Luz y Ritmos circadianos: Efectos en la salud y en el desempeño / Circadian rhythms and light: effects on health and performance

Se proporciona una visión global sobre la estructura y funcionamiento del sistema circadiano. Tal visión ayuda a entender mejor los problemas derivados de su mal funcionamiento y cómo compensarlos mediante la terapia lumínica. También se muestra que lo más relevante para la sincronización del sistema circadiano ens la exposición a los ciclos de luz-oscuridad. Se explica por qué los trabajadores nocturnos tiene más problemas de salud. Se explican las diferencias entre la estimulación circadiana y la estimulación visual y a continuación se analiza por qué la fotometría estándar no proporciona mediciones adecuadas para determinar la estimulación que actúa sobre el sistema circadiano. Para terminar, se describen la filosofía de la terapia lumínica y su eficacia para evitar-eliminar problemas asociados al funcionamiento inadecuado del sistema circadiano en lo que tiene que ver con (1) sus activación transitoria, (2) el desajuste entre los relojes circadiano y biológico y (3) la depresión estacional (AU)

A general view on circadian system structure and performance is provided for a better understanding of the problems derived from its malfunction and the ways to compensate for the negative effects using light therapy. The relevance of exposure to light-darkness cycles, in order to synchronies the circadian system, is highlighted and the reasons behind night-shift workers ´ill health are explained. Differences between circadian and visual stimulation are given which relates to the reasons why standard photometry does not provide accurate measurements for the optimum stimulation of the circadian system. Finally, the philosophy of light therapy and its efficacy in avoiding/eliminating problems associated with inaccurate circadian system functioning in reference to (1) its transitory activation, (2) biological and chronological clocks mismatches and (3) seasonal depression, are describeds (AU)

El procesamiento sensorial podría estar organizado en el tiempo por ritmos cerebrales ultradianos / Sensory processing could be temporally organized by ultradian brain rhythms

Introducción. La actividad neuronal de sistemas sensoriales depende de múltiples factores provenientes del ambiente, el cuerpo y el propio cerebro. Varios son los ritmos que afectan al procesamiento sensorial, como el ciclo vigilia-sueño y ritmos ultradianos como el ritmo theta ( θ) del hipocampo, que nos ocupa en el presente trabajo. El hipocampo, estructura reconocidamente involucrada en los procesos de aprendizaje y memoria, posee un ritmo característico, el ritmo θ(4-10 Hz), presente en todos los estados del comportamiento. Este ritmo ha sido relacionado temporalmente con movimientos voluntarios, automáticos y reflejos, tanto durante la vigilia como en el sueño, así como con el control autonómico de la frecuencia cardíaca. Por otra parte, se ha considerado como un detector de novedad, el cual expresa distintos niveles de atención, selecciona las señales de interés y protege de la interferencia. Desarrollo y conclusiones. Nuestra investigación se basa en la hipótesis de que los procesamientos sensoriales necesitan de una organización temporal, una secuenciación de la información que debe procesarse y almacenarse, y que el ritmo θdel hipocampo podría contribuir con dicha función. Hemos demostrado que las descargas unitarias tanto de neuronas auditivas como visuales en cobayas presentan correlación temporal con el ritmo θhipocámpico (phaselocking). Esta relación temporal aparece tanto en las descargas espontáneas como en las provocadas por los estímulos específicos para cada modalidad sensorial. Las descargas neuronales fluctúan entre la situación de correlación y no correlación de fase con el ritmo θ. Este estado cambiante depende de distintas situaciones, conocidas y desconocidas. Podemos provocar, cambiando los estímulos visuales, un aumento en la potencia del ritmo θy la aparición de correlación temporal entre este ritmo y las descargas de más del 50% de las neuronas del núcleo geniculado lateral durante la vigilia. Durante el sueño lento los resultados son diversos: se demuestra que las vías de procesamiento de la información son diferentes

Introduction. Neuronal activity of sensory systems depends on input from the environment, the body and the brain itself. Various rhythms have been shown to affect sensory processing, such as the waking-sleep cycle and hippocampal theta waves, our aim in this revision. The hippocampus, known as a structure involved in learning and memory processing, has the theta ( θ) rhythm (4-10 Hz), present in all behavioural states. This rhythm has been temporally related to automatic, reflex and voluntary movements, both during wakefulness and sleep, and in the autonomic control of the heart rate. On the other hand θ rhythm has been considered as a novelty detector expressing different level of attention, selecting the information and protecting from interference. Development and conclusions. Our research is based on the hypothesis that sensory processing needs a timer to be processed and stored, and hippocampal θrhythm could contribute to the temporal organization of these events. We have demonstrated that auditory and visual unitary discharges in guinea pigs show phase-locking to the hippocampal θrhythm. This temporal correlation appears during both spontaneous and specific sensory stimulation evoked discharges. Neuronal discharges fluctuate between phase-locked and uncorrelated firing modes relative to the θ rhythm. This changing state depends on known and unknown situations. We have provoked, changing the visual stimuli, a power θrhythm increment and the phase-locking between this rhythm and the lateral geniculate neurone discharge during wakefulness. In slow wave sleep results were different demonstrating that the ways of the inputs processing have changed

Conciencia humana y ritmos de vigilia-sueño: revisión y consideraciones neuropsicológicas 1, 2, 3, 4 / Human consciousness and sleep/waking rhythms: a review and some neuropsychological considerations

En este artículo se revisa, basándose en datos de la literatura y en estudios personales, la importancia de los ritmos vigilia-sueño para entender la conciencia humana. A menudo se considera que la conciencia se reduce marcadamente o desaparece en el sueño. Sin embargo, hay numerosas pruebas de que durante el sueño se da una intensa experiencia subjetiva, gran parte de la cual no se recuerda más tarde. Esto implica que la "corriente de la conciencia" de William James persiste a lo largo del sueño al igual que en vigilia, pero que problemas de recuerdo interfieren con lo que llega a relatarse. Los sujetos dormidos manifiestan un conocimiento consciente selectivo de los estímulos externos: los estímulos significativos llevan, por lo general, al despertar mientras que los estímulos relativamente no significativos, por lo menos a veces, se incorporan a la actividad mental que está ocurriendo en sueño REM o No REM. La ideación durante el sueño se caracteriza por un alto grado de autonomía y escaso control voluntario. En el sueño pueden darse ideas creativas y solucionarse problemas complejos, ya sea en los ensueños o en una actividad mental similar a los pensamientos. Los parámetros de la conciencia de vigilia muestran fluctuaciones rítmicas, posiblemente relacionadas con el sueño, de frecuencia tanto circadiana (ciclo vigilia-sueño de 24 hrs.) como ultradiana (ciclo de sueño No REM/REM de 90-120 min.). Por otra parte, la conciencia de vigilia está marcadamente influida por la calidad de la estabilidad temporal del sueño precedente. Se ha demostrado que una cantidad considerable de los denominados "estados alterados de conciencia" consisten, básica o exclusivamente, en una disfunción de los mecanismos de vigilia-sueño. Las lesiones cerebrales pueden producir un deterioro selectivo de ciertos aspectos de la actividad mental durante el sueño. Se concluye que para un mayor conocimiento de la conciencia humana es de gran importancia, y de hecho imprescindible, promover el análisis de la conciencia subjetiva en el sueño oen estados de sueño parcial (AU)

Síndrome de West: una aproximación cronobiológica / West syndrome: a chronobiological approach

Introducción y objetivos. La cronobiología es la disciplina encargada del estudio de la estructura temporal en los seres vivos. Al quedar demostrada la recurrencia no caótica en intervalos precisos de tiempo, de diversas funciones desde el nivel unicelular hasta los sistemas más complejos de la especie humana, la evaluación ritmométrica de funciones clave como el ciclo de actividad-reposo y el de sueño-vigilia surge como una herramienta útil y no invasiva para el estudio de la estructura temporal en pacientes que sufren enfermedades episódicas del sistema nervioso central (SNC) como las epilepsias, en este caso una modalidad grave de las mismas en la infancia: el síndrome de West. Pacientes y métodos. Se estudiaron los ciclos de actividad-reposo y de sueño-vigilia de dos pacientes afectados por el síndrome de West y de sus padres, mediante la utilización de actómetros marca ZAK de origen alemán. Paralelamente, los padres confeccionaron un diario, previo entrenamiento, con una periodicidad de 20 minutos, en el que especificaron horarios de comida, ingestión de medicamentos, presencia de crisis y datos acerca del sueño de los pacientes. En un análisis ulterior se obtuvieron los actogramas, que son un registro cuantitativo de la actividad motora continua. Resultados. Se observó la presencia de ritmos de tipo ultradiano en los ciclos de actividad-reposo y de sueño-vigilia en ambos pacientes, y un predominio de las crisis en la madrugada; además, se encontró un alto grado de sincronización en las interacciones madre-niño. Conclusión. La presencia del ritmo ultradiano en la actividad-reposo, así como en la de sueño-vigilia, pone de manifiesto gran inmadurez en el SNC de estos pacientes, en relación directa con la gravedad de este tipo de epilepsia (AU)