Mapeo cortical que muestra el efecto de las encefalinas en un foco epiléptico

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Abstract: Introduction. Epileptic activity modifies the endogenous opioid system by increasing its levels at the end of the ictal phase, and in post-ictal and interictal phases. This increase originates a cortical excitatory effect which suppresses both slow wave sleep and REM. The epileptic activity is initiated with the presence of interictal epileptiform activity, which may be induced through penicillin administration into amygdaline nuclei. Interictal epileptiform activity is a widely employed tool used to determine the localization of epileptic foci characterized by the sudden presence of spikes or acute waves in an electroencephalogram (EEG). In the present work, this tool was used to study the participation of the opioid system in the installation and propagation of epileptic activity induced in temporal lobe amygdala. In the epiloptogenetic study, amygdaline interictal epileptiform activity was used to assess changes induced by opioids and an antagonist in the occurrence of interictal activity using an event histogram. Propagation was studied with the cortical topographic mapping technique, which shows EEG frequency components in a power spectrum, as well as the rhythmic EEG patterns. The aim of the present study was to analyze the effect of enkephalins on epileptiform activity induced with penicillin in tem poral lobe amygdala and its propagation to the cerebral cortex. Method. Fifteen male Wistar rats were submitted to an acute preparation; they were anesthetized with urethane (1.2 g/kg, i.p.). A stainless steel bipolar electrode provided with a cannula was directed toward the left amygdaline basolateral nucleus and a second concentric bipolar electrode to the right amygdaline basolateral nucleus. Two types of cortical recordings were carried out: global mapping and restricted areas. The first consisted of the placement of a 16 stainless steel electrode matrix (in which the electrodes from the vertex were removed) on the scalp, taking care that the tips of the electrodes were in contact with the cortex; this arrangement covered the whole cerebral cortex. The second involved a 4x4mm square matrix consisting of 16 equidistant electrodes placed on the cerebral cortex. The cortical recording was a result of placing this matrix in four different positions so that the whole cerebral cortex was monitored. To monitor cortical recordings, experimental groups were injected penicillin into the amygdaline nuclei. To perform global mapping, enkephalins, [D-ala]-methionine and [D-ala]-leucine, were topically applied into the amygdaline nuclei and naloxone was administered systemically. Analogical signals were recorded in a video-tape and were digitized in parallel with an HP workstation. Off-line analysis was carried as follows: a) information recorded in video-tapes was acquired in a computer designed for this purpose, using amygdaline interictal epileptiform activity to plot event histograms; b) EEG digitized signal, obtained from global mapping, was used to obtain a spectral analysis, consisting of color images maps in time and frequency domains, using RBEAM software. The recording of electrical activity obtained with the square matrix was visually analyzed only. At the end of each experiment, animals were perfused and each brain was fixed intracardially with 10% formaldehyde. To verify the recording and sub-cortical injection sites, the rapid procedure was used. Results. During control stages, cortical records showed slow activity in the form of spindles in all the recording channels; this was due to urethane. Penicillin administration in amygdaline nuclei induced epileptiform activity with a specific pattern: immediate appearance after penicillin application with a gradual increase in amplitude until stabilization was reached within 5-10 minutes of administration. Analyses of global mapping in the frequency domain showed a specific mode of amygdaline interictal epileptiform activity propagation, starting in ipsilateral temporal, prefrontal and fron tal cortices, appearing subsequently in contralateral prefrontal and frontal cortices, and finally in temporal cortex. In the time domain spectrum, an electric dipole generating an interictal spike was found in cerebral cortex. Restricted areas mapping approach showed interictal epileptiform activity and its propagation along the ipsilateral fronto-temporal region. Data revealed an antero-posterior medial cortical activation spreading with decreasing intensity toward occipital regions. Application of enkephalins-[D-ala]-methionine and [D-ala]-leucine produced no epileptic activity, but an increase in basal EEG of cortical epileptiform activity was detected, as well as a decrease in amplitude and frequency of amygdaline epileptiform activity. Naloxone originated a facilitatory effect, since its administration induced focal and generalized electrocorticographic seizures. Conclusions. Focal penicillin is a reliable model of interictal spikes, paroxysms and generalized seizures. The study in rats showed a propagation of epileptic activity to prefrontal cortices prior to contralateral amygdala. Our results showed that enkephalins produced a double effect. First, they originated an increase in basal EEG in temporal cortical areas, as well as a putative participation in propagation mechanisms. Second, they exerted an inhibitory effect on epilepsy installation mechanisms. The inhibitory effect originated by enkephalins was reverted by naloxone.

Effect of electrical stimulation of the nucleus of the solitary tract on the development of electrical amygdaloid kindling in the cat.

PURPOSE: This work analyzed the effect of electrical stimulation of the nucleus of the solitary tract (NTS) on the development of electrical amygdaloid kindling (AK) in freely moving cats. METHODS: Nine male adult cats with implanted electrodes in both amygdalae (basolateral nucleus), both lateral geniculate bodies, left NTS, and both prefrontal cortices were used. Electromyogram and electrooculogram also were recorded. The AK was performed every 24 h (1-s train, 1-ms pulses, 60 Hz, 300-600 microA). The NTS was stimulated previously for 1 min (0.5-ms pulses, 30 Hz, 150-300 microA), just before the AK at 10:00 a.m., and then every 60 min, 4 times, from 11:00 a.m. to 2:00 p.m. On different days, all NTS stimulation was suspended, and AK was continued until stage VI kindling was reached. RESULTS: Behavioral changes produced by the stimulation of the NTS were blinking, immobility periods with upward sight, licking, and swallowing. Animals with simultaneous stimulation of NTS and AK did not reach stage VI, remaining in behavioral stages I-III. Stage VI was reached after NTS stimulation was intentionally suspended. The amplitude, duration, and the propagation of the amygdaloid afterdischarge did not exhibit progressive evolution during NTS stimulation. A regression analysis was performed between the number of days with only AK stimulation and days with simultaneous NTS stimulation, which showed a positive correlation (values of r = 0.84). CONCLUSIONS: Our results suggest that NTS stimulation interferes with the development of convulsive evolution and secondary generalization. This delay effect may be due to the activation of the locus ceruleus and some areas of the midbrain reticular formation, among other structures, which has been demonstrated to inhibit experimental convulsive seizures.

Chronic stimulation of the cat vagus nerve: effect on sleep and behavior.

The effect of electrical vagus nerve stimulation (VNS) on sleep and behavior was analyzed in freely moving cats. Eight cats were prepared for 23-h sleep recordings. The left vagus nerve of four of them was stimulated during 1 min, five times at 1-h intervals, for 5 days. The VNS induces: ipsilateral myosis, blinking, licking, abdominal contractions, upward gaze, swallowing, and eventually yawning and compulsive eating, as well as an increase of ponto-geniculate-occipital (PGO) wave density and of the number of stages and total amount of rapid eye movement (REM) sleep. Besides, there was a sudden transition from waking stage to REM sleep. The present results suggest that VNS modifies sleep in the cat. This effect could be explained by an activation of the areas involved in the physiological mechanisms of sleep.

Residual effects of benzodiazepine and non-benzodiazepine hypnotics on diurnal attention in a reaction time task / Efectos residuales de hipnóticos benzodiacepínicos y no-benzodiacepínicos sobre la tención diurna en una tarea de tiempo de reacción

The residual effects of benzodiazepines on attention and psychomotor performance have been extensively documented. However, there are very few studies comparing the action of benzodiazepines and non-benzodiazepine (imidazopiridines and cyclopirrolones) compounds on these parameters. The aim of this work was to assess the residual effects on diurnal wakefulness in healthy volunteers after nocturnal administration of a single dose of diazepam (10 mg), zolpidem (10 mg), zopiclone (7.5 mg), gamma-amino-ß-hydroxybutyrate (500 mg), or placebo. Drugs were given at 22 h (half-hour before bedtime), in a double-blind fashion according to an extended Youden Square design. Subjects slept for six consecutive nights in the sleep laboratory (habituation, baseline, drug 1, placebo, drug 2, placebo). The morning after nocturnal dosing, psychomotor performance was measured using a simple visuomotor reaction time (RT) task, with two stimulation patterns (isochronus and stochastic). The results indicated an absence of residual effects on attention after zopiclone and zolpidem intake. Likewise, administration of diazepam did not provoke a significant deterioration in the attention level. GABOB was the only drug which produced a marked decrease in the isochronus RT after 9 hours of its administration, in comparison to its baseline, not appreciating any significant modification in the stochastic RT. It is emphasized that residual impairment on RT following intake of hypnotics should be considered on the basis of the stimulation pattern used (stochastic vs isochronus) during vigilance assessment (AU)

Los efectos residuales de las benzodiacepinas sobre la atención y el rendimiento psicomotor han sido extensamente documentados. Sin embargo, existen muy pocos estudios que hayan comparado el efecto de compuestos benzodiacepínicos y no benzodiacepínicos (imidazopirinas y ciclopirrolonas) sobre dichos parámetros. El objetivo de este trabajo fue evaluar los efectos residuales sobre la atención diurna de una dosis aguda de diazepam (10 mg.), zolpidem (10 mg), zoplicona (7,5 mg), GABOB (500 mg) o placebo, administrada la noche anterior en sujetos voluntarios sanos. Los fármacos fueron administrados a las 22 h (media hora de acostarse), utilizando un diseño doble-ciego de cuadrado latino extendido. Los sujetos pasaron seis noches consecutivas en el laboratorio de sueño (habituación, línea-base, fármaco 1, lavado, fármaco 2, lavado). A la mañana siguiente, se examinó el rendimiento psicomotor utilizando una tarea de tiempo de reacción visomotor simple, con dos patrones de estimulación (isócrono y estocástico). Los resultados indicaron una ausencia de efectos residuales sobre la atención tras la administración de zoplicona y solpidem. Asimismo, la administración de diazepam no provocó un deterioro significativo en el nivel de atención. GABOB fue la única sustancia que produjo un marcado descenso en el tiempo de reacción isócrono, a las 9 horas de su administración, en comparación con la línea-base, no apreciándose ningúncambio significativo en el tiempo de reacción estocástico. Se subraya que los efectos residuales sobre el tiempo de reaación tras la ingesta de hispnótico deben ser considerados sobre la base del patrón de estimulación (estocástico vs isócrono) durante la evaluación de la vigilancia (AU)

Effect of the administration of gabaergic agonists of the GABA A/BDZ receptor on sleep in human subjects

El objetivo de este estudio ha sido evaluar los efectos de la administración aguda de una única dosis de una benzodiacepina de acción prolongada (diacepam, 10 mg), una imidazopiridina (zolpidem, 10 mg), una ciclopirrolona (zopiclona, 7.5 mg), un agonista del complejo molecular GABA A/BDZ (Gabob, 500 mg), y un placebo, sobre el sueño en diez sujetos sanos, utilizando un diseño doble-ciego de cuadrado latino de bloques incompletos. Para ello, se hizo un registro polisomnográfico nocturno (de ocho horas de duración) de cada sujeto durante seis noches consecutivas, en donde se evaluaban variables polisomnográficas relacionadas con la cantidad y la calidad de sueño. Nuestros resultados indicaron que no hubo ningún cambio significativo en las variables polisomnográficas relacionadas con la cantidad de sueño tras la administración de las sustancias. En cambio, los fármacos afectaron tres variables relacionadas con la calidad de sueño; en concreto, al porcentaje de la fase I de sueño, al de sueño; en concreto, al porcentaje de la fase I de sueño, al de sueño MOR (Movimientos Oculares Rápidos) y al de los episodios de la fase II. Por otra parte, nuestros resultados pusieron de manifiesto que la zopiclona fue la sustancia que produjo una mejoría significativa en las variables polisomnográficas relacionadas con la cantidad de sueño, cuando las comparaciones estadísticas se establecieron entre la línea base, la administración del fármaco y el periodo de levado del fármaco. No obstante, el placebo produjo un empeoramiento de las variables polisomnográficas relacionadas con la cantidad de sueño, evidenciándose un claro "efecto placebo" sobre las variables polisomnográficas

Visualización gráfica de las transiciones de las fases del sueño en el hombre: métodos de representación tridimensional / Graphic visualization of the transition of sleep phases in humans: methods of tridimensional representation

El método tradicional para analizar el electroencefalograma (EEG) durante el sueño se ha basado en la inspección visual, hoja por hoja, de los registros de varias horas de sueño de los sujetos, hombres o animales experimentales. Muchas de las características eléctricas pueden ser detectadas y analizadas utilizando este método, pero otras no. Esto se debe a que la inspección visual es un método en el dominio del tiempo, en el cual no son evidentes las frecuencias embebidas en el trazo, ni las relaciones de fase entre eventos electrográficos. En el EEG visualizado pueden medirse algunas características relacionadas con el dominio de la frecuencia, pero sólo en una forma elemental, es decir, la frecuencia y forma de una onda en particular. Pero los cambios sutiles en la fase y las desviaciones ligeras en las frecuencias escapan a la vista del observador. Otro obstáculo en la inspección visual del EEG es la cantidad de registro que se puede ver a la vez; usualmente, uno o dos páginas, lo que dificulta mucho la detección de los cambios leves de la frecuencia. Se ha diseñado y probado un método computacional que soluciona algunos de los problemas intrínsecos de la calificación tradicional del EEG, sobre todo en los registros de sueño de toda la noche. Este programa computacional puede generar una imagen que condensa la evolución de hasta 8 horas continuas de EEG, lo que representa una "abstracción" de la evolución del EEG en el dominio de la frecuencia. Para lograr esto, se calcula el espectro de potencia de cada época de 4 segundos durante toda la noche de registro, y se grafica como una imagen trimensional sólida. Además, se puede graficar simultáneamente la potencia en otros canales del registro, como el electrooculograma (EOG) y el electromiograma (EMG), con el fin de lograr una visualización inmediata de las transiciones de las fases del sueño durante el registro. Se obtuvieron datos de la aplicación de este programa en los registros del EEG (8 horas) de seres humanos. El programa computacional que se presenta fue escrito y probado en una ULTRA SPARC Creator I. utilizando compiladores C++ GNU

Un modelo de estrategia social durante el reposo nocturno en los macacos cola de muñón (Macaca artoides), en cautiverio exterior / A model of social strategy during nocturnal rest in Macaca arctoides in outdoor captivity

Las estrategias sociales son conductas complejas que los individuos elaboraron con el objeto de obtener beneficios dentro del grupo al que pertenecen. Es así que en los grupos de primates no-humanos, dichas estrategias se reflejan en la forma como el individuo se comporta para obtener alimento, su capacidad para establecer "buenas" relaciones con sus compañeros de grupo, el pertenecer a un status social alto y acceder a la cópula, entre otras. Este conjunto de conductas se han estudiado en el periodo de vigilia. Sin embargo, durante la noche parecen sucederse conductas que sugieren un modelo de estrategia social, que se relaciona con calidad del sueño. En la presente investigación se estudiaron las conductas diurnas y nocturnas, así como las pautas conductuales de sueño en relación al parentesco y al género, en todas las categorías de edad de un grupo heterosexual de 10 macacos cola de muñón (M. arctoides). Este grupo se encuentra en cuativerio exteior en el Departamento de Etología de la División de Neurociencias del Instituto Mexicano de Psiquiatría. Mediante la técnica no-invasiva de filmación con una cámara de alta sensibilidad, se hicieron registros nocturnos con una duración total de 60 horas. Los datos se sometieron a un análisis de tablas de contingencia multidimensionales, con el género y el parentesco como factores, de acuerdo con un modelo log-lineal. Después, se calcularon los residuos estandarizados para evaluar las diferencias entre las frecuencias observadas y predichas de cada conducta, con la prueba de chi cuadrada. Se observó una diferencia en la conducta de juego y en la de sacudirse en relación con el parentesco. También se encontraron diferencias significativas en las conductas de sacudirse, de aseo social, de agresión, consolidación y sueño, con respecto al género

La activación progresiva del sistema límbico (Kindling): un modelo de aprendizaje y plasticidad cerebral / Progressive activation of the limbic system (Kindling): a learning and brain plasticity model

Después de una breve revisión del concepto de Sistema Límbico (SL), se describen una serie de experimentos de nuestro laboratorio, utilizando el análisis de potenciales evocados sensoriales y repuestas paroxísticas en diversos modelos de epilepsia experimental: metrazol, electrochoque, focos corticales con cobalto, aplicación tópica repetida de penicilina y estimulación eléctrica breve y periódica de la amígdala del lóbulo temporal (kindling). Estos dos últimos modelos, por su cronicidad y permanencia, nos han permitido establecer medidas de cambios plásticos cerebrales con localizaciones precisas. En estos experimentos se implementaron programas para el análisis computacional (RFM) de la posdescarga paroxística y de las respuestas eléctricas sensoriales. Se describen las modificaciones en la organización del sueño, así como el efecto inhibidor del sueño paradójico o MOR sobre los paroxismos del Kindling químico o eléctrico

De cómo la conciencia es un proceso que comienza con una conversión analógica-digital y termina, probablemente, con una digital-analógica, integrada por los genes, la percepción y la memoria / Conscience as a process starting with an analogic-digital conversion and probably ending with a digital-analogic one integrated by gens, perception and memory

Se revisan los datos empíricos de las neurociencias que puedan ser útiles para una caracterización biológica de la conciencia. Se propone que la conversión analógica-digital que tiene lugar en los receptores sensoriales es seguida de una conversión digital-analógica que sería el contenido de la conciencia. Existen pruebas a nivel celular de que la información se transmite de este modo (potencial del receptor, analógico-impulso nervioso, digital-potencial postsináptico local, analógico). Se revisan datos de la neurología y de la psicología (trasplantes de córnea, miembro fantasma y Síndrome de Antón-Babinski), que apoyan la idea de una localización cerebral de la conciencia, junto con datos de las técnicas no invasivas

Behavioral characterization of sleep in stumptail macaques (Macaca arctoides) in exterior captivity by means of high-sensitivity videorecording.

There are reasons to consider incomplete the description of sleep in many non-human primate species. Recording animals by highly sensitive videos to obtain detailed descriptions of nighttime behavior and evidence of muscle activity while in a resting posture, seems a promising approach to the non-invasive study of sleep in non-human primates. The present work describes the use of ultrasensitive videocameras to record and analyze spontaneous nighttime behaviors in captive non-human primates. Its main purpose is to emphasize the utility of videorecordings to analyze nighttime behavior. A heterosexual group of nine stumptail macaques (M. arctoides) was studied. It was possible to identify resting postures: immobility or lying on the floor as well as sleep movements and behavioral signs of sleep. This procedure permits recognition of each animal individually and the data suggest that videorecordings, among other techniques available, may be a useful, non-invasive method to study sleep. © 1995 Wiley-Liss, Inc.

Modulación endorfinérgica de los procesos de sensibilización nerviosa / Endorphinergic modulation of the processes of nervous sensibilization

El autor describe, de manera general, algunos conceptos básicos referentes a la definición, origen y desarrollo de la etnopsiquiatría, así como las relaciones que ésta disciplina guarda con la antropología médica. Se señala la importancia de no considerar a la etnopsiquiatría como un mero catálogo de hechos doblemente extraños (en tanto que problemas psiquiátricos y en tanto que provenientes de otra cultura). La definición de etnopsiquiatría que se propone es "el estudio de las relaciones entre las conductas psicopatológicas y las culturas en las cuales éstas últimas se inscriben". Se destaca que las perspectivas de desarrollo de la etnopsiquiatría en México son extremadamente vastas

Localization of the microelectrode tip combining a rapid procedure method and marking with pontamine sky blue

Uno de los aspectos más relevantes del registro de la actividad unitaria celular en mamíferos, es la localización precisa de los sitios registrados. El asignar a las neuronas o grupos neuronales una colección definida, muchas veces permite establecer la función que estas estructuras tienen en el SNC. Es por esto que hemos desarrollado un método para identificar las neuromas estudiadas, utilizando micropipetas de vidrio que contienen una solución de azul de pontamina al 4% ne KCL 1M. Al finalizar los registros de actividad neuronal unitaria se hace una inyección iontofeorética, se sacrifican los animales, se fijan y se corta el tejido en microtomo de congelación. Se aplica la técnica de procedimiento rápido para obtener una fotografía de la zona de interés. Este método es fácil y rapido de realizar, y tiene la ventaja de que los mismos cortes del tejido pueden ser usados para procedimientos histológicos posteriores

Alteraciones en el sueño de enfermos deprimidos / Sleep changes of depressed patients

Se realizaron registros polisomnográficos en 10 enfermos deprimidos, cuidadosamente diagnosticados y 10 sujetos sanos como grupo control. La arquitectura del sueño de unos y otros fue sustancialmente diferente. En los pacientes con depresión secundaria a ansiedad, la latencia a sueño fue más larga, en tanto que en los pacientes con depresión primaria predominó un acortamiento de la latencia al sueño MOR. Esta tendió a normalizarse después del tratamiento con antidepresivos. Estos hallazgos, así como otros previamente reportados en la literatura, indican que el registro polisomnográfico es un instrumento útil para abordar el problema de la validez del diagnóstico psiquiátrico y del sustrato fisiopatológico de los trastornos afectivos

Respuestas fisiológicas a la estimulación dolorosa / Physiological responses to painful stimulation

En este trabajo se analizan algunas características del dolor, como su dificultad de habituación, la variabilidad de su umbral, la universalidad de sus receptores, o su carácter transitorio y, al mismo tiempo, necesario. La aparición y desaparición del dolor, así como su incremento o decremento, supone la existencia de mecanismos de control del tipo de los propuestos por Hernández-Peón (7) para diversas modalidades sensoriales, y por Melzack y Wall (11) y Jessell e Iversen (8), para la modulación de la transmisión de la información nociceptiva en la médula espinal. El hecho de que ante la misma intensidad y duración de un estímulo nociceptivo, la sensación dolorosa y las respuestas centrales varíen, implica la existencia de cambios plásticos en las sinapsis, del tipo de la potenciación de larga duración. Tomando como modelo el "encendimiento" (kidling) del SNC, hemos realizado una serie de experimentos en los que demostramos en el animal espinal, que la potenciación postetánica (PPT) de las respuestas ipsilaterales del nervio sural aumenta en forma exponencial y que este aumento persiste cuando las PPT se llevan a cabo cada 20 minutos. El incremento acumulado de las respuestas reflejas se acompaña de acortamiento de la latencia y aumento de la amplitud en las láminas IV, V y VI de Rexed. También aumentó la actividad espontánea recogida en la raíz ventral

Habituation to bearable experimental pain elicited by tooth pulp electrical stimulation.

Stimulation (1/10 sec, 1-2 msec) of the tooth pulp of volunteers was carried out for 120 min at an intensity that produced bearable pain. Cortical evoked potentials, electroencephalographic activity, electromyograms of the superciliary and masseter muscles and galvanic skin response were recorded. Every 30 min, without suspending the stimulation, the subjects were questioned with respect to the sensations accompanying the stimuli. A progressive decrease in all polygraphic responses was observed which coincided with a decrease in the reported sensation of pain. This effect could be reversed by applying heterosensorial stimulation (questioning). It is suggested that this is a phenomenon of habituation to pain since dishabituation, potentiation of habituation, and habituation to dishabituation were found.