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GUÍA DE NEUROBIOLOGÍA DE LA CONDUCTA Y ADICCIONES: NEUROBIOLOGÍA DE LOS PROCESOS MOTIVACIONALES: -Homeostasis-Teoría de los sistemas-Sistemas de regulación (PAULA) Patrones de comunicación en el SN “Son de corta distancia y breves duraciones ” Sist. punto a punto Activación sináptica restringida de células blanco con señales breves Control del movimient o y S. sensoriales “Larga distancia y largos periodos de tiempo” Hipotálam o Muchos blancos mediante hormonas liberadas a la corriente sanguínea Cerebro y cuerpo SNA Redes de neuronas interconecta das que trabajan juntas para activar tejidos en todo el cuerpo Órganos, vasos sanguíneos y glándulas Sist. modulador es difusos (SNC) Extiende su alcance con proyecciones axonales ampliament e divergentes “Maestro” de comporta mientos Homeostasis → Capacidad funcional por la que se consigue mantener la constancia del medio interno; mecanismos necesarios para la sobrevivencia Componentes funcionales ➢ Sensor ➢ Centro de regulación ➢ Effector Alostasis → Mantenimiento de la estabilidad de forma dinámica y predictiva -Adaptación y resolución de los problemas fisiológicos Teoría general de sistemas (Ludwig von Bertalanffy) “Visión global que busca explicar la interdependencia de todos lo elementos y factores dentro de una organización”. Sistema → Conjunto de elementos en interacción Estructura→ Límites, elementos, red de comunicaciones e informaciones Objetivo de la TGS : ➢ Desarrollar términos generales que permitan describir las características, funciones y comportamientos ➢ Desarrollar leyes que se apliquen a todos los comportamientos ➢ Fundamentar estas leyes en las matemáticas Teoría de sistemas en neurociencias → El comportamiento del S. humano depende de varios factores como: -Mecanismos moleculares -Los circuitos neuronales -Las sinapsis -El funcionamiento del SN “Todo tiene que ver con todo” → El cerebro triuno (MacLean) 1. Reptiliano: función instintiva Asegura la supervivencia 2. Límbico (mamífero): función emocional Sistema motivacional 3. Neocorteza: funciones de razonamiento abstracto y lenguaje Procesamiento cognitivo y toma de decisiones razonadas y lógicas -Lo que ocurre entre la entrada y la salida constituye la esencia del subsistema -Las entradas son los ingresos del sistema y pueden ser recursos materiales, recursos humanos o información. -Las salidas de los sistemas son los resultados de procesar las entradas. -Se trata de sistemas abiertos, procesadores de insumos de entrada que originan resultados y que en este proceso experimentan cambios y se autotransforman. Se trata de un proceso continuo que promueve el feed-back o la retroalimentación, para el mejoramiento continuo. ➢ Retroalimentación negativa → que contrarrestan cambios en los valores blanco, conocidos como valores de referencia, de varias propiedades. ➢ Retroalimentación positiva → amplifican los estímulos que los inician; en otras palabras, alejan al sistema de su estado inicial. HIPOTÁLAMO -Integra las respuestas somáticas y viscerales de acuerdo con las necesidades del cerebro Ejemplo: -Regulación de la temperatura -Regulación del volumen de sangre “El hipotálamo mantiene la homeostasis no solamente mediante su acción sobre los órganos viscerales pero también incluye la activación de conductas” SISTEMAS REGULADORES - LAU 1. Hipotálamo. Las células neurosecretoras parvocelulares producen hormonas hipofisiotrópicas (‘liberadoras’). EJEMPLO: Respuesta a estrés 2. Sistema Nervioso Autónomo Organización del SNA SNC SISTEMA NERVIOSO ENTÉRICO Tiene una división simpática y parasimpática: 1. Plexo mientérico Descansa entre las capas musculares longitudinal y circular del intestino (control de la motilidad gastrointestinal). 2. Plexo submucoso Descansa en la submucosa del intestino (regula el transporte de iones y agua a través del epitelio intestinal y la secreción glandular). 3. Sistemas reguladores difusos a) VÍAS NORADRENÉRGICAS Origen: Locus coeruleus Destinos: corteza cerebral, tálamo, hipotálamo, bulbo olfatorio, cerebelo, mesencéfalo y médula espinal. Regula: Atención, excitación, ciclos sueño/vigilia, aprendizaje y memoria, ansiedad y dolor, humor y el metabolismo cerebral. Incrementa la sensibilidad del cerebro a estímulos. b) VÍAS SEROTONINÉRGICAS Origen: Núcleos del Rafé Destinos: Médula (porción caudal) y casi todo el cerebro (porción rostral) Regula: Señales sensoriales relacionadas con el dolor (caudal), regulación de los ciclos de sueño/vigilia, del humor y emociones. c) VÍAS DOPAMINÉRGICAS Origen: Sustancia Nigra (SN) y VTA Destinos: 1) SN → Estriado 2) VTA → lóbulos frontales y partes del sistema límbico Regula: Sistema de recompensa, el cual permite reforzar ciertos comportamientos d) VÍAS COLINÉRGICAS Origen(es): Complejo basal del cerebro anterior (CBCA) y complejo pontomesencefálico-tegmental (CPMT) LLLDestinos: 1) Núcleo septal medial → Hipocampo Núcleo basal de Meynert → Neocorteza 2) CPMT → Tálamo Regula: Excitabilidad del cerebro. -Motivación (STACY) Definiciones: Motivación: Es la dinamización del comportamiento enfocado a una meta (Fundamental de todos los comportamientos deliberativos). La motivación es cómo interactúan el pasado y el estado actual de un individuo para modular su actividad dirigida hacia objetivos. Conductas motivadas → Una meta que es recompensante al obtenerla. La teoría de la reducción de los impulsos de Clark Hull (1943) Los comportamientos ocurren para reducir las necesidades biológicas, optimizando así el potencial de supervivencia del organismo. La teoría de la reducción de los impulsos de Clark Hull (1954) ● Impulsos primarios (innatos): hambre, ser, alejamiento del dolor y sexo ● Impulsos secundarios (aprendidos): inducidos por los estímulos que se asocian a los impulsos primarios. ● Los incentivos son generadores de energía La teoría de la motivación de Hebb (1955) La activación es la característica energizante de la motivación, aporta energía para alcanzar el fin que se persigue. Inicia la conducta motivada e influye en su persistencia, intensidad y finalización. ● Componente direccional : ¿Que se busca? ● Componente activador: ¿Cuánto se necesita? La teoría de la valencia motivacional de Bindra (1974-76) La fuerza con que cada estímulo atrae al organismo dependerá de la distribución de los diferentes estímulos incentivos de una situación y sus relaciones, cada uno de los cuales teniendo una definida valencia motivacional. Para esto, se tendrá que calcular el costo-beneficio, ya que es mejor si se obtienen mayores beneficios. Costos: esfuerzo físico, esfuerzo mental, tiempo, pérdida de oportunidades potenciales, incomodidad y peligro (el riesgode dolor y muerte potencial) Beneficios: satisfacer necesidades fisiológicas y psicológicas, obtener refuerzo secundario a esas necesidades, escapar del daño o evitar algunos de los costos. Codificación de los costos y beneficios - valencia motivacional Estructuras cerebrales involucradas Auto-estimulación en ratas: ● Sitios más eficientes para reforzar la conducta de palanqueo: vía dopaminérgica que surge del VTA : haz del prosencéfalo medial. Auto-estimulación en humanos: ● Hipocampo: placer leve ● Amígdala: sensación positiva leve ● Núcleo caudado: sensación positiva leve ● Área septal: más alerta y sensación agradable/placentera. El VTA es un área crítica, ahí se toman las decisiones a ver si se le da un valor relevante. Marcadores del VTA La regiones medial y lateral expresan diferentes marcadores: Parte lateral: neuronas dopaminérgicas que co-expresan ARNm para VMAT2, DAT o DRD2 Parte medial: neuronas dopaminérgicas que carecen de ARNm para VMAT2, DAT o DRD2 y neuronas solo glutamatérgicas y neuronas duales (gluta y dopaminérgicas) Todo el VTA: neuronas solo dopaminérgicas NEUROBIOLOGÍA DE LAS ADICCIONES: Dopamina (JOHN) La dopamina tiene un papel crucial en la formación de una adicción, por ello es importante revisar a profundidad ¿Cuáles son las vías normales de dopamina? y ¿Cómo se alteran estas vías en la adicción? 1 ¿Qué es una adicción? La adicción a las drogas, también conocida como Dependencia de Sustancias, es un trastorno crónicamente recurrente que se caracteriza por (1) compulsión por la droga, (2) pérdida de control en la limitación de la ingesta, y (3) aparición de un estado emocional negativo cuando se previene el acceso a la droga. 2 Componentes del ciclo de adicción Preocupación (por consumir y quitar el vacío emocional, corporal, etc), atracón (ingesta) y abstinencia (sensación negativa). El ciclo se repite una y otra vez, además en espiral porque cada vez esas tres cosas son más fuertes y graves. 3 Ciclo de la adicción desde varias perspectivas: Se puede ver el ciclo visto en el párrafo pasado desde 4 puntos de vista: Psicológico social (A EN EL SIGUIENTE ESQUEMA), psiquiátrico B, desadaptacional C y neurobiológico D. El uso de drogas forma una especie de transtorno obsesivo compulsivo, donde al principio, el adicto consume la sustancia por querer un reforzamiento positivo (por sentir recompensa de droga) pero cuando pasa el tiempo lo hace por reforzamiento negativo (para no sentir angustia). 3. Neuroadaptación Se refiere a los cambios neuronales que tiene el sistema nervioso para hacer frente al ingreso de la sustancia. La neuroadaptación http://132.247.20.13/pluginfile.php/3299/mod_folder/content/0/Clase%20%20Dopamina-Adiccion2020.pdf?forcedownload=1 causa la tolerancia y la dependencia a la droga. Los cambios en la dopamina es uno de dichos sucesos porque la dopamina se usa para el sistema de recompensa. Las drogas de abuso “secuestran” las áreas cerebrales encargadas de procesar y distinguir los reforzadores y tomar decisiones en concordancia, inicialmente elevando significativamente los niveles de varios neurotransmisores, particularmente DOPAMINA. Hay una línea basal de homeostasis que se va disminuyendo conforme se vuelven más adictos, al final la línea de homeostasis está a la mitad de entre emociones positivas y negativas, pero luego está más del lado negativo, porque cuando se realiza una alostasis (los mecanismos para regresar al equilibrio) ya no se recuperan como al principio. 4 WANTING Y LIKING Son dos procesos diferentes y por ende tienen mecanismo neuronales diferentes: El wanting es la motivación de querer algo y el liking es el placer que se siente por algo. El wanting usa Dopamina y el Liking usa opiodes. Antes se pensaba que la dopamina daba el placer pero estaban equivocados, a este error se le llamó el error de la dopamina. 5 Núcleos y vías de dopamina Nigrostriatal: Los cuerpos celulares que contienen DA que se encuentran medial a la sustancia negra en el área tegmental ventral proporcionan una inervación difusa, pero modesta, al prosencéfalo, que incluye la corteza frontal y cingulada, el tabique, el núcleo accumbens y el tubérculo olfatorio. Se ha planteado la hipótesis de que estas neuronas son críticas para la acción de los fármacos antipsicóticos, antihiperactividad y psicoestimulantes. Mesocortical: La inervación del cerebro, incluida la corteza cingulada y corteza frontal, septo, núcleo accumbens y tubérculo olfatorio. Tuberohypophysial: envia axones que inervan el lóbulo intermedio de la hipófisis y la eminencia mediana. N-methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine (MPTP) es un homólogo a la heroina pero causa parkinson. 6 Biosíntesis y degradación de la dopamina La dopamina es una de las catecolaminas las cuales se ilustran en la siguiente imagen con sus enzimas para sintetizarse: En resumen la Dopamina se sintetiza a partir de la L-Dopa con la enzima Dopa decarboxilasa. Para inactivar la dopamina y degradarla, primero sucede el reingreso a neurona mediante el transportador de dopamina, luego es degradada enzimáticamente por la catecol-O-metil transferasa (COMT) o la monoamino oxidasa (MAO). La dopamina que no es degradada por las enzimas es reempacada en vesículas para su reutilización. Psicoestimulantes (MARINA) ¿Qué es? Es una droga que aumenta los niveles de actividad motriz y cognitiva, refuerza la vigilia, el estado de alerta y la atención. Los hay en dos clases: 1) Actúa directa o indirectamente sobre el Sistema Nervioso Simpático, aumentando la sensación de alerta, estos efectos son llamados simpaticomiméticos. Como la cafeína. 2) No tiene efecto en el Sistema Simpático. http://132.247.20.13/pluginfile.php/3299/mod_folder/content/0/CLASE%20Psicoestimulantes_2020.ppt?forcedownload=1 Incluyen la cocaína, anfetaminas, metanfetaminas, algunos medicamentos derivados de las epinefrinas, MDMA conocido como éxtasis, PMA , MDA, DOM y otras anfetaminas sustituidas, algunas de estas drogas pueden tener un potencial uso médico. Estructura química mdma Como se puede analizar en las imágenes los principales componentes de los psicoestimulantes son dos: a) El anillo de benceno b) Cadena con etilamina (Etil= CH2-CH3 + amina CH2) a) Efectos de los psicoestimulantes En la conducta: ❏ Aumento de la energía ❏ Mayor sensación de confianza ❏ Reducción del sueño ❏ Menor sensación de cansancio ❏ Reducción del apetito ❏ Aumento en el desempeño cognitivo ❏ Incremento del interés sexual Físicos: ❏ Aumento de la presión sanguínea ❏ Dilatación pupilar y bronquial ❏ Disminucióndel apetito (anfetaminas principalmente) ❏ Reducción de la secreción glandular Su funcionamiento se basa principalmente en bloquear la recaptura de la norepinefrina, dopamina y serotonina. En el caso de la cocaína este afecta principalmente a la recaptura de dopamina, las anfetaminas la de norepinefrina sin dejar de lado que interactúan con los demás neurotransmisores. Circuitos neuronales Los psicoestimulantes actúan principalmente en las áreas dopaminérgicas del Área Ventral Tegmental, afectando el circuito de recompensa y con esto aumentando su consumo. Aunque también tiene una alta interacción con los receptores a serotonina (ej, mdma). Al inicio se da un exceso de dopamina inicial que se extiende de hasta la amígdala y núcleo accumbens, al actuar sobre este se produce adrenalina, al promover la liberación de ACTH= hormona adrenocorticotropa y CRF Factor de liberación de la corticotropinas. El reforzamiento se da por plasticidad vía: A. Sensibilización a largo plazo. B. Depresión a largo plazo (puede ser bloqueada por la cocaína) Los ligandos de dopamina son los receptores D1-D3, y como psicoestimulante el D1 y D2. En el caso de la cocaína, luego de una larga exposición disminuyen los receptores D1, hay cambios en la tirosina hidroxilasa que es un precursor de la L-dopa, en la expresión de receptores acoplados a proteínas G (del tipo de los dopaminérgicos, factores CREB (expresión génica) y de la cAMP, que está involucrada en la cascada química que se da con la dopamina. Hay evidencia de que los sistemas glutamatérgicos actúan en el restablecimiento de la cocaína facilitando con agonistas glutamatérgicos e inhibición con antagonistas glutamatérgicos en varios niveles del sistema de dopamina mesocorticolímbico, incluido el núcleo accumbens, la corteza prefrontal y el área tegmental ventral. En cuanto al mdma se conoce que hay una disminución en la producción de serotonina, así como en los receptores serotoninérgicos, por regulación a la alta y prolongando el daño incluso años después de que se detuvo el consumo. Pero con un observado incremento en la densidad de receptores 5-HT2A postsinápticos debido probablemente a una marcada reducción del contenido de serotonina cerebral inducido por la MDMA. E incluso problemas en la circulación causados a causa del aumento de presión cardiaca por el consumo de la droga. Periodo de abstinencia y brote psicótico La supresión brusca del consumo de los psicoestimulantes lleva a un periodo de síndrome de abstinencia que tiene la siguientes facetas: 1) Depresión y craving 2) Disforia, falta de motivación 3) Craving Indefinido El craving es definido como la ansiedad y necesidad por el consumo de la droga. Otros síntomas que se presentan son: letargia, insomnio, irritabilidad, anergía, cambios en el apetito, náuseas, enlentecimiento psicomotor, trastornos en el ritmo del sueño e hipersomnia. En cuanto al brote psicótico que se da por largos periodos de abstinencia, el principal síntoma es el delirio y las alucinaciones, esto debido a los cambios de la droga en el cuerpo y la ausencia de esta. Aunque también se presentan: ❏ Confusión ❏ Mayor actividad motora ❏ Disociación ❏ Periodo de latencia de 3-10 días ❏ Poco o nulo sueño Y suelen ser tratado con medicamentos antipsicóticos. En caso de un consumo alto de alguna droga psicoestimulante se da lo que se conoce como disforia, que son los efectos negativos de la droga e incluyen: ❏ Depresión ❏ Irritabilidad ❏ Ataques de pánico ❏ Alucinaciones visuales ❏ Ideas paranoides ❏ Apatía Cocaína Breve historia de la cocaína El psicoestimulante más usado y por más tiempo es la cocaína, la cual se extrae de las hojas de la planta erythroxylum coca. Consumida principalmente por pueblos de Sudamérica como cura al mal de altura, y por sus propiedades de analgesicos y anestecicos. Fue aislada químicamente de la planta en 1860. La cual era consumida en Francia en un brebaje de vino con cocaína llamado Vin Mariani, así mismo fue altamente consumida por Freud en la década de los 60’s y recetada como alivio para distintos malestares. De igual forma fue uno de los componentes principales de la coca-cola cuando a inicio del siglo XX comenzó su venta, la receta principal constaba de cafeína, nuez de cola africana y 60mg de cocaína por botella. Terminando por ser prohibida su venta libre en 1914. Para los 60’s inició su tráfico ilegal y en los 80’s tuvo su mayor auge de consumo, desencadenando un fuerte problema de adicción en los Estados Unidos. Ingesta Modo Tiempo de acción Duración del High Masticada 5-10 min 45-90 min Comida 10-30 min No hay Inhalada 2-3 min 30-45 min Intravenosa 30-45 s 10-20 min Smoke 8-20s 5-10 min Metabolismo Cocaína --metilación---- Benzoilecgonina Ecgoninametilester A las 24hrs la cocaína es metabolizada pero se pueden encontrar trazas hasta 3 días después. Hay evidencia de que el consumo de cocaína aumenta el nivel de dinorfinas en el SNC, conocidas por ser péptidos opioides. Espiral de la cocaína El espiral de la cocaína se basa en las recaídas y fuertes intoxicaciones que tienen los consumidores regulares, teniendo atracones los cuales disminuyen el efecto de la droga, aumentan la resistencia y la dosis, y suelen ser constantes hasta llegar a una extinción “definitiva”. No se puede tener con certeza que sea definitiva pues pueden existir recaídas años después de detenido el consumo. Teniendo intoxicaciones de 4-9 días o recaídas de 1-10 semanas. Metanfetaminas Breve historia Sintetizadas por primera vez en 1887 por el químico alemán L. Edeleano como un derivado químico de las efedrinas, extraídas a su vez de plantas efedráceas, usadas comúnmente durante la segunda guerra mundial para combatir la fatiga de los militares. Funcionamiento Bloquea el transportador de recaptura de la norepinefrina, dopamina y serotonina en el SNC, provocando estimulación motora y cognitiva. Metabolismo Tiene vida media de alrededor de las 12hrs, propensa al cambio según el trabajo del hígado (tolerancia). Se metabolizan por oxidación en ácido benzoico y por desaminación en fenilacetona. Uso en los medicamentos Pueden ser usadas para tratar narcolepsia, trastorno de déficit de atención, asma, y algunos problemas oftalmológicos. Así mismo las efedrinas se encuentran en medicamentos con prescripción médica como: ● Metilfenidato (Concerta, Ritalin)= ● Aderall ● Fluoxetina(Prozac) ● En algunos antigripales como derivados Algunos atletas las usan para aumentar su resistencia física y reducir el cansancio, en ocasiones son recetadas para bajar de peso ya que provoca reducción del apetito por tiempo prolongados. -Neuroquímica de la adicción (ANDREA) Aprender es la generación de representaciones internas (cambio físico neuronal) dependientes de la experiencia o modificaciones duraderas de tales presentaciones *Lo que aprendemos forma una memoria, que después puede ser expresada (evocación) Adicción ● Es una enfermedad primaria ● Consiste en el consumo excesivo del sistema de recompensa, ● Es incurable, mortal ya que la recaída lleva a un punto de no retorno y este punto lleva a la muerte. ● Se caracteriza por un descontrol *Elementos para ser adicto: genético, ambiental y sociocultural *Las personas que abusan de sustancias tienen afectaciones en: >> El estado de ánimo, >> Tienen ansiedad >> Aspectos de personalidad Wanting>> es algo que te lleva a hacer un cambio porque te da una recompensa, tiene que ver con la necesidad Liking>> es algo placentero *Cuando se siente el placer hay liberación de opioides La dependencia a las drogas principalmente al alcohol tiene que ver con la edad a la que se inicia a consumir *Mientras más joven se empiece a consumir es más probable que se vuelva adicto *Cualquier droga usada antes de los 13 años genera una alta probabilidad de generar dependencia y adicción La adicción a las drogas tiene un componente genético que es modulado por el medio ambiente (depende de las condiciones emocionales de la persona para que se pueda manifestar el gen) *Que se genere una adicción heredada depende del sexo del hijo *Las mujeres tienen mayor probabilidad a heredar la adicción Adicción según la psiquiatría>> Enfermedades en el control de impulsos y la compulsión El impulso te lleva a hacer la acción, te recuerda que lo que haces te va a dar placer o gratificación La compulsión es lo que te lleva a hacer las cosas para quitar el estrés Teoría de la automedicación>> una vez plantada la adicción se consumen drogas o se automedican como un elemento para eliminar el dolor físico o emocional *Se consumen: Opiacios>> Para disminuir los sentimientos de enojo Psicoestimulantes>> Para disminuir la anhedonia o pérdida de sentimientos Alcohol>> Para disminuir la falta de comunicación *Los principales motivos por los que se consume son: eliminar el dolor y controlar los sentimientos Etapas del desorden de la falta de control de impulsos *Los adictos comienzan con un acto impulsivo y después compulsivo 1- Desórdenes impulsivos 2- Desórdenes compulsivos La adicción es una espiral que va hacia abajo en términos negativos y lleva a la muerte En esta espiral se observa>> ➔ Empiezan los atracones -Viene el retiro y efectos negativos, esto lleva a que se necesite más consumo de la droga ➔ Aumentan las preocupaciones y problemas psicológicos ➔ Hay más sensibilidad a problemas de personalidad ➔ Al principio la DA, glucocorticoides y opiodes van al alta -Después van a la baja principalmente la DA *Los adictos tienen la capacidad de recuperarse durante la elipse *Para visualizar los procesos que generan la dependencia a drogas se basa en las vías dopaminérgicas -Modelos animales (ANA) Los modelos animales permiten la investigación de elementos específicos del proceso de adicción a drogas sin embargo, hay factores que no se pueden replicar en estos modelos, por ejemplo, TODOS los síntomas de un trastorno, abuso infantil, adicciones múltiples etc. *Adicción a drogas → va de la impulsividad a la compulsividad. Un ciclo con 3 etapas: (1) preocupación/ anticipación, (2) atracones/intoxicación, (3) abstinencia/efecto negativo *Reforzador:: cualquier evento que aumente la probabilidad de una respuesta. A veces es sinónimo de recompensa. *Recompensa: connota algún valor emocional adicional como el placer. *Motivación: hay muchas definiciones, algunas son: -Bindra: etiqueta aproximada para los estados persistentes que hacen que un animal inicie y mantenga acciones que conducen a resultados u objetivos particulares. -Hebb: estimulación que suscrita actividad de un tipo particular -Visión neuroconductual: conjunto de procesos neuronales que promueven acciones en relación con una clase particular de objetos ambientales. Los efectos farmacológicos primarios y secundarios pueden tener propiedades motivadoras. *Refuerzo positivo condicionado: implica emparejar estímulos neutros con efectos de refuerzo positivos agudos de las drogas. Un refuerzo positivo aumenta la probabilidad de que se de una respuesta o conducta particular. *Refuerzo negativo condicionado: emparejar estímulos neutros con los efectos del estímulo aversivo de la abstinencia. -Validación de modelos animales de drogadicción: *Validez de constructo: interpretabilidad, significado o poder explicativo de cada modelo animal. Incorpora las otras medidas de validez. Dicho de otra forma, es evaluar cómo las variables control influyen en el resultado del modelo y los trastornos a estudiar. *Validez aparente: es el punto de partida en modelos animales donde se producen síndromes que se parezcan a los presentados en humanos, recordemos que esto está limitado. *Confiabilidad/ Reproducibilidad: estabilidad y consistencia con la que se puede medir la variable de interés, se logra cuando después de una medición objetiva REPETIDA de la variable, se observa poca variabilidad dentro y entre sujetos. Se debe reproducir fácilmente bajo condiciones similares. *Validez predictiva: capacidad del modelo para hacer predicciones precisas sobre el fenómeno en humanos basado en el modelo animal. Generalmente lo que se busca es identificar fármacos que tengan un potencial terapéutico en humanos. -Modelos animales que se usan para la fase de atracón/intoxicación *Auto administración por vía intravenosa: generalmente se estudian aquellas drogas que tienen un alto índice de abuso en humanos (cocaína, etanol, nicotina, etc.). Se considera un modelo de tipo PREDICTIVO, y es muy útil para explorar la neurobiología de un reforzador positivo a la droga. Lo que se ha observado es que los animales mantienen un patrón estable de autoadministración de la droga, si se les dan menores dosis entonces hay mayor administración, mientras que si se les dan dosis más grandes hay menor administración. Esto es lo que mencionaba la doctora de que el organismo del animal“sabe” cuál es la dosis que necesita para sentirse bien. *Autoadministración por vía oral: casi siempre se estudia alcohol. Se utilizan dos procedimientos para ver las bases neurobiológicas del etanol como reforzador: una es la elección entre dos botellas y la otra es una autoadministración operante. 1. Elección entre dos botellas: se les da a los animales la opción de elegir entre una botella que contiene agua u otras soluciones, y una con etanol. Cada botella está en una jaula diferente. Se les permite elegir de qué botella quieren tomar en períodos de 24 hrs. Se ha visto que cuando se les limita el etanol entonces AUMENTAN la cantidad que beben en periodos cortos de tiempo. 2. Autoadministración operante: se les entrena para que presionen una palanca cada vez que quieran alcohol. La ventaja es que se puede estudiar el esfuerzo que hacen por obtener la sustancia y de manera separada se mide la cantidad de veces en un periodo de tiempo que consumen el alcohol. *Adquisición de autoadministración de drogas: se usan principalmente para estudiar si hay un fenotipo vulnerable a caer en consumo de drogas. Se utilizan dosis muy bajas para estudiar qué sujetos si desarrollan una dependencia que hace que después se auto administre la droga. Estas respuestas diferenciales se han visto principalmente en cocaína, anfetaminas y heroína. La sensibilidad diferencial a la droga y a la autoadministración se ha correlacionado con actividad reducida en la cx prefrontal, incrementos de DA en el accumbens, una reacción exagerada a situaciones estresantes y una sobre activación en el eje de la hormona de estrés. *Recompensa de estimulación cerebral: los animales se auto administran estimulaciones eléctricas en algunas áreas del cerebro. Se les dan tareas que tienen que cumplir para poder dar esta estimulación. Se ha visto que hay una preferencia por la estimulación del haz del prosencéfalo medial que cursa bidireccionalmente desde el mesencéfalo hasta el prosencéfalo basal. La auto estimulación inracraneal (ICSS- Intracraneal self-stimulation) activa directamente circuitos neuronales que se activan por reforzadores convencionales (comida, agua, sexo), por lo que pueden servir para estudiar los sistemas involucrados en la conducta motivada. Las drogas de abuso (morfina, cocaína, heroína, etanol, etc.) disminuyen los umbrales para ICSS, y existe una buena correspondencia entre la capacidad de las drogas para disminuir los umbrales de ICSS y su potencial de abuso. *Condicionamiento de preferencia de lugar: es un método no operante que usa el condicionamiento pavloviano clásico. Se le permite al animal elegir si quiere estar en un lugar u otro, esto emparejado con un estímulo que funciona como reforzante positivo en alguno de los lugares, en este caso droga. *Drug discrimination: se entrena a los animales para que produzcan una respuesta particular en un estado farmacológico dado y para producir una respuesta diferente en el estado de placebo. El estado de señal interoceptiva (producido por la droga) controla el comportamiento como un estímulo o señal discriminativa, que informa al animal a dar la respuesta adecuada para obtener refuerzo. -Modelos animales para la fase de abstinencia/efecto negativo Esta fase se caracteriza por tener respuestas opuestas a las que se presentan en la fase inicial del consumo, por ejemplo, si la droga decrementa la actividad simpatética como la presión sanguínea, durante la fase de abstinencia puede que la presión sanguínea aumente. En estos modelos se busca medir principalmente la motivación. Los modelos que se usan son los que ya se mencionaron anteriormente: ICSS, condicionamiento de lugar, drug discrimination y modelos operantes en animales ya dependientes. -Modelos animales para la fase de preocupación/anticipación (craving) Se dividen en tres: restablecimiento inducido por fármacos, restablecimiento inducido por señal y restablecimiento inducido por estrés. Para esto hay que recordar que muchas veces el consumo de drogas está asociada con un x estímulo o evento. Pueden ser situaciones de estrés, algo visual en el ambiente, etc. *Paradigma de extinción: se entrena a los sujetos para auto administrarse una droga hasta que tengan un patrón regular, cuando ya presentan este patrón, la droga se quita. Se pone a los animales a hacer las mismas tareas por las cuales antes obtenían droga, solo que ahora no se les da nada. Se mide el grado de resistencia a la extinción, el tiempo de respuesta y la probabilidad de recaer después de un tiempo. *Restablecimiento inducido por fármacos: se utiliza el paradigma de extinción, cuando se ve que ya hay una extinción (ya no siguen intentado por ejemplo presionar una palanca para obtener drogas), se administra la droga nuevamente y se estudia la conducta motivada (para conseguir la droga). *Restablecimiento inducido por estrés: se ha visto que tener una recaída en el consumo de drogas puede ser causado por estar en una situación de estrés. En animales por ejemplo, se ha visto que hay un aumento en el consumo de cocaína después de recibir un shock, aún cuando ya había extinción. Se ha visto que el relapso en abuso de drogas se puede presentar nuevamente incluso cuando los signos motivacionales y físicos de la abstinencia ya pasaron, lo que sugiere que hay cambios neuroquímicos que suceden durante el desarrollo de la dependencia que persisten. *Efecto de privación del alcohol: se ha visto en ratones, ratas y humanos bebedores sociales. Consiste en que después de un tiempo de abstinencia del alcohol, cuando se vuelve a beber, se hace de manera incrementada. También hay modelos genéticos de alcoholismo para estudiar la diferencia del consumo de esta sustancia. Otra de las cosas que se ha observado también en modelos animales es que buscan la droga incluso si se tiene que pasar por un castigo o algo aversivo, cosa que también se presenta en los humanos y está caracterizada como uno de los signos que se presentan en una adicción → buscar el obtener la droga sin importar lo que implique. -Nicotina (TRIANA) Tabaco La palabra tobaco se deriva de la palabra de india del oeste tabaco. Aspiración del humo o masticar tabaco: ➔ Puros, pipas, cigarros ➔ Admin nasal ➔ Admin en cavidad oral MÉXICO ➢ En el pasado el tabaco erautilizado para “curar” el dolor causado por el frío. ➢ Se decía que “en humo” era beneficioso contra resfriados, asma y tos. ➢ Los indios y los negros lo usaban en polvo en la boca para dormir y no sentir dolor (Stewart, 1967). TABACO ● Hay más de 4 mil químicos en el humo, muchos de ellos pueden contribuir a las propiedades adictivas del tabaco. ● Normalmente se consume para experimentar las propiedades psicofarmacológicas agudas de la nicotina. Nicotina ★ Es un componente importante en el humo del tabaco, responsable de la adicción. ★ Nombre botánico: Nicotiana, derivado del nombre de Jean Nicot de Villemain ○ Embajador francés en portugal que introdujo el tabaco en la corte francesa. ★ El uso del tabaco, cigarro o vaping son los más populares y persistentes del consumo de droga en esta era moderna. Adicción a la nicotina ➔ El potencial adictivo de la nicotina está indicado por la gran cantidad de personas que fuman y recaen. ➔ 2002, el 3% de la población de EUA (de 12+ años) informó el uso en el pesado de tabaco. ➔ El 22.5% (18+años) eran fumadores diarios. ➔ En el mundo hay alrededor de 1.3 billones de fumadores diarios. ➔ Francia reporta que el 36% de su población son fumadores concurrentes. Impacto ❏ Costo para la sociedad significativo. ❏ Existen problemas de salud que frecuentemente conducen a la muerte. ❏ Altos costos médicos y de sufrimiento del paciente. ❏ Condujo a 4.9 millones de muertes prematuras en el mundo por año en 2000 y se proyecta que llevará a más de 10 millones en 2020. ❏ Fumar está implicado en: ❏ Muerte por cáncer: 67% ❏ Muerte por enfermedad pulmonar obstructiva crónica: 78% ❏ Muertes por enf respiratorias: 52% ❏ Muertes por enf cardiovasc: 16% Efectos ❏ Fumar acorta el rango de vida en promedio de 13 años para hombres y 15 para mujeres. ¿Por qué se fuma? ➢ Se producen efectos de refuerzo positivos (grax a la nicotina). ○ Euforia leve ○ Aumento de energía ○ Mayor excitación ○ Estrés reducido ○ Ansiedad reducida ○ Apetito reducido ➢ La gente que fuma reporta que sienten excitación cuando consumen el primer cigarrillo del día y relajación cuando están estresados. ¿Qué causa la nicotina? ● Un patrón alarmante en el EEG con disminución total en la actividad theta y alpha y un incremento en la actividad rápida de bajo voltaje. ● Al fumar uno o dos cigarros se aumenta el ritmo cardiaco en reposo por aprox 5-40 latidos por minuto y aumenta la presión sanguínea de 5-20mmHg ● Aumenta la epinefrina y el cortisol. ● Tiene un efecto que disminuye la tensión. ○ Las bases de esto aún no se saben. Paradoja de Nesbitt ➔ A los fumadores a los que se les permitió fumar durante una experiencia estresante mostraron más excitación, pero informaron menos emoción que los fumadores no permitido fumar pero simulando fumar. MÁS RAZONES (nicotina) ➔ El humo del cigarro tiene el inhibidor de la enzima MAO (monoaminoxidasa) lo que contribuye a sus efectos psicotrópicos y la adicción potencial. ➔ La nicotina disminuye el apetito: ◆ Particularmente el deseo por comida dulce y carbos causando: ● Disminución de insulina en sangre ● Cambios en la función serotoninérgica ● Aumento en el metabolismo (oxidación de grasa) ➔ Mejora la atención, la cognición en animales ➔ Mejora el tiempo de reacción, aprendizaje y resolución de problemas en fumadores en abstinencia. ➔ Es efectiva en aumentar la atención selectiva y la vigilia en el desempeño de tareas repetitivas. ➔ Existe evidencia de que la nicotina aumenta el desempeño cognitivo en los no fumadores. Vías de Administración ➔ Nicotina fumada/inhalada: ◆ Se absorbe rápidamente en los pulmones ya que la base libre se suspende en pequeñas partículas de alquitrán. ◆ Llega al cerebro en 8s (casi igual a que si fuera inyectada) ◆ Los cigarros contienen 1.2% de nicotina o 10-20mg ◆ La nicotina se encuentra en el humo cuando entra al torrente sanguíneo, hasta el 90% del humo que ingresa a la boca se absorbe por inhalación y menos del 25% se absorbe a través de la boca. Fumadores dependientes ● Mantienen un nivel de nicotina en sangre “estable” durante el transcurso de las horas de vigilia. ● Se forma carboxihemoglobina que impide la transferencia normal de CO2 y oxígeno durante la circulación sanguínea. ○ Los niveles de carboxihemoglobina son suficientes para cumplir y exceder el límite de umbral ocupacional de la APA de 50ppm de monóxido de carbono (producido por 5% de carboxihemoglobina) ➔ El mecanismo de acción de la nicotina se describe como titulación (determinación) del estado de ánimo. ◆ A su vez se define como la regulación del edo de ánimo de un individuo mediante la adición de cantidades conocidas de nicotina durante periodos de tiempo hasta que ocurra un edo de ánimo determinado. Absorción pasiva ● El consumo pasivo de la nicotina ha sido establecido como cierto y las personas que no fuman y que viven en la misma casa que un fumador de 40 cigarros por día, obtendrán un nivel nicotínico en orina equivalente al de una persona que fuma 3 cigarros. Metabolismo ➔ La vida media de la nicotina es de alrededor de 2 horas posteriores a la inhalación o administración parenteral. ➔ La vida media de la cotinina es de 19 horas. ◆ Se ha reportado que la cotinina tiene efectos psicoactivos (administrados IV) que produce niveles similares en sangre a las personas fumadoras y disminuye significativamente los síntomas de retiro en los fumadores abstinentes. Diferencias con otras drogas ❏ La prevalencia de adolescentes fumadores incrementa con la edad: ❏ 12 años: 2% ❏ 13 años: 5% ❏ 14 años: 9% ❏ 15 años: 14% ❏ 16 años: 22% ❏ 17 años: 28% ❏ Chippers (los que fuman de vez en cuando): fuman alrededor de 5 cigarros al día. ❏ Existen aquellos que se quedaron como Chippers y aquellos que se convirtieron en chippers (esos que fumaban mucho y luego disminuyeron el consumo). ❏ Los chippers no cumplieron con el criterio para dependencia/adicción a la nicotina Síntomas somáticos del retiro ● Ansiedad ● Dificultad para concentrarse ● Irritabilidad ● Cansancio ● Despertares ● Hambre ● Antojos ○ Duración aprox de 6 meses ● Depresión ○ Al menos 60% de los fumadores tienen un historial de depresión clínica, lo que les dificulta dejar de fumar. ● Consumo de cafeína ● Estudios con antidepresivos tríclicos muestran mejora para la cesación del hábito. ● SSRI muestran que no hay un efecto en la conducta de los fumadores constantes. ● Terapia de reemplazo de nicotina reduce la ocurrencia de los síntomas de retiro ○ Goma de mascar ○ Tabletas de nicotina sublingual. Receptores nicotínicos Laevidencia señala que la nicotina induce la liberación de la dopamina, esto porque se une directamente a los nAChRs, que se encuentran en el sistema mesolímbico, específicamente en el área ventral tegmental. Receptor nicotínico para ACh →La flecha vertical indica la dirección de flujo iónico desde afuera hacia adentro mediante la parte en forma de embudo del receptor. →La flecha horizontal indica la posición predecida del sitio de unión al neurotransmisor. Receptores para ACh ● Fueron los primeros en describirse ○ En la placa neuromuscular del diafragma de la rata se encuentran cerca de 40 millones de receptores por cada placa. ➔ Nicotínicos ◆ 4 subunidades ● 2 alfa, beta, gama y delta ◆ Es muy similar al receptor GABAa y GABAc, Glicina y serotonina. ◆ Tiene canales permeables a Sodio (flowout) y otros cationes=despolarización. ◆ ACh se une a las 2 subunidades alfa ◆ Existen varias clases de nAChRs en el cerebro ➔ Muscarínicos ◆ Activan la vía de la adenilato ciclasa como la cascada de fosfoinosítidos, otros indirectamente activan canales de potasio. ◆ Cadena simple de 70kDa ◆ Similares en secuencia del receptor B-adrenérgico y alfa-rodopsina ◆ Son + abundantes en el SNC ◆ Receptores metabotrópicos de 5 subtipos (M1-M5) ● M1, M3 y M5: Proteína Gq ● M2 y M3: proteína G0 ◆ No existe una función determinada para cada subtipo pero un ratón M2 KO presenta problemas de control motor, temperatura y respuesta al dolor y uno KO de M3 presenta baja leptina e insulina. La nicotina aumenta la dopamina ● Se ha observado un aumento en los niveles de dopamina extracelular en la corteza del núcleo accumbens ○ Es un efecto compartido por otras drogas que también sirve como reforzador positivo. ★ La sustancia en el humo del tabaco (nicotina) llega más rápido al cerebro que la que se ingiere, inhala o incluso se inyecta. ○ Una molécula de nicotina inhalada llega al cerebro en 10 segundos. ○ La nicotina viaja a través de los vasos sanguíneos, capilares en el cerebro. ○ Una vez en el cerebro, desencadena la liberación de sustancias químicas asociadas c/efectos en la distinción y respuesta a la recompensa. →Los receptores de acetilcolina nicotínicos neuronales están ampliamente distribuidos en diferentes regiones del cerebro que incluyen la VTA, núcleo accumbens, hipocampo, corteza prefrontal y amígdala. →La activación de la nAChR contribuye a los efectos gratificantes del etanol y la nicotina y desempeña un papel en la modulación de la plasticidad sináptica. →Las conexiones GABAérgicas (rojo), glutamatérgicas (verde) y dopaminérgicas (Azul) constituyen un circuito neuronal importante que conlleva a trastornos adictivos. →El mecanismo por el cual la nicotina activa el sist de dopamina mesolímbico puede involucrar un papel excitador p/los receptores NMDA en el VTA. →La admin aguda de nicotina activa los nAChR localizados presinápticamente en terminales glutamatérgicas=aumenta la liberación de glutamato. →Los agonistas de GABAb directamente en el VTA o el núcleo tegmental pedunculopontino disminuyeron los efectos de refuerzo de nicotina. ➢ La nicotina estimula los nAChRs dentro del hipotálamo y a su vez, estos activan el grupo del péptido propiomelanocortina. Circuitos neuroquímicos de recompensa a nicotina Mecanismos de neuroadaptación molecular a la nicotina ★ La nicotina actúa directamente en los canales dependientes de ligando ○ estos receptores modulan los niveles de CA, que a su vez regulan la actividad de los transductores de proteína kinasa. ○ Las proteínas kinasas afectan las funciones de proteínas en el citoplasma, membrana plasmática y núcleo. Cascadas alteradas →Relacionadas al señalamiento regulado extracel de la kinasa (ERK) →La comunicación entre los sistemas se ve alterada al tener dependencia a droga -Sistema Hedónico (DIANA) Código neuronal compartido para todas las ¨acciones placenteras¨ → Hedónico (bienestar). Hedónico proviene de Pleasure/Sweet, se refiere a placeres tanto sensoriales como cultural, cognitivo, social… →El placer tiene un origen evolutivo que sirve para motivar a los individuos a buscar recompensas para su sobrevivencia → Conductas mal adaptadas de búsqueda llevan a las adicciones. →Neurociencias afectivas -Separación de circuitos wanting/liking -Sobrelapamiento de circuitos de acciones placenteras (todo lo que produzca placer tiene el mismo circuito sin importar de qué tipo sea este) -Mapeo de los hotspots y coldspots -En NAc se procesan también emociones de miedo y disgusto. Estas distintas modalidades pueden afinar/entonar generadores emocionales del cambio inmediato (Flipping) entre el balance opuesto de las motivaciones por deseo o amenaza. Ciclo de la conducta reforzada Liking → Núcleo de reacciones con impacto hedónico, Reacciones objetivas conscientes o inconscientes, regulado por Opiodes y cannabinoides → Circuitos corticomesolímbicos traducen reacciones de liking en sentimientos conscientes de placer. →Reacciones objetivas: Disgusto a lo que amenaza la supervivencia, gusto a lo que la mantiene. (Ej. Respuesta orofacial ante distintos sabores en recién nacidos puesto que NO son reflejos del tallo cerebral. El reflejo de liking es controlado por estructuras límbicas y cortico basales cerebrales). →Reacciones subjetivas: Reacciones objetivas ¨personalizadas¨, según el sujeto es la interpretación de amenaza/placer. Wanting → Procesos de motivación por la relevancia del incentivo, Consciente, regulado por DA. Las respuestas subjetivas (Preguntar cómo se sienten) para medir la respuesta hedónica de liking/wanting no son precisas, para ello se usan estudios de imagen o respuestas conductuales de preferencia/aversión que pueden cuantificarse después. Aprendizaje → Asociaciones y representaciones cognitivas NEUROBIOLOGÍA DEL CICLO VIGILIA-SUEÑO: -Vigilia-sueño 1 (STACY/JOHN) Características del ciclo V-S El sueño es un proceso complejo y sistémico porque involucra a todo el organismo: Molecular, Celular, Fisiológico (principalmente el sistema nervioso/el neuroendocrino) y Psicológico. Además interactúa con: Ritmo circadiano, Fármacos, Drogas y Enfermedades. El sueño es reversible, cíclico y adaptativo. Naturaleza y organización del ciclo V-S Es un proceso que se divide en Sueño de ondas lentas (SO) tambien llamado NO MOR el cual se divide en fase 1, 2, 3 y 4. Después del NO MOR sucede el sueño MOR también llamado sueño paradójico. En el sueño MOR no hay fases pero tiene componentes tónicos (se mantienen a lo largo de toda la fase REM y son la actividad de bajo voltaje y la inhibición del tono muscular) y los componentesfásicos (actividades de corta duración que aparecen intermitentemente es decir, las salvas de movimientos oculares rápidos y las contracciones musculares breves o “twitches”). Cada ciclo de sueño dura aproximadamente 90 minutos Para entrar a MOR tienen que pasar 90 min. A lo largo de la noche el sueño MOR se vuelve más largo y el NO MOR se vuelve más corto. Métodos y técnicas de estudio Para estudiar el sueño se usa el electroencefalograma, el cual tiene ondas diferentes según la etapa del sueño: VIGILIA: Ondas Beta, Gama y Alfa SUEÑO NO MOR FASE 1: Ondas theta SUEÑO NO MOR FASE 2: Ondas de husos de sueño y complejos K SUEÑO NO MOR FASE 3 y 4: Ondas Delta (Se junta la fase 3 y 4 porque cuando nos hacemos viejitos la fase 4 casi desaparece y solo se queda la fase 3) SUEÑO MOR: Ondas Beta y Gama (incluye Atonia muscular y Movimientos oculares rápidos, los cuales también se registran con un electromiograma y con un electrooculograma respectivamente) Porcentajes de sueño total La etapa 1: 4.30 % La etapa 2: 49% Etapa 3: 6% Etapa 4: 13.42% MOR: 18-26% Diferencias entre Sueño MOR y no MOR MOR ● Atonía fásica ● Umbral más elevado Endógenamente activado ● Hay hipomodulación aminérgica ● Hay hipermodulación cholinergica ● Hay redistribución del metabolismo. NMOR ● Disminuye respiración ● Frecuencia cardiaca. ● Sudoración ● Cambios de activación en parasimpático Regulación del ciclo sueño-vigilia Modelo de doble regulación Regulación homeostática tiene que ver con la motivación. Proceso apetitivo ● Somnolencia ● Deseo irresistible de dormir Proceso consumatorio Conducta de dormir (No se sabe por qué existe y porqué debe de ser así) -Proceso lento -Necesita de continuidad Despertar -Disipación de la necesidad Regulación circadiana Se regula por el cuerpo pero va de acuerdo al sol. Coinciden. ● Compuertas de propensión al sueño ● Uno alrededor de las 12 hasta las 3 de la mañana, temperatura corporal mínima. Tarde ● Compuertas de vigilia ● Temperatura corporal máxima a las 8 pm Mañana ● El ritmo es un poco más largo, es de 24 horas y media La etapa 3 y 4 depende de el tiempo de vigilia, el sueño MOR no es homeostático ya que no es una necesidad. -Vigilia-sueño 2 (MARINA/ANDREA) La búsqueda de un centro de control Estructura Científico-Año Teoría Tallo cerebral Bremer 1935 H. Pasiva: del sueño, desaferentación y vigilia por aferentación. Cerebro aislado alto: EGG sincrónico, alertamiento breve. Encéfalo aislado: tiene alternancia de vigilia y sueño. Hipotálamo Von Economo 1916 Hess ’44, Nauta ’46, Sterman y MacGinty ‘84 Panula ’84, Vanni ‘84 Lecea, Sakurai ’98, Myleykovs kiy 2005 H: si hay una lesión rostral hay insomnio permanente en caso de una caudal hay sueño ininterrumpido. Estimulación pre- y supra- óptica induce un estado similar al sueño. La histamina en el n. tubero-mamilar dispara en vigilia no sueño. Las orexinas/hipocretinas eferentes al tallo disparan en vigilia. Tálamo Demsey y Morrison ‘42 Monier ‘50 Akert y Hess ‘52 Hay una respuesta de reclutamiento. La perfusión cruzada después de la privación del sueño induce sueño. Estimulación de n. intralaminares del tálamo con bajas frecuencias induce un estado de sueño. RAAS ---- Formación reticular activadora ascendente H. activa del sueño y vigilia: una lesión induce coma, la estimulación alertamiento. L sección reticular induce EEG de sueño rostral y una lesión en vías aferentes no afecta el estado de vigilia. Área basal Sterman y cols ‘64 Hernande z-Peón ‘63 MgGinty ‘89 Lee Vázquez y Baghdoya n Núcleos Colinérgicos magnocelulares Cristales de eserina o carbacol inducen MOR Neuronas colinérgicas disparan en V y MOR, no en NMOR Disparan con theta o gama Liberación de acetilcolina en vigilia y MOR Fisiol húmeda Dahlstrom Y Fuxe 1964 Harper ‘72 Chu y Bloom ‘73 Jasper y Tessier ‘71 Técnicas histofluorescentes permitieron localizar aminas biogénicas N. serotoninergicas cesan disparos en NMOR, y MOR. N, noradrenergicas cesan disparan de norepinefrina en NMOR. Mayor liberación de acetilcolina en V y MOR. Sueño MOR Jouvet ’59-‘62 Sueño rombocefálico: componente de activación cortical t{onica, ascendente en actividades fasicas MORS y PGO, descendente en atonía. Acetilcolina: n. serotoninergicas cesan disparos en MOR y NMOR, las noradrenergicas del Locus Coeruleus cesan en MOR y NMOR, colinérgicas en LDT, PPT, peri-locus coeruleus disparan en MOR y cesan en NMOR. Al final se llega a la conclusión de que el sueño y vigilia incluye a todo el organismo, dentro del cerebro hay circuitos para el equilibrio de sueño y vigilia. CIRCUITO TÁLAMO-CÓRTICO-TALÁMICO ● Neuronas de relevo tálamo-corticales (Glu) • Proyectan a las neuronas corticales • Dejan colaterales en los núcleos reticulares ● Neuronas córtico-talámicas (Glu) • Proyectan a las tálamo-corticales • Dejan colaterales en los núcleos reticulares ● Neuronas de los núcleos reticulares (GABA) • No proyectan a la corteza • Proyectan a las T-C • Reciben de T-C y de C-T Modos de disparo de T-C MODO TÓNICO. TRANSFER MODE •No hay sumación y puede seguir la estimulación pretalámica fielmente •Potenciales postsinápticos breves (5-10 ms) •Corrientes entrantes persistentes (Na y Ca) que contrarrestan la hiperpolarización post-potencial MODO OSCILATORIO. Hiperpolarizaciones/despolarizaciones rítmicas debidas a propiedades intrínsecas de las neuronas talámicas y de la red intratalámica (T-C-RE) Estados “up” o facilitados ->> Ventanas de tiempo de oportunidad para que fluya el tráfico de información Estados “down” o hiperpolarizados ->> Impiden el tránsito de señales Las oscilaciones constituyen filtros dinámicos que permiten la integración y segregación de la información *La coincidencia en el tiempo entre los estados de faciIitación permite la auto-organización de redes de comunicación entre las neuronas y o poblaciones de neuronas *La descarga quasisimultánea de los up-states propagan la actividad a múltiples regiones cerebrales que se enganchan en la misma red *La repetición de la oscilación consolida la red en múltiples escalas de tiempo o frecuencias de oscilación. *Las oscilaciones en el potencial de membrana establecen ventanas de tiempo periódicas de excitabilidad incrementada que modulan el flujo de información al permitir una concordancia entre la llegada y la recepción de la información -Vigilia-sueño 3 (ANA/TRIANA) Los cambios fisiológicos característicos (EEG, respiración, frecuencia cardíaca, tono muscular, movimientoscorporales y oculares) en el adulto ocurren simultáneamente caracterizando un estado y en el recién nacido lo hacen de forma desordenada. Por eso en bebés no hay un patrón de actividad eléctrica que pueda diferenciar el sueño de la vigilia. Se identifican en el bebé dos estados: uno similar a la vigilia de alerta en el adulto y uno similar al sueño, que se divide en regular e irregular. Durante la vigilia la actividad eléctrica en las 3 primeras semanas del bebé es un trazo polimorfo e irregular, con pequeños periodos theta. En el sueño regular del bebé, hay sobresaltos espontáneos cada 1-5 min, párpados cerrados, no hay movimientos oculares, respiración amplia y regular al igual que la frecuencia cardiaca. La actividad eléctrica se caracteriza por alternancia entre actividad lenta y periodos planos. Conforme aumenta la edad, el trazo alternante desaparece. A los 3 meses, las ondas lentas (delta) del bebé están bien desarrolladas y aparecen los husos del sueño. Husos del sueño bien definidos a los 6 meses. En el sueño irregular (sueño activo) hay atonía, movimientos corporales parciales, expresiones como sonrisas y aparece el MOR. La respiración y frecuencia cardiaca son irregulares. La actividad eléctrica tiene un ritmo polimorfo, predominantemente theta y ondas lentas de alto voltaje. Conforme aumenta la edad, aumenta el voltaje de las ondas lentas y el ritmo beta. Animales jerárquicamente debajo de las aves, no presentan sueño NMOR. *Primero aparece MOR luego disminuye y evoluciona NMOR. 3-5 meses hasta los 6 años aumenta el sueño NMOR y disminuye MOR. A los 3 meses desaparecen periodos planos y se puede ver MOR. Periodo crítico. Al mes ya no hay trazos discontinuos. A los 2 años se establecen los indicadores. *Complejos K (ondas lentas bifásicas que actúan como mecanismo de inhibición para que la persona no se despierte) bien definidos a los 6 meses. *Ciclo sueño paradójico MOR, irregular es de 40-50 min en bebés y aumenta hasta 90 min en el adulto. *El desarrollo más temprano del sueño paradójico (irregular/activo) es un reflejo del desarrollo de estructuras hipotalámicas. Y el sueño tranquilo (regular/NMOR) es un reflejo del desarrollo del sistema talamocortical. Evolución en las fases de sueño La eficiencia del sueño disminuye con la edad: aumenta el número de despertares, los cambios de fases, la vigilia entremezclada con el sueño y la latencia. Los cambios son más precoces en el hombre que en la mujer. Fase 1 de las que más sufren cambios a lo largo de la vida en frecuencia como en duración. Aumenta a lo largo del tiempo (se reduce la facilidad para entrar a la etapa 2). Fase 2 es la más estable a lo largo de la vida. Fase 3 aumenta mientras la 4 disminuye hasta que desaparece sobre todo en el hombre. La fase 4 normalmente tiene alto voltaje y abundancia de ondas lentas (6-29 años). A los 56 prácticamente ya no hay. El deterioro de las etapas están relacionadas con el deterioro cognitivo. Pubertad y adolescencia -Reducción del voltaje en etapa 2 y 4 y sueño MOR -A lo largo de la maduración sexual menos voltaje de ondas lentas -Hay poda sináptica -Menos sustancia gris (MENOS NEURONAS) -Menos metabolismo de la glucosa -Más sustancia blanca (MAYOR CONECTIVIDAD ENTRE LAS NEURONAS) -Más coherencia EEG -Índice de calidad del sueño alto en los jóvenes -Hay una fase retrasada de sueño por el retraso de la secreción de melatonina -Mayor retraso en fines de semana (1-3 h) -Somnolencia a medio día Impacto del retraso de sueño en pubertad y adolescencia -Somnolencia matutina -Accidentes de coches 50% -Estado de ánimo negativo, depresión -Problemas en regulación del peso -Impulsividad -Problemas de aprendizaje y memoria -Conducta de riesgo Papel del sueño en el procesamiento de la info. Cognitivo -Preservación de experiencias previas -Consolidación de la memoria -Reprocesamiento de la info almacenada (incorporación de info nueva a experiencias viejas) -Formación de asociaciones novedosas. Emocional -Preparación del cerebro para el día siguiente -Regulación emocional -Recalibración de la fuerza sináptica. *El sueño MOR y NMOR tienen efectos diferentes en: -La privación total de sueño -Restricción crónica del sueño -Privación parcial -Privación selectiva de las etapas. Un cerebro sin dormir -Desactivación cortical y aumento compensatorio -Potencia absoluta de theta cada 2h -Correlación lineal de theta con la acumulación de vigilia Privación total del sueño -Desactivación cerebral en reposo en la vigilia (se desincronizan los dos hemisferios y se pierde la especialización funcional de un mismo hemisferio) *Desacoplamiento interhemisférico (después de 38h de privación total del sueño) *Desacoplamiento interparietal (después de 6 h privación total de sueño en la rata) -Desacoplamiento de la actividad cerebral -Dificultad para sostener la atención en forma continua -Aparición de microsueños durante la vigilia -Ritmo alfa desaparece y aumentan las ondas lentas cerebrales durante la vigilia -Deterioro durante la ejecución de tareas Cuando hay privación de sueño se presenta: -Desactivación cerebral en reposo -Desacoplamiento de la actividad cerebral -Deterioro durante la ejecución de tareas ← deterioro de la atención Además cuando hay una privación de sueño, aún durmiendo 8 hrs, no hay una recuperación total. Esto se ha estudiado en sujetos a los que se les pone a realizar tareas, cuando hay privación de sueño aumenta el tiempo de reacción ante x estímulo. Este tiempo de reacción no se “normaliza” hasta después de 12 hrs. de sueño posterior a la privación. La privación de sueño también afecta la manera en la que se interacciona con el medio ambiente, se deteriora la capacidad para sostener la atención (lo que implica recibir información, procesarla y dar una respuesta). El no dormir también aumenta la probabilidad de sufrir accidentes (laborales, tránsito, etc.) ¿Cuál es el papel del sueño en el procesamiento de la información? Si se habla del dominio cognitivo → Ayuda a la preservación de experiencias previas. Esto incluye: -Consolidación de la memoria -Procesamiento de la información almacenada -Formación de asociaciones novedosas Si se habla de dominio emocional → prepara al cerebro para el día siguiente: -Regula el nivel de activación cerebral -Regula estados emocionales -Recalibración de la fuerza sináptica *Con el sueño inicial se mejora la memoria: no verbal, de procesamiento, declarativa verbal, localización visual *Con el sueño final mejora la memoria implícita verbal *El sueño facilita laintegración o memoria asociativa *El sueño del final de la noche preserva: -La memoria de imágenes emocionales negativas -Memoria de textos emocionales → La memoria de imágenes emocionales se correlaciona con theta en MOR = El sueño total preserva la memoria de imágenes negativas Tener una restricción crónica del sueño puede ser un factor de riesgo para sufrir enfermedades cardiovasculares (hipertensión, coronarias) porque hay un efecto proinflamatorio, aumentan los niveles de citoquinas (IL6). Además se tiene el riesgo de padecer obesidad y diabetes, esto porque puede haber resistencia a la insulina, se REDUCEN los niveles de LEPTINA (da señal de saciedad) y se AUMENTAN los niveles de GRELINA (señal de hambre) 1.4 kg x 1 h menos de sueño → en adultos CONCLUSIONES -El sueño es necesario para el reprocesamiento de la información lógica y emocional. -El sueño favorece la integración de la información y la regulación emocional. -Vigilia-sueño 4 (DIANA /KAREN) Patologías del sueño →Somnolencia: Dificultad para despertar, duración excesiva de sueño, puede ser leve/moderada/severa. → Prueba de latencia múltiples de sueño (polisomnografía). →Insomnio: Es considerado un síntoma; puede ser leve, moderado o severo; los signos son: Dificultad para iniciar o mantener el sueño, despertar prematuro, signos polisomnográficos. · Agudo: Ligado a un estrés o causa emocional, dura <7 días, crónico >3 meses. Se recomienda recetar hipnóticos para evitar que se vuelva crónico o psicofisiológico. · Psicofisiológico: Es condicionado, aprendido (asocian la cama, pijama, luz… con NO poder dormir)→ tensión somatizada. Se vuelve TOC por no poder dormir. El Px debe volver a condicionarse (terapia cognitivo-conductual). Efecto de la primera noche ausente. · Paradójico: Tienen una polisomnografía normal pero ellos juran no haber dormido pues durante el sueño no se da la pérdida de consciencia. · Idiopático: Es crónico, dura toda la vida, se inicia desde neonato. · Mov. Periódico de los miembros: Contracción de la tibia anterior y el dedo gordo (va subiendo hacia la cadera conforme se vuelve crónico). Hay despertar con o sin consciencia. La pareja se queja de que la patea toda la noche, Causas: antidepresivos (IMAO), uremia, anticonvulsivos. · Síndrome de piernas inquietas: Sucede igual que el anterior pero en vigilia cuando el Px está sentado. Causa: anemia, cansancio, exceso de cafeína. Tratamiento similar al de Parkinson. * Síndrome de fase retrasada: El ciclo circadiano es distinto de 24hrs, dificultad para dormir antes de las 2-6am., hay somnolencia excesiva. * Síndrome de fase adelantada: Inicio del sueño adelantado, provocando somnolencia vespertina inevitable. Es común en ancianos. Etiología: Enfermedades neurodegenerativas. Desórdenes del sueño relacionados con la respiración *Apnea: trastorno en el que la respiración se detiene y vuelve a comenzar repetidamente. Apnea obstructiva del sueño -Obstrucción intermitente del flujo de aire durante el sueño asociados a desaturación de oxígeno - <85% - (síndrome de Pickwick). -Frecuencia aumenta con sobrepeso y edad -Inicia 40-60 años -Mayormente en hombres -Ronquidos y sueño durante el día -Despertares en la noche -Apnea + esfuerzo respiratorio -Braditaquicardia Apnea central de sueño -La respiración se detiene y vuelve a comenzar de forma repetida durante el sueño, asociado a desaturación de oxígeno. Frec. Con apnea obstructiva (Apnea mixta). -Episodios apneicos sin esfuerzo respiratorio. Hipersomnias de origen central Hipersomnio idiopático -Cantidad prolongada de sueño y somnolencia excesiva con siestas prolongadas sin sueño MOR. -No reparadoras al despertar -Narcolepsia de sueño lento, narcolepsia idiopática -Inicio en adultos jóvenes 14 años -Índice de eficiencia aumentado -Latencia disminuida Narcolepsia -Somnolencia excesiva asociada con ataques de sueño (se duermen inevitablemente), catalepsia (pérdida del tono muscular que causa debilidad de rodillas, puede ocurrir en músculos aislados, ser bilateral o colapso total provocando una caída) y otros trastornos del sueño MOR como alucinaciones y parálisis de sueño (incapacidad de moverse o hablar en la transición sueño-vigilia) -Inicio adultos jóvenes 14 años -Genético -Alteraciones de los mecanismos del sueño MOR -Duermen e inician con sueño MOR -Etapa 1 dura mucho -Cantidad total del sueño disminuida Síndrome de sueño insuficiente -No se puede obtener suficiente sueño y no funcionan bien en vigilia -También llamado restricción voluntaria de sueño, sueño adecuado -Común -Inicia en el adulto joven -Mayor en hombres -No hay impedimento para iniciar el sueño pero no se sienten descansados. Parasomnias: episodios breves o parciales de despertar, sin que se produzca una interrupción importante del sueño ni una alteración del nivel de vigilia diurno. Trastornos del despertar *Despertar confuso *Sonambulismo -Más común en mujeres y niños -Ojos abiertos, cara sin expresión -Movimientos sin coordinación -No hay conciencia ni memoria -Se produce en las primeras horas de la noche y en etapas 3 y 4. Etapa 4 muy intensa -Ven, escuchan, pero info no llega a la parte frontal *Terrores nocturnos -Ojos abiertos, sin respuesta a estímulos del medio ambiente -Cuando reacciona, presenta amnesia del episodio y vuelve a dormirse -Ocurre en etapa 4 -NO son pesadillas, las pesadillas ocurren en sueño MOR Trastornos de la transición sueño-vigilia *Movimientos rítmicos *Sobresaltos del sueño *Noctilalia *Calambre nocturno Trastornos asociados con el sueño MOR *Pesadillas -Ocurren en el sueño MOR -Sí hay recuerdo de ellas -Reacción emocional no es tan intensa *Parálisis del sueño *Erección peniana alterada durante el sueño *Trastorno conductual del sueño MOR -Ausencia de la atonía propia de esta fase de sueño. Trastornos médico-psiquiátricos Asociados con trastornos mentales *Psicosis *Trastornos del estado de ánimo *Alcoholismo Asociados con otros trastornos neurológicos *Trastornos cerebrales degenerativos y demencias *Párkinson *Insomnio familiar fatal *Epilepsia relacionada con el sueño y status epilepticus *Cefaleas relacionadas con el sueño Hipersomnio recurrente -Hipersomnio de días o semanas -Se acompaña de bulimia e hipersexualidad -Etapas 3 y 4 disminuidas -Menos latencia de sueño MOR -Bajo voltaje y alfa difuso -Poco frecuente -Pico en adultos jóvenes, común en hombres -Disfunción hipotalámica Trastorno medioambiental de sueño -Debido a un ambiente perturbador que induce insomnio o somnolencia (ruido, luz, etc) -Sensibilidad al medioambiente mayor en ancianos Asociaciones al inicio del sueño -Que se duerman depende de un estímulo (TV encendida, luz prendida, etc) -Si hay un despertar no pueden volver a conciliar el
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