SNER EL SISTEMA NERVIOSO PRIMER AO DE MEDICINA

SNER EL SISTEMA NERVIOSO PRIMER AÑO DE MEDICINA SEGUNDO SEMESTRE CICLO BÁSICO Dra. Mayppe González Jardinez Profesora Auxiliar de Fisiología, 20209.

Actividad Nerviosa Superior Sumario: 1. Electroencefalograma en adultos normales: ondas y utilidad clínica. 2. Fisiología del sueño y la vigilia. Sueño lento y rápido (REM). 3. Aprendizaje. Modelos de aprendizaje: condicionamiento clásico y operante. Reflejos condicionados. 4. Memoria. Tipos de memoria. Papel del hipocampo. Alteraciones de la memoria. 5. Organización funcional general de las áreas asociativas de la corteza cerebral. Efecto de lesiones de las áreas asociativas: agnosias y apraxias. 6. Localización y funciones de las áreas del lenguaje. Trastornos del lenguaje. Afasias. 7. Dominancia cerebral: lenguaje y manualidad. Transferencia de información interhemisférica. Papel del Cuerpo Calloso.

Objetivos A modo de familiarización 1. Describir en un individuo sano el funcionamiento de: los ciclos de sueño- vigilia y sus etapas, el proceso de aprendizaje y la memoria, las áreas asociativas terciarias, así como la especialización hemisférica, teniendo como base sus características funcionales y la relación dialéctica estructura función. 2. Explicar las características de los condicionamientos y su presencia en situaciones de la vida cotidiana o de la práctica médica; así como las características morfofuncionales de las áreas relacionadas con el lenguaje. 3. Interpretar y/o predecir alteraciones tales como las agnosias y apraxias a partir del conocimiento de la organización funcional de la corteza asociativa a nivel orgánico. 4. Interpretar y/o predecir las alteraciones que pueden presentarse en el lenguaje (afasias) en base al conocimiento de la organización funcional de las áreas del lenguaje a nivel orgánico.

¿CÓMO FUNCIONA EL NIVEL JERÁRQUICO SUPERIOR DEL SISTEMA NERVIOSO? ¿LOS HUMANOS PIENSAN? O ¿SÓLO ASOCIAN Y ACTÚAN?

El Electroencefalograma(EEG) Técnica electrofisiológica que se basa en el registro fluctuante de la actividad eléctrica cerebral a través de la colocación de electrodos sobre la superficie del cuero cabelludo y se muestra como ondas que varían su voltaje en el tiempo.

RICHARD CANTON HANS BERGER

Ritmos básicos del EEG:

Indicaciones de las técnicas de EEG. Ø Diagnóstico y clasificación de epilepsias. Ø Diagnóstico de las causas de coma y seguimiento de este. Ø Diagnóstico de la muerte encefálica. Ø Evaluación de los Trastornos del sueño. Ø Evaluación y diagnóstico de las demencias.

La conciencia es un estado de conocimientos que el sujeto tiene de sí mismo y de su entorno, manteniendo la capacidad de reaccionar. La vigilia y el sueño y son estados normales de la conciencia que muestran un comportamiento cíclico relacionado con los períodos diarios de luz y oscuridad.

Es el estado de despierto, con un nivel elevado de eficacia fisiológica, que lo mantiene informado de lo que pasa en el exterior y el interior del organismo, permitiendo responder mejor a cualquier cambio. Ø Características conductuales: manifiesta una actividad volitiva, se orienta e interactúa con el medio. Ø Características vegetativas: la actividad cardiaca, respiratoria y digestiva varían de acuerdo a la situación que se encuentre el sujeto. Ø Características del EEG: ritmos Alfa y Beta. Ø Noradrenalina y serotonina. **La vigilia depende del SRAA (revisar en Gayton)

SRAA Sistema Sensoriales Activadores

Ø Estado fisiológico, transitorio y reversible. Ø Caracterizado subjetivamente por suspensión de la conciencia y la voluntad, conservación parcial de la actividad psíquica en forma de ensueños con memorización incompleta de estos. Ø Objetivamente por un estado de posición horizontal, inmovilidad relativa, cierre de párpados, disminución del tamaño pupilar además de cambios autonómicos y electroencefalográficos. Duración del sueño con la edad Modificaciones del reloj biológico en gerontes.

Hipnograma: Tipos de sueño

Sueño Lento (75 %)o NMOR o NREM: • Disminución progresiva del estado de conciencia, sólo responde a estímulos de gran intensidad. NA y AC. • No hay movimientos oculares, solo oscilaciones lentas al inicio. Miosis pupilar y los ojos divergente hacia arriba. • Disminución del tono muscular. • Disminución de la frecuencia cardiaca y respiratoria, aumento de la actividad digestiva, predominio parasimpático. • No ensueño, solo alucinaciones hipnagógicas en el momento de dormir. • EEG los ritmos de vigilia (Alfa y Beta) son reemplazados por ondas lentas (Theta y delta) que son más lenta según la fase. En fase IV el EEG es muy lento y el sujeto es más difícil de despertar pasando a un estado transitorio de confusión. • Localización de los grupos de neurona que lo generan: núcleos del rafe, del fascículo solitario, reticular talámico e hipotálamo anterior.

Sueño Rápido(25%) o MOR o REM: • Aparece a los 60 ó 120 min del sueño lento y dura de 5 -30 min. Durante un sueño de 8 h se observan entre 5 y 6 fases. Aumentan su frecuencia al final del sueño. • Movimientos oculares rápidos de los ojos. Pupilas mióticas y durante el movimiento midriasis. • Tono muscular muy disminuido, especialmente músculos del cuello. Fasciculaciones (sacudidas musculares) en otros músculos. • FC, FR y TA irregular. Predominio simpático. • Ocurren los ensueños caracterizados por imágenes visuales de gran contenido emocional. Puede ocurrir erección del pene o clítoris. • EEG con actividad rápida y desincronizada por lo que se le conoce como «sueño paragógico» . • Localización de las neuronas que lo generan: neuronas colinérgicas de los centros protuberanciales.

Bases Fisiológicas de los estados de sueño y vigilia. Hormona promotora de sueño 2 -4 am Luz Melatonina Retina Glándula Pineal Triptófano Hipotálamo Núcleo supraquiasmático Reloj Biológico Columna Intermediolateral ME Ganglio Cervical sup.

Conclusiones Parciales: • Los estados de sueño y vigilia son fenómenos antagónicos de la alerta que fluctúan en la vida normal de un sujeto. • El sueño se caracteriza por la pérdida transitoria y reversible de vigilia y es indispensable para la vida. • Existen diversas estructuras que participan en la generación de estos estados donde se destacan el hipotálamo y la Formación reticular pontina. • El EEG permite el registro de la actividad eléctrica cerebral siendo de valor en la determinación de las fases de sueño.

Experiencia Práctica Aprendizaje-Memoria como proceso MEMORIA Información APRENDIZAJE CAMBIO RELATIVAMENTE PERMANENTE EN LA CONDUCTA COMO RESULTADO DE LA PRÁCTICA O EXPERIENCIA INDIVIDUAL. PROCESO DE ADQUIRIR NUEVA INFORMACIÓN O CONOCIMIENTO Y HABILIDADES. almacenamiento Evocación Futura PROCESO DE RETENER Y ALMACENAR ESE CONOCIMIENTO Y LUEGO RECUPERARLO.

FACTORES AMBIENTALES FACTORES GENETICOS CONDUCTA APRENDIZAJE MEMORIA CAMBIAN LA CONDUCTA

• APRENDIZAJE EXPLÍCITO: Es rápido, puede ocurrir tras el primer esfuerzo, implica asociación de estímulos simultáneos. Se almacena información del suceso, tiempo y lugar dados, lo que le confiere una sensación de “familiaridad”. • APRENDIZAJE IMPLÍCITO: Es más lento, se acumula destreza por ensayos reiterados. Se requiere asociación de estímulos secuenciales. Almacena informaciones concernientes a relaciones “predictivas” entre sucesos, mejora el desempeño de las tareas, sin saber qué aprendió. Son sistemas mnémicos que no influyen en el contenido del conocimiento general del individuo. APRENDIZAJE Y MEMORIA

Reflejos según Pavlov Incondicionados Condicionados • Innatos o heredados. • Presente en todos los representantes de una misma especie. • Relativamente estables en el tiempo. • Aparecen con estímulos adecuados específicos en campos receptivos delimitados. • Adquiridos y aprendidos. • Individuales. • Inestables pueden reforzarse o extinguirse. • Bajo la acción de diferentes tipos de estímulos aplicados a diferentes campos receptivos.

Aspectos a tener en cuenta: • Los reflejos condicionados constituyen formas de expresión del proceso aprendizajememoria. • Ambos condicionamientos representan modelos experimentales para lograr el aprendizaje. • Los reflejos condicionados se establecen sobre la base de los incondicionados.

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL APRENDIZAJE üMOTIVACIÓN. üATENCIÓN. üEJECUCIÓN ACTIVA.

Modelos de Aprendizaje Tipo I Clásico Pavloviano Tipo II Operante Instrumental üASOCIACIÓN ENTRE ESTÍMULO Y RESPUESTA. üEJECUCIÓN DE LA TAREA. ØSE RECOMPENSA. ØSE EVITA EL CASTIGO. üREFORZAMIENTO.

Estímulo Incondicionado (corriente) Estímulo Indiferente (Sonido) Reflejo incondicionado (flexión) No evoca respuesta Condicionamiento Estímulo Indiferente (Sonido) Estímulo Incondicionado (corriente) Reflejo incondicionado (flexión) Después del condicionamiento Estímulo Condicionado (sonido) Reflejo Condicionado Respuesta Condicionada (flexión)

Estímulo indiferente No condicionada Estímulo incondicionado Reflejo incondicionado Condicionamiento Estímulo condicionado Condicionada Reflejo condicionado

Reflejos Condicionados Pueden inhibirse Inhibición Interna condicionada Si no se refuerza el estímulo condicionado con el tiempo se extingue y desaparece Inhibición Externa Incondicionada Ocurre por la acción de estímulos externos como ruidos u otros. O también por estímulos viscerales micción, excitación sexual, etc

IMPORTANCIA MÉDICA DE LOS CONDICIONAMIENTOS ü DESHABITUACIÓN A DROGAS. üPROCEDERES PSICOTERAPÉUTICOS.

Categorías cualitativas de la memoria humana Declarativa Ejecutiva Almacenamiento (evocación) de materiales que están disponibles en nuestra conciencia y pueden ser expresados a través del lenguaje No está disponible en nuestra conciencia y hacerlo (pensar en ello) impide su correcta ejecución Recordar un número telefónico, una canción, una imagen del pasado, una palabra y significado Como marcar el número como cantar, ejecutar un deporte o tarea, asociar Cosas, condicionamiento Clásico (conducta)

Categorías temporales de la memoria humana Tiempo durante el cual esta es efectiva Memoria Inmediata (sentido del Presente) fracciones o segundos Memoria A corto Plazo (segundo. Minutos) De Trabajo Memoria A plazo Intermedio (minutos. Horas) olvido Memoria A largo Plazo (días-Años o toda la vida)

Amnesias Incapacidad patológica de Almacenar o evocar información. Retrógrada: Dificultad de evocar recuerdos previamente consolidados (a largo plazo) Daño o lesión Anterógrada: incapacidad de establecer nuevos recuerdos

Hipocampo : se activa durante diferentes tipos de tareas de memoria. CA Cuerno de Ammon LPT 60 min Estímulos de Alta frecuencia (Receptores NMDA) Relacionado con el proceso de consolidación de memoria

Estructuras Neurales Memoria inmediata Subregiones de corteza prefrontal Areas Sensoriales Primarias Y corteza Asociativa adyacente Tálamo FR

Memoria Reciente: Región magnocelular De los Cuerpos Mamilares Amígdala Neocorteza Prefrontal N. Medial dorsal Del Tálamo S gris periacueductal Hipocampo y Neocorteza Infratemporal adyacente Lóbulo temporal medial anterior

Las bases físicas de la memoria se corresponden con una vía a través del cerebro llamada: engrama Potenciación sináptica Neuroplasticidad LAS NEURONAS Y LAS CONEXIONES SINÁPTICAS, QUE ENTRE ELLAS SE ESTABLECEN, TIENEN UN CARÁCTER VARIABLE Y DINÁMICO ASÍ ES QUE PUEDEN MODIFICARSE SEGÚN LA EXPERIENCIA Y EL APRENDIZAJE. SÍNDROME DE ADAPTACIÓN AL ESPACIO CÓSMICO AUMENTO DE LAS BANDAS SINÁPTICAS EN LAS CÉLULAS CILIADAS DE LOS RECEPTORES VESTIBULARES TIPO I Y II

NEUROPLASTICIDAD Y NEUROLOGÍA RESTAURATIVA RECUPERACION DE FUNCIONES NERVIOSAS ALTERADAS O PÉRDIDAS POR LESION O DEGENERACION

NEUROGÉNESIS ¿UNA REVELACIÓN DEL SIGLO XXI? 24/02/2021 igarcia@infomed. sld. cu

Conclusiones Parciales: • El aprendizaje y la memoria se deben ver como un proceso común en la adquisición, almacenamiento y evocación de información. • La memoria se clasifica de forma cualitativa (ejecutiva y declarativa) y temporal (a corto, mediano y largo plazo). • Existen diferentes estructuras cerebrales relacionadas con la memoria, dentro de ellas se destaca el hipocampo en el proceso de consolidación. • Hay modelos experimentales para el estudio de los procesos de aprendizaje y memoria dentro de los que se destacan los de condicionamiento clásico y operante. • Los trastornos de la memoria se denominan amnesias.

CORTEZAS ASOCIATIVAS Y EL LENGUAJE

Corteza Primaria Motora (4) Somatosensorial (1) Visual (17) Auditiva (41)

Corteza Asociativa: Territorio irregular de corteza que no incluye áreas motoras ni Sensoriales, y que aunque fueron definidas como áreas “silentes”, están involucradas en importantes funciones como el aprendizaje y la memoria, la estructuración espacial de la percepción y las operaciones a nivel simbólico.

Áreas asociativas unimodales (secundarias) Funciones Elaboración de percepciones complejas de una modalidad sensorial. Realización de movimientos hábiles.

Corteza Secundaria Premotora y Suplementaria (6) y otras 9 Somatosensorial (2 y 3) Visual (18, 19) Broca (44) Auditiva ( 42)

Corteza Asociativa Multimodal (terciarias)

Área prefrontal Funciones • Planificación de secuencias motoras complejas • Organización motora del lenguaje (área de Broca) • Organización del pensamiento • Control de la conducta

Corteza Premotora Motora Suplementaria C. Granular C. Motora Primaria C. Parietal Posterior • Planeamiento motor y espacial • Creación de un plan motor voluntario futuro. • Toma de decisiones. • Actividad intelectual: comparar detalles de un fenómeno y llegar a su significado

Paul Broca (1824 -1880), cirujano y antropólogo francés nacido en Sainte. Foy-la-Grande. No es hasta 1861 con la descripción que hace Broca de una alteración del lenguaje motor se puede hablar de una verdadera localización de funciones

Problema: El caso de Phineas Gage “Es impulsivo, irreverente y en ocasiones se permite las blasfemias más groseras (lo que antes no era habitual en él) manifestando muy poco respeto por sus compañeros; no tolera las restricciones o los consejos cuando estan reñidos con sus deseos y, muchas veces es obstinado de modo pertinaz, aunque caprichoso e indeciso, concibiendo numerosos planes de operaciones futuras que, tan pronto como son organizados, abandona a su vez por otros que le parecen más viables. . Su forma de ser cambio radicalmente por lo que sus amigos decian que habia dejado de ser Gage”. (Harlow 1868)

Área límbica Funciones • Estados emocionales • Motivación • Memoria

Corteza Orbitofrontal: • Integración y regulación de procesos autonómicos centrales. • Afecto, emociones, motivación. • Patrones motores bajo el control límbico. Lesiones: Desmotivación, letargia, disminución De la ira, frustración, etc.

Área Parieto-occipito-temporal Funciones • Análisis de las coordenadas espaciales del cuerpo • Área de comprensión del lenguaje (área de Wernicke) • Área de comprensión de la lectura (área de Dejerine) • Área de denominación de objetos

Agnosia y Apraxia Agnosia: Incapacidad de reconocer un determinado objeto a través de una modalidad sensorial estando intacta la vía. Apraxia: Incapacidad de realizar un acto motor determinado estando indemne la vía motora.

? ? ? Prosopagnosia

Lenguaje: función exclusivamente humana. Comunicación, pensamiento y conservación de información Primer sistema: Análisis de las señales proveniente del medio externo e interno presente en animales y humanos Segundo Sistema: El lenguaje. Es resultado del desarrollo social y de la actividad laboral propia solo del hombre. Se basa en señales verbales, palabra pronunciada, oída y escrita.

La palabra “señal de señales” • Capacita al hombre en el proceso de abstracción de los objetos concretos y fenómenos. • No es instintivo sino aprendido. • Surge en el proceso de interacción social. • su desarrollo y perfeccionamiento depende de las influencias modificadoras del medio social y de la integridad y maduración del SN.

Aspectos fisiológicos del lenguaje Organización funcional de las Áreas del Lenguaje Paul Broca (1824 -1880) AFASIA MOTORA

AFASIA SENSORIAL Karl Wernicke (1848 -1905)

DISLEXIA Jules Dèjérine (1849 -1917)

Afasias (disfasias) Trastorno severo de la comunicación mediante el lenguaje oral AFASIA MOTORA AFASIA SENSORIAL DISLEXIA (de Broca) (de Wernicke)

Trastornos del lenguaje Afasias: imposibilidad de expresar correctamente los pensamientos a través de la palabra Afasia Motora, Expresiva o Anterior: Lenguaje no fluido, habla trabajosa, articulación débil e incorrecta, oraciones incoherentes y sin sentido, deterioro de la repetición, puede dañarse la escritura Afasia Sensorial, Receptiva o Posterior: Alteraciones severas en la comprensión del Lenguaje. Repetición deteriorada por déficit de comprensión, alteraciones semánticas del habla.

Especialización funcional de los hemisferios cerebrales Existen funciones que son controladas principalmente por uno de los hemisferios cerebrales Preferencia manual Lenguaje “Hablamos con el hemisferio Izquierdo!” (P. Broca)

La dominancia cerebral es el predominio de un hemisferio sobre otro en determinadas funciones Hemisferio Derecho (no verbal) • concreto • sintético • mayor capacidad para imaginación y emociones Relaciones Espaciales Hemisferio Izquierdo (verbal) • en lenguaje • Abstracto • Conceptual • Analítico

Aunque existe un dominio de funciones en cada hemisferio la función integrada se mantiene por medio de las conexiones comisurales

Síndrome de desconexión Agenesia del cuerpo calloso Enfermedad de Machiafava Mignami Apraxia ideomotora mano izquierda: ejecuta bien las órdenes verbales (dictado) con mano derecha pero no con izq. Al presentar un objeto en Hemicampo izquierdo no puede nombrarlo y si lo identifica con el tacto de su mano izquierda

Conclusiones 1. Las regiones corticales que se encuentran por fuera de las áreas sensoriales y motoras se denominan corteza asociativa y están relacionadas con actividades cognitivas superiores. 2. Estas áreas actúan en estrecha conexión con las áreas motoras y sensoriales. 3. Existen funciones que predominan en un hemisferio especialmente el lenguaje (dominancia cerebral) no obstante el cerebro funciona como un todo a través de sus conexiones interhemisfericas.

4. Tanto las lesiones focales como la pérdida de esta interconexión hemisférica provocan alteraciones de las funciones nerviosas superiores que se manifiestan en forma de Afasias para el lenguaje, Agnosia para la compresión de los objetos percibidos y Apraxias para la ejecución de tareas que expresan un pensamiento.

Bibliografía 1. Libro de Morfofisiología Humana. Tomo II, Autores cubanos. Ecimed, 2015. Formato digital. 2. Gayton – Hall. Tratado de Fisiología Médica. 9 na Edición.