hay 
una mayor liberación de ATP, un incremento en la actividad de las ectonucleotidasas y 
una menor densidad de transportadores de nucleósidos. Esto sugiere mayores 
concentraciones de adenosina, lo cual contrasta con las dosis mayores de agonistas 
requeridas para contrarrestar las crisis epilépticas conforme las crisis progresan (Young 
33 
 
y Dragunow, 1994). Esto tiene sentido si consideramos la hipótesis de que la 
adenosina que proviene del ATP liberado activa preferentemente a los receptores A2A 
(Cunha y cols., 1996). Interesantemente, la densidad de receptores A2A aumenta en la 
corteza cerebral e hipocampo de ratas epilépticas (Rebola y cols., 2002), y cuando 
éstos se bloquean, se observan efectos anticonvulsivos (El Yacoubi y cols., 2001). 
 Recientemente se ha establecido una relación entre la astrogliosis y la 
hiperexcitabilidad neuronal. La astrogliosis es una marca distintiva del cerebro 
epiléptico en la que hay una proliferación de astrocitos y se asocia a un incremento en 
los niveles de la cinasa de adenosina – enzima que remueve a la adenosina del 
espacio extracelular (Gouder y cols., 2004; Li y cols., 2008). Se ha propuesto que la 
cinasa de adenosina juega un papel fundamental en la epileptogénesis. 
 Como respuesta ante situaciones estresantes agudas como isquemia o daño 
cerebral, los niveles de la cinasa de adenosina decrementan rápidamente, 
incrementando así, los niveles de adenosina. El incremento en los niveles de 
adenosina activa a más receptores A1 evitando la excitotoxicidad neuronal. Por otro 
lado, en condiciones de epilepsia crónica, se ha encontrado que los niveles de la 
cinasa de adenosina incrementan, lo cual reduce el tono inhibidor de la adenosina 
(Gouder y cols., 2004), al mismo tiempo que el número de receptores A1 decrementa 
(Ekonomou y cols., 2000; Rebola y cols., 2003a; Rebola y cols., 2005). Niveles 
elevados de la cinasa de adenosina también han sido encontrados en ratas epilépticas 
por el método de kindling (Boison, 2008). 
 Los niveles elevados de adenosina promueven la astrogliosis, un fenómeno 
mediado por los receptores A2A. La activación de los receptores A2A promueve la 
liberación del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) en el hipocampo, 
estimula la liberación de glutamato y conlleva a una activación excesiva de astrocitos. 
Por lo tanto, es viable que bajo condiciones de hipoxia o daño cerebral, lo cual aumenta 
el número de receptores A2A así como los niveles de adenosina, un mecanismo basado 
en el sistema adenosinérgico contribuya a la astrogliosis, a una sobreexpresión de la 
cinasa de adenosina, a una subsecuente reducción en los niveles de adenosina y, 
finalmente, a la actividad epiléptica espontánea restringida a lasregiones de 
sobreexpresión astrogliotica de la cinasa de adenosina (Boison, 2008). 
 
34 
 
3.3.1 El modelo de epilepsia experimental “kindling” 
Kindling (encendimiento) es el desarrollo progresivo de crisis epilépticas ante la 
estimulación eléctrica repetida e intermitente del sistema límbico. Durante el desarrollo 
de la conducta epiléptica evocada por este modelo ocurren cambios estructurales y 
funcionales progresivos y permanentes en las neuronas que culminan en crisis 
epilépticas que se propagan hacia otras áreas del cerebro produciendo crisis 
epilépticas generalizadas (Goddard y cols., 1969). La amígdala es particularmente 
sensible al kindling y el núcleo basolateral es comúnmente estimulado para inducir 
crisis epilépticas (McIntyre y Racine, 1986). 
 En el método de kindling, se implanta un electrodo de estimulación en el área del 
sistema límbico que va a ser estimulada. Se ha reportado que 60 Hz es la frecuencia 
óptima de estimulación para inducir crisis epilépticas (Goddard y cols., 1969). El 
estimulo eléctrico frecuentemente empleado para el proceso de epileptización por el 
método de kindling consiste en trenes de 60 Hz de 1 segundo de duración con pulsos 
sinusoidales o pulsos cuadrados bifásicos de 1 milisegundo de duración (Hanforth 
1984; Racine y cols., 1975). 
 La conducta evocada por los estímulos eléctricos repetidos, que culminan en 
crisis convulsivas, se ha clasificado en 5 etapas en roedores (Racine, 1972): 1) 
movimientos faciales y de masticación, 2) movimientos de cabeza, 3) mioclonías de las 
patas delanteras, 4) levantamiento en las patas traseras, y 5) levantamiento en las 
patas traseras con pérdida de balance y crisis convulsivas generalizadas. Una vez 
alcanzada la etapa 5, cada estimulación produce una crisis convulsiva generalizada 
(Goddard y cols., 1969). 
 En la amigdala de ratas con epilepsia por kindling, la transmisión sináptica 
mediada por receptores a glutamato NMDA y no NMDA se encuentra acrecentada y las 
neuronas muestran potenciales en ráfaga epileptiformes mediados por los receptores 
no NMDA (Rainnie y cols., 1992). También existe una pérdida de inhibición 
GABAérgica: la sensibilidad de los receptores GABAB presinápticos se encuentra 
reducida al igual que la transmisión GABAérgica mediada por receptores GABAA 
(Shinnick-Gallagher, 1998). 
 En el hipocampo de ratas con epilepsia por kindling, el número de sinapsis axo-
espinosas aumenta de forma considerable. Este efecto en la estructura sináptica es 
muy similar a la fase de inducción de la potenciación a largo plazo (LTP, por sus siglas 
35 
 
en inglés) en la que hay un aumento en el número de sinapsis axo-espinosas; sin 
embargo, es muy diferente comparado con la fase de mantenimiento de la LTP. Las 
sinapsis axo-espinosas formadas en la fase de inducción de LTP desaparecen en la 
fase de mantenimiento; sin embargo, éstas permanecen en ratas epilépticas por el 
método de kindling. El aumento de sinapsis axo-espinosas podría aumentar 
significativamente la transmisión sináptica (Geinisman y cols., 1998). 
 En el giro dentado ocurren una serie de cambios anatómicos y funcionales 
asociados a la epilepsia por el método de kindling. Éstos incluyen un incremento en el 
número de receptores NMDA, lo que incrementa el potencial para generar actividad 
epiléptica (Mody, 1998). También puede haber crecimiento axónal (sprouting) de las 
fibras musgosas. Las colaterales de las fibras musgosas crecen y se proyectan hacia la 
capa granular del giro dentado y hacia el área CA3. Este crecimiento axónal podría 
representar una conectividad acrecentada en circuitos excitadores dando lugar a la 
epileptogénesis (Racine y cols., 1998). El crecimiento axónal se asocia a la expresión 
de neurotrofinas y sus receptores (Phillips y cols., 1990; Racine y cols., 1998; 
Whittemore y cols., 1986). También hay alteraciones de los efectos, metabolismo y 
contenido de Zn2+ (Buhl y cols., 1996), cambios en el contenido y liberación de péptidos 
opioides (Wanscher y cols., 1990), inducción de genes tempranos (Dragunow y 
Robertson, 1987), regulación y transcripción de genes de péptidos opioides y factores 
de transcripción (Przewlocki y cols., 1995), cambios en la homeostasis del calcio y 
flujos iónicos (Nagerl y Mody, 1998) y cambios en la expresión de la GAD y el GABA 
(Lehmann y cols., 1996; Sloviter y cols., 1996). También se ha reportado que hay un 
perdida neuronal en el hilus, en las áreas CA1 y CA3 y en la corteza entorrinal 
(Cavazos y cols., 1994). 
 Toda esta evidencia pone de manifiesto que hay una mayor sincronización en el 
tejido epiléptico debido a un desbalance excitación-inhibición. La evidencia que 
muestra la participación de la adenosina en la modulación de la transmisión de las 
fibras musgosas sugiere que sus efectos inhibidores sobre la liberación de glutamato 
pueden suponerse presentes en la inhibición del circuito. Más aún, hay cambios en el 
sistema adenosinérgico en el tejido epiléptico que podrían implicar la pérdida del tono 
inhibidor mediado por adenosina y la hipersincronización de distintos grupos de 
neuronas dando lugar a oscilaciones ultra-rápidas. 
 
36 
 
JUSTIFICACIÓN 
 
Las oscilaciones cerebrales representan una propiedad emergente de las redes 
neuronales, y son un mecanismo por el cual se sincroniza la actividad de diferentes 
poblaciones de neuronas. Sin embargo, existen patrones de oscilación patológicos que 
se relacionan de manera estrecha con la epilepsia. Por otra parte hay diversas 
sustancias que pueden modular las oscilaciones, una de ellas es la adenosina. Las 
oscilaciones ultra-rápidas tienen una estrecha relación con la epileptogénesis y el 
posible papel de la adenosina en su modulación no ha sido estudiado. En este proyecto 
se busca estudiar si la adenosina participa en la modulación de las oscilaciones ultra-
rápidas en el área CA3 (dado que es un sitio importante de inicio de eventos 
hipersincrónicos epileptiformes por sus fibras de auto-asociación) y el GD (dado su 
función como compuerta al hipocampo y de control de la excitabilidad (Heinemann y 
cols., 1992)) y, asimismo, determinar el tipo de receptor que media dicha modulación. 
 
HIPÓTESIS 
 
Si la adenosina tiene propiedades anticonvulsivas en el SNC, entonces la activación de 
sus receptores tendrá un efecto inhibidor sobre las oscilaciones ultra-rápidas en el área 
CA3 y el GD que aparecen durante la actividad epileptiforme. De ser así, este efecto 
sería mediado por los receptores a adenosina A1, ya que es a través de ellos que la 
adenosina ejerce sus propiedades anticonvulsivas. 
 
OBJETIVO 
 
Determinar: 1) si la adenosina endógena y exógena modifican la frecuencia de 
aparición y la morfología y potencia de las oscilaciones ultra-rápidas tanto en el GD 
como en el área CA3 de ratas control y de ratas epilépticas y 2) qué receptor media los 
posibles efectos. 
 
37 
 
Objetivos particulares 
 
1. Inducir oscilaciones en la banda de frecuencia de las oscilaciones ultra-rápidas tanto 
en el área CA3 como en el GD de rebanadas de hipocampo-corteza entorrinal in vitro 
obtenidas de ratas control y de ratas epilépticas. 
2. Determinar si la aplicación de adenosina exógena modifica las oscilaciones ultra-
rápidas del área CA3 y del GD. 
3. Determinar si el bloqueo de los receptores a adenosina modifica las oscilaciones 
ultra-rápidas del área CA3 y del GD. 
4. Determinar la eficacia de los antagonistas específicos de receptores a adenosina A1 
y A2A para prevenir los efectos de la adenosina exógena en las oscilaciones ultra-
rápidas del área CA3 y del GD. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
METODOLOGÍA 
 
Se usaron ratas Wistar adultas (230 g), las cuales fueron separadas en dos grupos: 1) 
control y 2) con epilepsia inducida por el método de kindling. A este grupo de ratas se 
les implantó bajo anestesia (ketamina, 60 mg/kg), un electrodo bipolarde acero en la 
región basolateral de la amígdala derecha. Después de una semana de reposo, se 
estimuló eléctricamente la amígdala con un tren de pulsos cuadrados de 0.1 ms de 
duración, a 60 Hz durante 1 segundo diariamente. La aplicación repetida de esta 
estimulación provoca cambios conductuales progresivos hasta alcanzar crisis 
convulsivas generalizadas. Se indujeron, como mínimo, 5 crisis convulsivas. 
 
1 Preparación in vitro 
Las ratas de ambos grupos fueron anestesiadas con éter, posteriormente decapitadas y 
el cerebro removido rápidamente y colocado en líquido cefalorraquídeo artificial (LCRA) 
(~4°C). La composición del LCRA (en mM) fue la siguiente: 129 NaCl, 3 KCl, 1.25 
NaH2PO4, 1.8 MgSO4, 1.6 CaCl2, 20 NaHCO3 y 10 glucosa. Éste se mantuvo 
oxigenado todo el tiempo con 95 % O2-5% CO2. 
 Se obtuvieron rebanadas de hipocampo-corteza entorrinal de 400 m de espesor 
con un vibratomo (Campdem instruments, Lafayette, IN), manteniendo el tejido 
sumergido en LCRA a una temperatura de 4°C. Posteriormente, las rebanadas fueron 
transferidas a un vaso de precipitados con LCRA oxigenado a temperatura ambiente 
hasta que fueron usadas. Después de, por lo menos, una hora de reposo, las 
rebanadas fueron transferidas a una cámara de registro de interfase liquido-aire. Una 
vez en la cámara de interfase, las rebanadas fueron perfundidas con LCRA oxigenado 
de forma constante a una velocidad de 1 ml/min y a una temperatura de 34°C por una 
hora antes de realizar los registros electrofisiológicos. 
 
2 Generación de oscilaciones ultra-rápidas 
Las oscilaciones ultra-rápidas pueden registrarse de manera espontánea cuando 
las rebanadas de hipocampo-corteza entorrinal se obtienen después de producir una 
lesión en la corteza entorrinal, después de extraer el cerebro. Con unas tijeras rectas, 
39 
 
se cortó la corteza entorrinal, a 5 milimetros de la parte superior del cerebro, a 2 
milimetros de la corteza occipital y hasta 13 milimetros de la corteza frontal, con una 
profundidad aproximada de 2 milimetros (Figura 3). 
 
Figura 3. Diferentes vistas de la lesión producida en la corteza entorrinal al extraer el cerebro. El 
área abarcada por la lesión se encuentra coloreada en verde fosforescente. A) Vista lateral. El 
hipocampo no se lesiona al producir la lesión. B) Vista dorsal. C) Vista oblicua posterolateral izquierda. 
La lesión siempre se hizo en ambos hemisferios. 
En aquellas preparaciones en las que no se observaron oscilaciones ultra-
rápidas, se aplicó estimulación eléctrica en la vía perforante medial con un estimulador 
Grass S11 (Grass Technologies, West Warwick, RI) a través de una unidad de 
aislamiento de estímulos eléctricos con salida de corriente constante, con un pulso de 
corriente de una duración de 0.1 ms. Para determinar la intensidad, se utilizó un 
electrodo bipolar de alambre de platino (diámetro: 25 m). Se realizó una curva de 
entrada-salida (input/output) y se tomó el valor de intensidad necesario para evocar una 
respuesta correspondiente al 60% de la respuesta máxima registrando la respuesta 
típica en el GD (potencial postsináptico excitador de campo con una espiga poblacional 
superpuesta) y en el área CA3 (potencial postsináptico excitador de campo). El 
protocolo de estimulación para la inducción de oscilaciones ultra-rápidas consistió en 
tres trenes de estimulación con pulsos cuadrados a 100 Hz y una duración cada tren de 
1 segundo con un intervalo de un minuto entre uno y otro. La duración de los pulsos fue 
de 100 µs y el protocolo de estimulación se repitió cada 15 minutos hasta que 
aparecieran eventos epileptiformes independientemente de su frecuencia de aparición 
y con una amplitud mínima de 0.2 mV. 
 
hipocampo
hipocampo corteza entorrinal
A B C
40 
 
3 Registros electrofisiológicos 
Se realizaron registros electrofisiológicos de campo sobre la capa piramidal del área 
CA3 y la capa granular del GD (Figura 4) con electrodos de borosilicato llenos de 
cloruro de sodio (155 mM) con una resistencia entre 5-10 MΩ. 
 Se obtuvieron muestras de 20 segundos de duración a intervalos de 10 
segundos cada 15 minutos a lo largo del experimento. También se registraron 10 
respuestas sinápticas obtenidas a 0.5 Hz cada 15 minutos estimulando la vía 
perforante con una duración del pulso de 0.1 ms. Las señales electrofisiológicas fueron 
amplificadas (amplificador Multiclamp 2B, Molecular Devices, Palo Alto, CA), 
digitalizadas a 10 kHz (Digidata 1200, Molecular Devices, Palo Alto, CA) y adquiridas 
con los programas AXOSCOPE y pCLAMP (Molecular Devices, Palo Alto, CA). 
AXOSCOPE se utilizó para el registro de la actividad espontánea y pCLAMP para el 
registro de respuestas sinápticas. 
 
 
 
Figura 4. Registros electrofisiológicos. El esquema muestra el arreglo de los electrodos de registro en 
la capa piramidal del área CA3 y en la capa granular del giro dentado, y el de estimulación en la vía 
perforante. Estim., Estimulación; FM, fibras musgosas; GD, giro dentado; R extra, registro extracelular; 
VP, vía perforante. 
 
41 
 
4 Activación y bloqueo de receptores a adenosina A1 y A2A 
Para determinar el papel de los receptores a adenosina A1 y A2A en las oscilaciones 
ultra-rápidas del GD y CA3, se compararon los registros electrofisiológicos obtenidos 
en ausencia y presencia de los antagonistas de receptores a adenosina A1 y A2A y en 
ausencia y presencia de adenosina (100 µM). Los antagonistas usados fueron: DPCPX 
(8-ciclopentil-1,3-dipropilxantina), antagonista especifico de receptores a adenosina A1 
a una concentración de 100 nM; CSC (1,3,7-trimetil-8-(3-clorostiril) xantina), 
antagonista especifico de receptores a adenosina A2A a una concentración de 200 nM. 
 
5 Variables 
Variables independientes 
- Perfusión de adenosina exógena 
- Bloqueo de los receptores a adenosina A1 
- Bloqueo de los receptores a adenosina A2A 
- Bloqueo simultáneo de los receptores a adenosina A1 y A2A 
 
Variables dependientes 
- Frecuencia de aparición de las oscilaciones ultra-rápidas. 
- Amplitud de eventos interictales. 
- Área bajo la curva del espectrograma en el rango de 250 – 600 Hz. 
- Pico máximo de la frecuencia de las oscilaciones ultra-rápidas 
 
6 Análisis de los datos 
Se obtuvieron registros electrofisiológicos de 20 segundos de duración con un intervalo 
de 10 segundos entre uno y otro a una frecuencia de muestreo de 10 kHz con el 
programa de adquisición AXOSCOPE. Con el sólo fin de detectar las oscilaciones ultra-
rápidas, se filtró la señal con un filtro pasa-banda con una ventana de frecuencias entre 
42 
 
250 y 600 Hz (Ver figura 5). Para el análisis de las señales, en los registros crudos se 
usó un filtro pasa bajos tipo butterworth que permite el paso de frecuencias por debajo 
de 1000 Hz y atenúa las frecuencias más altas. Posteriormente, se filtró el ruido 
eléctrico (60 Hz con 20 armónicos; Clampfit, Molecular Devices, Palo Alto, CA). Una 
vez filtradas y para acelerar el proceso de análisis, se redujo la frecuencia de muestreo 
de las señales de 10 a 2 KHz y después fueron analizadas con la Transformada de 
Fourier en ventanas de tiempo de 1 segundo que abarcaban un solo evento de alta 
frecuencia. Con este proceso determinamos las frecuencias que componen una señal y 
su potencia. También se analizaron los diferentes eventos espontáneos de alta 
frecuencia mediante la Transformada Wavelet. A diferencia de la Transformada de 
Fourier que genera un espectro de potencia en función del rango de frecuencias, la 
Transformada Wavelet permite determinar cambios en la potencia de las frecuencias 
que componen un evento particular en función del tiempo. Este análisis fue realizado 
con el programa Matlab (The MathWorks, Inc., Natick, MA, USA). 
 Se determinó la frecuencia de aparición y amplitud pico a pico de los eventos 
interictales, así como el pico máximo de frecuencia de las oscilaciones ultra-rápidas