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¿Pueden sumarse las concentraciones de neurotransmisores en la hendidura sináptica si hay varios impulsos en rápida sucesión?

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Cuando una señal eléctrica alcanza una sinapsis química, la señal se transmite mediante neurotransmisores. Posteriormente, los neurotransmisores se eliminan de la hendidura sináptica. Mi pregunta es si sucede en un cerebro que funciona normalmente que las concentraciones de neurotransmisores en la hendidura sináptica se suman si hay varios impulsos en rápida sucesión. Si es así, ¿esto tiene algún propósito? ¿O el tiempo entre dos impulsos es siempre lo suficientemente largo para que se eliminen todos los neurotransmisores de la hendidura sináptica?

Editar: Para aclarar aún más (ya que la única respuesta actual no aborda realmente mi problema), soy consciente del principio de suma, sin embargo, no sé si esto es realmente causado por múltiples emisiones de neurotransmisores que "se suman" en la hendidura sináptica o si la membrana postsináptica puede recordar de alguna manera si hubo un aumento en la cantidad de neurotransmisores recientemente.

Para describirlo gráficamente: según este artículo, la concentración de serotonina en la hendidura sináptica durante un solo impulso se parece a eso. Ahora bien, cuando hay una serie rápida de impulsos, ¿el neurotransmisor siempre se elimina antes del siguiente impulso como en el lado derecho de la siguiente imagen, o puede sumarse como en el lado izquierdo? Y si cuadra, ¿esto realmente sirve al propósito de una suma temporal o algún otro propósito?


La respuesta de bpedit es una buena explicación de la suma temporal / espacial, que puede ser en parte un fenómeno postsináptico (debido a constantes de tiempo de membrana o sistemas de segundo mensajero, por ejemplo).

Su pregunta específica es si los niveles de neurotransmisores extracelulares se suman con el tiempo. Esto definitivamente ocurre regularmente con neurotransmisores "neuromoduladores" como la serotonina (otros que se comportan de manera similar incluyen dopamina y norepinefrina / epinefrina). Los neurotransmisores "más rápidos", como el glutamato y el GABA, se eliminan más rápidamente, aunque también existen factores de complicación que están fuera del alcance de esta pregunta.

Aunque la suma se ha mostrado muchas veces, busqué rápidamente un ejemplo y encontré el artículo de Bunin y Wightman, 1998. Las figuras 2-6 muestran todas las concentraciones de serotonina extracelular que se elevan durante segundos después de la liberación (avíseme en los comentarios si no puede acceder a este documento en su institución), y muestran los cambios en las concentraciones extracelulares con múltiples impulsos de estímulo (ver en particular la Figura 3).


La suma de impulsos múltiples se denomina suma y es fundamental para determinar si se inducirá un potencial de acción en la neurona postsináptica. Si el neurotransmisor liberado por un potencial de acción en la neurona presináptica fuera suficiente para causar un potencial de acción en la neurona postsináptica, toda la idea de los neurotransmisores sería un desperdicio de energía y recursos. En estas circunstancias, una sinapsis eléctrica sería suficiente, siendo la sinapsis química "excesiva".

La suma temporal ocurre cuando varios potenciales de acción llegan en rápida sucesión desde una neurona en particular. La suma espacial ocurre cuando los potenciales de acción llegan de múltiples neuronas, aproximadamente al mismo tiempo, para actuar en un área localizada de una neurona postsináptica. En cualquier caso, el efecto de un único potencial de acción no es suficiente para provocar una afluencia de iones suficientemente grande para iniciar un nuevo potencial de acción, mientras que el efecto combinado de varios potenciales de acción es suficiente para alcanzar el valor umbral necesario.

También puede haber contribuciones inhibitorias a este proceso. Por lo general, estos aumentan el potencial de membrana en reposo, lo que dificulta alcanzar el umbral necesario para iniciar un potencial de acción. En general, es como un proceso de votación que ocurre en la sinapsis (o una pequeña región de múltiples sinapsis). Esta "votación" permite la integración compleja de todas las entradas que reciben las neuronas.

Esto es lo que parece ser una buena referencia sobre el resumen: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11104/

Aquí está el enlace Wiki también: https://en.wikipedia.org/wiki/Summation_(neurophysiology)#Temporal_summation

Aquí hay un video instructivo, solo he visto un par de minutos pero parece un tratamiento visual razonable: http://www.interactive-biology.com/1660/what-is-summation-2-types-episode-19/


Fronteras en neurociencia sináptica

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    32 - Transmisión sináptica

    Este capítulo describe que la transmisión de señales sinápticas está mediada por sustancias químicas neurotransmisoras. Los transmisores se sintetizan en las terminales nerviosas presinápticas y se almacenan en vesículas sinápticas. La liberación del transmisor es provocada por los potenciales de acción presinápticos (AP), que activan el influjo de Ca 2+ en las terminales y desencadenan una exocitosis del transmisor dependiente de Ca 2+ desde las vesículas sinápticas hacia la hendidura sináptica. Una vez liberados, los neurotransmisores activan canales específicos activados por receptores en la célula postsináptica y provocan un cambio transitorio de 1 a 2 m / s en la permeabilidad de la membrana a cationes o aniones. Los potenciales postsinápticos excitadores (EPSP) en la unión neuromuscular esquelética se denominan potenciales de placa terminal (EPP). Los EPP siempre son lo suficientemente grandes como para despolarizar la membrana muscular al nivel del umbral y desencadenar la PA muscular. Los EPSP generados en cualquier sinapsis neuroneuronal son demasiado pequeños para despolarizar la neurona postsináptica hasta el umbral. Las señales sinápticas que convergen en una neurona normalmente se integran mediante la suma de los EPSP y el potencial postsináptico inhibitorio (IPSP), y la AP se activa solo cuando el potencial de membrana resultante alcanza o supera el umbral de AP. Muchos fármacos, toxinas o enfermedades afectan la eficacia de la transmisión sináptica al interferir con el proceso de liberación del transmisor o con las interacciones transmisor-receptor y la transducción de una señal química en un cambio de voltaje en la célula postsináptica.


    Introducción

    La transmisión química de los impulsos nerviosos es un proceso similar a un relámpago que, incluso en animales de sangre fría, puede funcionar a frecuencias superiores a 100 Hz. Al llegar a las terminales nerviosas, el potencial de acción abre canales de calcio operados por voltaje (VOCC) en la membrana presináptica. Como consecuencia, la concentración de Ca 2+ alcanza rápidamente un nivel alto en los "nanodominios" restringidos situados cerca de la boca interna de los VOCC. Esta señal local de Ca 2+ (la "chispa de Ca 2+") es extremadamente breve y decae con una constante de tiempo inicial del orden de 300 a 600 μs. El lapso de tiempo que separa la chispa de Ca 2+ de la corriente postsináptica también es increíblemente breve (50-200 μs Llinas et al. 1981 1992, Roberts, 1994 Roberts et al. 1990 Sabatini y Regehr, 1996 Yazejian et al. 2000). Por lo tanto, los procesos que aseguran esta primera fase de amortiguación de Ca 2+ en nanodominios deben operar a una velocidad muy alta, lo que significa que deben estar involucradas reacciones de baja afinidad, ya que "el tiempo se gana a expensas de la sensibilidad" (Katz, 1989).

    Varios mecanismos apoyan la homeostasis del Ca 2+ en las terminales nerviosas: difusión, unión a proteínas específicas, intercambio Ca 2+ -Na + y Ca 2+ -ATPasas (Castonguay & Robitaille, 2001 Villalobos et al. 2002 Rusakov, 2006 Rizzuto & Pozzan, 2006 Parekh, 2008 Desai-Shah & Cooper, 2009, entre otros). Nuestro propósito aquí es investigar si el antipuerto de Ca 2+ / H + de baja afinidad presente en la membrana de la vesícula sináptica también contribuye a la rápida amortiguación de Ca 2+. Se sabe desde hace mucho tiempo que las vesículas colinérgicas y de otro tipo pueden acumular Ca 2+ mediante mecanismos dependientes de ATP (Israël et al. 1980 Michaelson et al. 1980 Parekh, 2008). Más recientemente, Gonçalves et al. (1998 2000) demostraron que el calcio es absorbido por vesículas sinápticas cerebrales de mamíferos a través de dos procesos distintos: una bomba de Ca 2+ -ATPasa de alta afinidad y un antipuerto de Ca 2+ / H + de baja afinidad. El anti-puerto Ca 2+ / H + se activa solo en presencia de concentraciones altas de Ca 2+ (K0.5= 217 μ m de actividad máxima a 500-600 μ m). Como era de esperar, la actividad anti-puerto depende del ΔpH a través de la membrana de la vesícula sináptica, por lo que depende de la actividad de la ATPasa transportadora de H + tipo V (V-ATPasa), una enzima que es inhibida específicamente por la bafilomicina A1 (Dröse & Altendorf , 1997). Entre los iones divalentes probados en el antiport vesicular Ca 2+ / H +, se encontró que Sr 2+ inhibe la liberación de H + inducida por Ca 2+ y la captación de Ca 2+ por las vesículas sinápticas (Gonçalves et al. 1999a ). Por lo tanto, analizamos el curso temporal de la neurotransmisión rápida, y medimos la cantidad de liberación de ACh bioquímicamente, en condiciones en las que la actividad anti-puerto de Ca 2+ / H + vesicular estaba comprometida, ya sea indirectamente mediante el uso de bafilomicina A1, o más directamente sustituyendo Ca 2+ con Sr 2+.

    Los experimentos se realizaron en pequeños trozos de tejido, en sinaptosomas y en vesículas sinápticas aisladas, preparadas a partir del órgano eléctrico de Torpedo, un sistema que es embriológicamente homólogo a las uniones neuromusculares. Los resultados de investigaciones previas sobre este y otros sistemas de transmisión rápida (Dunant et al. 2009) condujo a un modelo de transmisión colinérgica rápida mediante el cual la liberación cuántica está respaldada por un complejo proteolípido llamado mediatóforo, que es capaz de liberar ACh citosólica sobre la señal presináptica de Ca 2+. Además, no se encontró que la exocitosis ocurriera en el momento mismo de la secreción del transmisor, sino después de un retraso definido. Por tanto, se propuso que la exocitosis tiene otras funciones además de la liberación de ACh, en particular para expulsar el calcio acumulado en las vesículas durante la actividad. El hallazgo central del presente trabajo, que es el aumento de la duración de la liberación de transmisores evocados por la bafilomicina A1 y Sr 2+, es más fácil de explicar a la luz del modelo antes mencionado. Por lo tanto, el modelo se presentará y sus principales características se describirán en la Discusión.

    Además, varias propiedades hicieron que el Torpedo Órgano eléctrico especialmente adecuado para la observación de los mecanismos presinápticos: (i) El órgano eléctrico no se contrae con la actividad, por lo que permite probar la transmisión a concentraciones altas de Ca 2+ o Sr 2+, esto era necesario para desafiar el Ca 2+ / H + vesicular antiport (ii) Debido a la alta osmolaridad del suero de pescado elasmobranquio, [Sr 2+]o podría elevarse hasta 30-50 m m sin efectos hiperosmolares significativos (iii) La sincronía y la velocidad de transmisión son características notables de las sinapsis nerviosas-electroplacas. El tiempo medio abierto de Torpedo receptores de ACh nicotínicos (0,6 ms) es incluso más corto que el que ocurre en las uniones neuromusculares (Sakmann et al. 1985) (iv) Si bien la transmisión de los impulsos nerviosos es un proceso similar a un destello, la rotación en reposo es extremadamente baja en el órgano eléctrico, siempre que la temperatura se mantenga a un nivel fisiológico (& lt20 ° C para Torpedo). Siempre que no se estimulen los nervios, la liberación espontánea del transmisor es apenas detectable, el contenido de ACh, ATP y fosfato de creatina del tejido permanece estable in vitro, incluso en presencia de fármacos como 4-aminopiripdina, que despolarizaría y estimularía otras preparaciones (v) Debido a su excepcional homogeneidad, el tejido electrogénico es particularmente adecuado para realizar investigaciones bioquímicas, morfológicas y electrofisiológicas paralelas. De hecho, la cantidad de ACh liberada en respuesta a una sola descarga nerviosa puede detectarse bioquímicamente utilizando un pequeño trozo de tejido (Dunant et al. 1980B ) (vi) Una población homogénea de terminales nerviosas colinérgicas (sinaptosomas), o de vesículas sinápticas puras, puede aislarse del Torpedo órgano eléctrico. Estas preparaciones han resultado invaluables para investigar los mecanismos presinápticos (Israël y Lesbats, 1981).

    Aprovechando estas propiedades, pudimos demostrar que el anti-puerto vesicular de Ca 2+ / H + limita el curso temporal de la liberación de ACh durante la transmisión de un impulso nervioso. En comunicaciones preliminares se informaron breves y parciales relatos de las presentes observaciones (Cordeiro et al. 2006 Dunant et al. 2009 ).


    1. Introducción

    Se cree que la región hipocampal del cerebro juega un papel importante en el almacenamiento de información, y comprender su estructura y función es fundamental para comprender los mecanismos de la memoria y el aprendizaje. El hipocampo está organizado en capas de neuronas piramidales y se ha mapeado parcialmente la conectividad de diferentes células. En particular, las neuronas principales en la parte del hipocampo llamada CA3 envían procesos axonales largos (colaterales de Schaffer) para hacer sinapsis en dendritas de células piramidales e interneuronas en la región CA1. Pero la conectividad morfológica de estas neuronas determina solo en parte las características de las redes neuronales. La conectividad funcional real debe ser flexible, es decir, tener características dependientes del tiempo, para que ocurra el procesamiento de información, como la memoria y el aprendizaje. En parte, esta flexibilidad se obtiene a través de la plasticidad sináptica a corto y largo plazo, y posiblemente la conectividad variable a través del desbordamiento sináptico de neurotransmisores en condiciones particulares.

    Los primeros estudios de desbordamiento en la unión neuromuscular mostraron una disminución más lenta de la corriente sináptica cuando se bloqueó la acetilcolinesterasa, evidencia de presencia prolongada de acetilcolina ([14], [22]). A diferencia de la acetilcolina, las acciones de la mayoría de los demás neurotransmisores terminan por la recaptación mediada por transportadores de la membrana plasmática. Se pueden encontrar revisiones de los resultados experimentales relacionados con el desbordamiento sináptico y el papel de los transportadores de neurotransmisores en Barbour y Hausser [4], Kullman y Aztely [18], Holmseth, et al. [10], Atwell y Gibb [2], y Tizingounis y Wadiche [35]. El desbordamiento se ha presentado como una explicación de la prolongación de la desintegración de las corrientes postsinápticas inhibidoras (IPSC) cuando la captación de GABA se bloquea en las corrientes sinápticas inhibidoras del hipocampo (Isaacson et al. 1993), mientras que en el cerebelo, la fibra paralela compuesta de células de Purkinje es excitadora. Las corrientes sinápticas muestran una descomposición retardada que podría explicarse por un derrame ([27], [19]). También en el cerebelo, el desbordamiento de glutamato se infiere en la conexión entre las fibras musgosas y las células granulares del cerebelo en DiGregorio et al. [13]. En el hipocampo, la evidencia de desbordamiento en las sinapsis excitadoras se presenta, por ejemplo, en Arnth-Jensen et al. [1], Vogt y Nicoll [38], Asztely et al. [3], Lozovaya et al. [21], Tsukada y otros [34] y Diamond [11]. La acción de los transportadores de neurotransmisores es clave en muchos de estos estudios, ya que la inhibición de estos transportadores puede conducir a un exceso de neurotransmisores en el espacio extracelular. Los estudios más recientes de este fenómeno incluyen a Scimemi et al. [30] y Sun et al. [32]. En Diamond [12] se ofrece una descripción general del desbordamiento y la acción del transportador del glutamato [12].

    Recientemente, se ha informado que el desbordamiento de las fibras trepadoras hacia los receptores de glutamato en las interneuronas del cerebelo puede ser un mecanismo central de activación en esta conexión única (Szapiro y Barbour [33]). Los avances tecnológicos, como los reporteros fluorescentes que detectan glutamato, se han desarrollado para detectar directamente concentraciones de gluta-mate en espacios extra-sinápticos. En Hires et al. [15], se utilizan para medir el curso temporal de la propagación del glutamato después de la liberación sináptica. Aquí demuestran que el glutamato submicromolar persiste a lo largo de las superficies dendríticas durante cientos de milisegundos y depende de la coordinación de la liberación de los sitios adyacentes. En una línea similar, Okubo et al. ([24], para una revisión ver [25]) han desarrollado otro tipo de indicador de glutamato fluorescente que permite la detección de glutamato en tejido cerebral intacto. La familia de indicadores, denominada EOS (Sensor óptico excitador) se utiliza para estudiar la dinámica del glutamato en estructuras cerebrales intactas. Este método de formación de imágenes se ha utilizado para visualizar la liberación de glutamato extra-sináptico adyacente a las sinapsis excitadoras en la sinapsis de la fibra paralela-célula de Pukinje. Una medición cuantitativa de la propagación del glutamato dependiente del tiempo con este método sigue siendo problemática, porque la cinética del EOS es lenta en comparación con la de los procesos fisiológicos relevantes, leer la señal de la respuesta del indicador implica un paso de deconvolución. Observamos, también, que hasta el momento, no es posible resolver directamente el curso temporal del glutamato. dentro de una hendidura sináptica.

    Ha habido un esfuerzo paralelo en el modelado matemático del desbordamiento en muchos de estos experimentos. En Barbour y Hausser [4], se construye un modelo simple de difusión intersináptica de neurotransmisores, para predecir la probabilidad de activación de sitios cercanos, denominados & # x0201ccrosstalk & # x0201d. Un modelo más complejo se desarrolla en Rusakov y Kullman [29], que incluye detalles tridimensionales del neuropilo y otros factores que afectan la difusión del glutamato, para crear un perfil espacio-temporal del glutamato en el espacio extra-sináptico y su efecto sobre los receptores. Sejnowski y su grupo fueron pioneros en el modelado Monte Carlo a gran escala de la liberación de neurotransmisores y la activación de receptores en simulaciones fisiológicamente realistas de neuropil (ver http://www.mcell.cnl.salk.edu). En Sejnowski et al [7], hay un ejemplo de un estudio de este tipo que aborda el desbordamiento del glutamato en la sinapsis del ganglio ciliar. En Mitchell et al. [23], el desbordamiento de glutamato en la sinapsis de células granulares de fibra musgosa del cerebelo se modeló combinando modelos de difusión de glutamato (en espacios restringidos fraccionales bidimensionales y tridimensionales) con modelos probabilísticos de activación del receptor. El efecto de los transportadores de glutamato sobre la transmisión de señales en la región CA1 del hipocampo se analizó recientemente con un modelo de Monte Carlo de un entorno sináptico típico en Zheng et al. [40]. Este trabajo incorpora una estimación de la difusión realizada in situ con una técnica de excitación de dos fotones.

    Los transportadores de glutamato, conocidos como transportadores de aminoácidos excitadores, o EAAT, son proteínas transmembrana que se unen al glutamato libre en el espacio extracelular y lo mueven activamente hacia el lado intercelular de la membrana, un proceso que implica la unión y transporte de otros iones en un complejo. cascada (ver ([39], [26]) para más detalles). Tres subtipos principales de EAAT en el sistema nervioso central se expresan en el prosencéfalo de ambos astrocitos (glial: EAAT1 y EAAT2) y neuronas (neuronal: EAAT3). En general, regulan la homeostasis del glutamato absorbiendo el transmisor liberado sinápticamente y se especula que moldean la dinámica del receptor de glutamato durante la transmisión sináptica.El papel de los transportadores neuronales y gliales en el control de la dinámica del receptor puede investigarse mediante el uso de inhibidores de la captación de glutamato. El bloqueador de la captación de glutamato DL-TBOA, bloquea los transportadores neuronales y gliales, y un bloqueador de transporte más nuevo, L-treo-beta-bencilapartato, L-TBA, exhibe una ligera selectividad por EAAT3 sobre EAAT1 y EAAT2. Un artículo reciente de Sun et al. [32], estudia las características de L-TBA en detalle.

    El papel exacto de los transportadores neuronales y gliales es un tema de debate actual. La evidencia experimental reciente sugiere que la densidad de las moléculas transportadoras en el tejido del hipocampo es menor de lo que se pensaba originalmente, lo que plantea la cuestión de cómo tan pocas pueden afectar las características de señalización de los receptores en las sinapsis de manera tan significativa [10]. Se debate la cantidad de glutamato liberado, con estimaciones tan bajas como 500 moléculas, por ejemplo, ver [37], que ajustó un modelo de difusión de glutamato 3-D a los datos del experimento de sinapsis de células piramidales de terminal de fibra musgosa con pinza de parche [17] . En las sinapsis que estaremos considerando, generalmente se acepta que el número es de 3000-5000 moléculas por vesícula ([4], [6], [28]) y que tras la estimulación generalmente se libera una sola vesícula.

    En este artículo estudiamos los fenómenos de desbordamiento en las sinapsis glutamatérgicas, específicamente en la región CA1 del hipocampo. En particular, la acción de los transportadores de glutamato para limitar el desbordamiento, según lo informado por Diamond [11], [30] y Arnth-Jensen [1], se examina desde una perspectiva de modelado. Diamond infiere la presencia de desbordamiento de la respuesta de receptores que están bloqueados farmacológicamente por un antagonista competitivo de baja afinidad. El efecto del bloqueador sobre la señal medida depende de la concentración local de glutamato, teniendo un efecto mayor cuando están presentes concentraciones más bajas de glutamato. Por lo tanto, el hecho de que bloquee el componente lento de la señal en mayor grado que el componente rápido, implica que el componente lento es una respuesta a concentraciones más bajas de glutamato. También encontró que el bloqueo simultáneo de los transportadores neuronales de glutamato aumenta la activación de los receptores que responden a concentraciones bajas de glutamato, lo que indica que las concentraciones bajas de glutamato normalmente son eliminadas por los transportadores. Hablando mecánicamente, los transportadores parecen & # x0201c limpiar & # x0201d después de una liberación de moléculas de glutamato, previniendo la ocurrencia de desbordes. Aquí utilizamos un enfoque matemático formal para obtener información sobre las escalas espaciales de las acciones del transportador para limitar el desbordamiento. Para ello, modelamos experimentos electrofisiológicos en cortes de hipocampo que utilizan el inhibidor de la captación de glutamato L-TBA.

    Se cree que tanto la función del transportador como del receptor son importantes en los efectos de la plasticidad, donde las neuronas son más o menos sensibles a los estímulos que dependen de su historial de activación anterior. Para investigar la plasticidad sináptica a corto plazo, se llevan a cabo experimentos en los que se envían una serie de estímulos eléctricos a las fibras de los axones, mientras que la respuesta (cambio de voltaje) se mide en las dendritas de las células del lado receptor. Dos impulsos iguales, entregados en rápida sucesión, pueden generar un aumento de corta duración en la respuesta (facilitación del pulso emparejado) o una disminución (depresión del pulso emparejado), según la región / sinapsis del cerebro y el intervalo entre pulsos. Estos cambios a corto plazo son mecánicamente distintos de la potenciación y la depresión a largo plazo, fenómenos que pueden ser la base de formas más permanentes de almacenamiento de la memoria. Sin embargo, en cada caso, las neuronas exhiben respuestas que son sensibles a la historia de la estimulación previamente recibida.

    En los experimentos que modelamos en este artículo, la facilitación de pulsos emparejados en cortes de hipocampo de roedores se utiliza para estudiar el fenómeno de desbordamiento. Tras la estimulación con un segundo pulso de igual amplitud, aumenta la probabilidad de liberación de neurotransmisor, lo que hace que más sinapsis liberen vesículas de glutamato en la hendidura sináptica, por lo que se libera más glutamato en general en el corte. Las moléculas transportadoras normalmente recogerán cualquier exceso de glutamato, pero cuando son inhibidas por un bloqueador farmacológico, se observa una prolongación de la respuesta en el segundo pulso [11]. Se presume que este es el efecto del neurotransmisor que se escapa de los sitios activos y estimula los receptores en las sinapsis adyacentes o en las regiones extra-sinápticas. La evidencia de esto es indirecta, ya que, como se mencionó anteriormente, la concentración de glutamato dentro de la hendidura y, en muchos casos, fuera de la hendidura, no se puede medir directamente. Aunque la cantidad de glutamato por vesícula (y por lo tanto por sinapsis) es pequeña, si se estimulan muchas densidades postsinápticas y se inhiben los transportadores, el desbordamiento de neurotransmisores podría ser significativo.

    Los datos experimentales presentados en la figura 1 son registros del efecto de la estimulación eléctrica de cortes transversales del hipocampo (350 & # x003bcm) de ratones CD1 de 3-5 semanas de edad. Los estímulos se envían a las fibras axónicas que surgen de las células piramidales en CA3, mientras que la respuesta se mide en las dendritas de las células piramidales de CA1. Los registros se realizaron a 30 ° C.Los potenciales postsinápticos excitadores de campo (fEPSP) fueron evocados por 100 & # x003bcestímulos de segunda duración en stratum radiatum. Fuerza de estímulo (típicamente 50-100 & # x003bcA) se ajustó para provocar respuestas del 30-40% del máximo para evitar la aparición de picos de población (potenciales de acción). Se administró una estimulación de pulso emparejado con 50 milisegundos de diferencia, cada 20 segundos. Se promediaron las últimas 5 trazas para llegar a la traza mostrada para un protocolo experimental dado. La señal resultante se muestra en la figura 1 para cuatro protocolos diferentes: control, con transportadores bloqueados por L-TBA, con receptores NMDA bloqueados por APV y con transportadores y receptores NMDA bloqueados simultáneamente.


    C.Naturaleza cuántica de los potenciales de la placa terminal

    Para probar la posible implicación de los potenciales de placa terminal en miniatura en la generación del potencial de placa terminal evocado por nervios, Del Castillo y Katz (28) redujeron la cantidad de acetilcolina liberada al cambiar la solución de baño a una solución con bajo contenido de calcio y alto contenido de magnesio. En estas condiciones, podrían llevar la amplitud de los potenciales de placa terminal evocados por nervios a un valor promedio cercano al de un potencial de placa terminal en miniatura. Sorprendentemente, cuando compararon los resultados de las sucesivas estimulaciones nerviosas obtenidas en estas condiciones, observaron fluctuaciones en las amplitudes de los potenciales de la placa terminal individuales que coincidían con el tamaño de los potenciales de la placa terminal en miniatura (FIGURA 1, B Y C). Así, el histograma de amplitud máxima de la FIGURA 1C muestra un pico claro (etiquetado I) con la misma amplitud que el de los potenciales en miniatura, más una indicación de dos picos adicionales (II y III) con amplitudes de pico que son dos y tres veces mayores, respectivamente. Además, las distribuciones de amplitud de los potenciales en miniatura y del primer pico de los potenciales sinápticos evocados eran similares, y ambos podrían abordarse con un Gaussiano (28 FIGURA 1C). Con base en estos resultados, llegaron a la conclusión de que, de hecho, los potenciales de placa terminal en miniatura son los componentes básicos de los potenciales de placa terminal evocados por nervios.


    Moléculas de señalización

    Producidos por las células de señalización y la posterior unión a los receptores en las células diana, los ligandos actúan como señales químicas que viajan a las células diana para coordinar las respuestas. Los tipos de moléculas que sirven como ligandos son increíblemente variados y van desde pequeñas proteínas hasta pequeños iones como el calcio (Ca 2+).

    Pequeños ligandos hidrofóbicos

    Figura 3. Las hormonas esteroides tienen estructuras químicas similares a su precursor, el colesterol. Debido a que estas moléculas son pequeñas e hidrófobas, pueden difundirse directamente a través de la membrana plasmática hacia la célula, donde interactúan con los receptores internos.

    Los ligandos hidrófobos pequeños pueden difundirse directamente a través de la membrana plasmática e interactuar con los receptores internos. Los miembros importantes de esta clase de ligandos son las hormonas esteroides. Los esteroides son lípidos que tienen un esqueleto de hidrocarburos con cuatro anillos fusionados, diferentes esteroides tienen diferentes grupos funcionales unidos al esqueleto de carbono. Las hormonas esteroides incluyen la hormona sexual femenina, el estradiol, que es un tipo de estrógeno, la hormona sexual masculina, la testosterona y el colesterol, que es un componente estructural importante de las membranas biológicas y un precursor de las hormonas esteroides (Figura 3). Otras hormonas hidrófobas incluyen las hormonas tiroideas y la vitamina D. Para ser solubles en sangre, los ligandos hidrófobos deben unirse a las proteínas transportadoras mientras se transportan a través del torrente sanguíneo.

    Ligandos solubles en agua

    Los ligandos solubles en agua son polares y, por lo tanto, a veces no pueden atravesar la membrana plasmática sin ayuda, son demasiado grandes para atravesar la membrana. En cambio, la mayoría de los ligandos solubles en agua se unen al dominio extracelular de los receptores de la superficie celular. Este grupo de ligandos es bastante diverso e incluye pequeñas moléculas, péptidos y proteínas.

    Otros ligandos

    El óxido nítrico (NO) es un gas que también actúa como ligando. Puede difundirse directamente a través de la membrana plasmática y una de sus funciones es interactuar con los receptores del músculo liso e inducir la relajación del tejido. El NO tiene una vida media muy corta y, por lo tanto, solo funciona en distancias cortas. La nitroglicerina, un tratamiento para las enfermedades cardíacas, actúa desencadenando la liberación de NO, lo que hace que los vasos sanguíneos se dilaten (expandan), restaurando así el flujo sanguíneo al corazón. El NO se ha vuelto más conocido recientemente porque la vía a la que afecta está dirigida por medicamentos recetados para la disfunción eréctil, como Viagra (la erección implica vasos sanguíneos dilatados).


    Descubriendo el cerebro (1992)

    De una manera asombrosa, las imágenes del habla cotidiana a veces pueden anticipar el conocimiento científico formal. ¿Quién en un momento u otro no ha comparado una idea con una chispa eléctrica o no ha hablado de la "química" de un estado de ánimo en particular? De hecho, el cerebro transmite sus señales por medio de electricidad y compuestos químicos, por lo que es bien conocido. Pero los detalles más finos de cómo gestiona realmente estas transmisiones, y a velocidades prodigiosas y, a veces, disparando varios cientos de impulsos nerviosos en un segundo, todavía constituyen una investigación fascinante.

    La comprensión científica de la electricidad en el sistema nervioso ha recorrido un largo camino desde la década de 1700, cuando Luigi Galvani de Bolonia notó que las ancas de rana incorpóreas que colgaban de ganchos de cobre en un balcón de hierro se movían ocasionalmente, como si aún estuvieran animadas. Sobre la base de esta observación y experimentos posteriores, llegó a la conclusión de que la fuerza motriz en el sistema nervioso era la electricidad en lugar de los `` espíritus animales '' concebidos tradicionalmente. Galvani difícilmente podría haber imaginado los robots bacterianos, los microscopios de difracción de electrones y los dispositivos de tomografía por emisión de positrones que vendría a reemplazar los pertrechos de una cocina italiana del siglo XVIII como el equipo adecuado para la observación científica. Y el seria

    FIGURA 5.1. Los dibujos a pluma y tinta fueron las primeras ilustraciones científicas que describieron la estructura real de las células nerviosas individuales. Aquí se representan varios tipos de neuronas, cada una de las cuales tiene una porción reconociblemente más gruesa que es el cuerpo celular, y la mayoría tiene un solo axón que se proyecta como un alambre delgado. El número y los patrones de ramificación de las dendritas de cada célula muestran más variación. Fuente: D. Santiago Ram & oacuten y Cajal, 1889. Manuel de Histolog & iacutea Normal y T & eacutecnica Microgr & aacutephia. La Biblioteca Nacional de Medicina.

    igualmente asombrado por la convincente explicación de hoy, casi molécula por molécula, de lo que se movía en esas ancas de rana.

    QUÍMICOS COMO SEÑALES

    A diferencia de la electricidad, los mensajeros químicos del cerebro, los neurotransmisores, son difíciles de identificar a partir de las primeras observaciones. La acción de la electricidad podría confirmarse o refutarse mediante pruebas caseras, pero la actividad y la naturaleza de un compuesto químico que puede estar involucrado en el sistema de señalización del cerebro exigen un examen más riguroso. El compuesto debe cumplir con media docena de criterios específicos para ser considerado un neurotransmisor y se opone, por ejemplo, a un & ldquosecond messenger & rdquo en el cerebro, que emite señales dentro de una célula en lugar de transmitir una señal de una célula a otra. (Distinciones como esta, que pueden parecer demasiado finas al principio, tienen una forma de convertirse más tarde en cruciales para comprender datos nuevos, que de otro modo serían inexplicables).

    Para ser reconocido como neurotransmisor, un compuesto químico debe satisfacer seis condiciones: debe (1) sintetizarse en la neurona, (2) almacenarse allí y (3) liberarse en cantidad suficiente para producir algún efecto físico (4) cuando administrado experimentalmente, el compuesto debe demostrar el mismo efecto que produce en el tejido vivo y (5) debe haber sitios receptores específicos para este compuesto en la membrana postsináptica, así como (6) un medio para detener su efecto, ya sea provocando su rápida descomposición o por recaptación, absorbiéndolo de nuevo en la célula. Por supuesto, antes de que cualquiera de estos elementos de la lista de verificación se cuestione, el compuesto debe ser detectable de alguna manera en el cerebro humano y, por lo tanto, no siempre es un asunto fácil, en vista de las diminutas cantidades involucradas.

    Una de las primeras sustancias en pasar todas las pruebas fue la acetilcolina (ACh). Extendida por todo el sistema nervioso central, la ACh generalmente tiene una función excitadora, pero también puede

    ser inhibidor, dependiendo de las condiciones predominantes en el sitio del receptor. Debido a que la ACh actúa enérgicamente y está sujeta a una rápida ruptura en la hendidura sináptica, es muy adecuada como transmisor para las neuronas motoras. La acetilcolina también actúa en el sistema nervioso autónomo, donde es responsable de funciones tales como contraer la pupila del ojo, ralentizar los latidos del corazón y estimular la salivación y la digestión.

    Dos venenos que son bien conocidos por los lectores de novelas de misterio tienen efectos mortales bloqueando la acción de ACh. Curare, un extracto vegetal utilizado por los indios sudamericanos para tratar sus flechas para la caza, rápidamente causa parálisis. La botulina, una toxina producida por bacterias en alimentos mal enlatados, paraliza los músculos que controlan la respiración y por lo tanto causa asfixia. En la práctica clínica, los fármacos que bloquean la acción de la ACh son útiles de muchas formas. Los inhibidores de la ACh de corta duración se administran en gotas para los ojos para dilatar la pupila para un examen oftálmico. Las formas más duraderas, como la atropina, reducen la secreción de saliva y líquido bronquial, que es útil para la anestesia. La hioscina, o la escopolamina, otro compuesto relacionado, a veces se usa como sedante, pero tiene el efecto secundario de causar una boca muy seca. Por el contrario, los medicamentos que inhiben la descomposición química de la ACh y, por lo tanto, extienden su acción en la hendidura sináptica, son al menos temporalmente eficaces contra la miastenia gravis, una enfermedad paralizante en la que el propio sistema inmunológico del cuerpo ataca los sitios receptores de la ACh en los músculos esqueléticos. Los músculos se debilitan gradualmente a medida que reciben menos transmisiones sinápticas, pero los medicamentos como la eserina pueden aumentar efectivamente la cantidad de ACh disponible para los sitios receptores restantes.

    En la corteza cerebral, se cree que la ACh desempeña un papel en el almacenamiento de recuerdos a corto plazo. El hipocampo, por ejemplo, tiene áreas densas de sitios receptores de ACh y su degeneración es uno de los signos biológicos de la enfermedad de Alzheimer (véase el capítulo 4). Hasta ahora, los intentos de revertir los síntomas mediante la administración de medicamentos que imitan o mejoran la acción de la ACh no han tenido éxito.

    Junto con la ACh, otro transmisor que se encuentra ampliamente en todo el sistema nervioso es la noradrenalina (también conocida como noradrenalina). En el sistema nervioso central, la función de la norepinefrina suele complementar la de la ACh, por lo que es normal.

    la epinefrina actúa en la dirección general de la excitación y la ACh tiende a las funciones restauradoras. La norepinefrina dilata la pupila del ojo, fortalece y acelera los latidos del corazón e inhibe los procesos de digestión, todo bajo el título de lo que se ha llamado respuesta de & ldquofight o huida & rdquo; también estimula las glándulas suprarrenales para liberar epinefrina y el hígado para liberar grandes cantidades de glucosa, que hacen que los músculos dispongan de más energía para la acción. Varios fármacos que actúan por medio del sistema de la noradrenalina son útiles en el asma y se conocen como beta-agonistas, porque están dirigidos a un grupo específico de receptores "ldquobeta" en los músculos bronquiales, donde alivian la constricción.

    En algunos casos, la noradrenalina puede funcionar no como transmisor sino como neuromodulador, promoviendo o bloqueando la acción de algún otro transmisor en la sinapsis. La evidencia experimental sobre este punto aún está llegando si la hipótesis se mantiene, agregaría un nuevo detalle a una imagen ya abarrotada y también podría abrir otras líneas de investigación.

    Las neuronas del cerebro que contienen norepinefrina se agrupan en una pequeña región del tronco encefálico y sus axones se proyectan hacia el hipotálamo, el cerebelo e incluso el prosencéfalo, a unos 10 o 15 centímetros de distancia. La noradrenalina se asocia no solo con el estado de alerta y la excitación, sino también con la fase de sueño del sueño y, a través del hipotálamo y el sistema límbico, con la regulación del estado de ánimo. Por ejemplo, varios estudios apuntan a niveles reducidos de noradrenalina en las sinapsis cerebrales, o una capacidad reducida de los receptores para usarla, como un factor de depresión. No es que esto equivalga a una fórmula científica de que un cerebro normal menos una cierta cantidad de norepinefrina equivale a una mente deprimida, tales fórmulas son demasiado toscas y mdash, particularmente en un área como la base del estado de ánimo, donde cualquier cantidad de elementos pueden interactuar. Además, algunos de los factores que indudablemente son importantes para el estado de ánimo no son cuantificables, invisibles y quizás irreproducibles para el estudio de laboratorio. Sin embargo, un punto de amplio consenso es que la depresión se puede aliviar con dos clases de medicamentos: una clase bloquea una enzima que normalmente descompondría la noradrenalina en la hendidura sináptica y la otra retarda la recaptación de noradrenalina en la célula presináptica.

    El neurotransmisor serotonina es un poderoso constrictor de

    El flujo sanguíneo y un inhibidor de algunas sensaciones de dolor en los últimos años, su intrigante variedad de efectos en nuestra vida mental también han sido objeto de estudio. La serotonina es de gran importancia para regular el sueño. El viejo remedio popular para el insomnio, un vaso de leche tibia antes de acostarse, puede funcionar debido a la presencia en la leche de triptófano, un aminoácido que el cerebro usa para producir serotonina.

    Este transmisor puede afectar a muchas partes del cerebro a la vez a través de los axones de largo alcance de las neuronas serotoninérgicas (que usan serotonina), que son la base del papel del transmisor en fenómenos globales como el sueño y el estado de ánimo. Los medicamentos que aumentan los niveles de noradrenalina disponible para aliviar la depresión también actúan sobre la serotonina, por los mismos mecanismos. (Curiosamente, los axones que transportan la serotonina no están mielinizados.Sin el aislamiento eléctrico proporcionado por la vaina de mielina, los impulsos viajan a menos de la velocidad del rayo alcanzada por, digamos, señales a las neuronas motoras, pero esto parece apropiado para las áreas más globales y subjetivas de la vida reguladas por la serotonina). de dietilamida de ácido lisérgico, o LSD, incluso en cantidades mínimas, se basan en su fuerte parecido químico con la serotonina, es como si un sistema completo de sitios receptores preexistentes estuviera listo para el uso de la droga.

    Otro aspecto de este transmisor versátil es que la serotonina aparece en las descripciones bioquímicas de la "quosensibilización", la respuesta mejorada a un estímulo como resultado del entrenamiento. Los científicos han estudiado la sensibilización con extraordinario detalle en animales simples como el caracol marino como modelo para procesos más complejos de aprendizaje en el cerebro humano (ver Capítulo 7).

    La dopamina es químicamente similar a la serotonina y la norepinefrina, y se superpone a ellas en varias funciones biológicas. Formada, como la serotonina, a partir de un aminoácido, la dopamina es en realidad un precursor de la noradrenalina y es el mismo compuesto excepto por un enlace químico diferente y un neurotransmisor de amplio alcance por derecho propio. En muchos sistemas, la dopamina actúa como un interruptor & ldquooff & rdquo: detiene la liberación de prolactina (que es responsable de la función de las glándulas mamarias), inhibe algunas células del tracto olfatorio y también apaga parte de la acción de las células nerviosas autónomas. (aunque esta función no se comprende bien).

    En otras partes del sistema nervioso, la dopamina es importante.

    para el control del movimiento, la degeneración de las neuronas que usan dopamina en una parte del mesencéfalo conduce a la enfermedad de Parkinson. Un paciente con esta afección tiene dificultades para iniciar el movimiento y también para detenerse, y para manejar las acciones asociadas, como balancear los brazos mientras camina. Un temblor lento de las manos y la cabeza, presente cuando el paciente está en reposo pero no durante el movimiento, es probablemente lo que le dio a la enfermedad su nombre original de "parálisis temblorosa". Aunque el progreso de la enfermedad no se puede detener, los síntomas del Parkinson La enfermedad se puede controlar eficazmente en la mayoría de los pacientes mediante el tratamiento con L-dopa. (Este no es el transmisor en sí mismo, sino un precursor, una molécula que tiene la capacidad de atravesar la barrera hematoencefálica y a partir de la cual el cerebro puede formar dopamina).

    Debido a que las neuronas dopaminérgicas también están bien distribuidas en el sistema límbico, cabría esperar algún papel de este neurotransmisor en la creación del estado de ánimo y, de hecho, la evidencia de este efecto se está acumulando. Lo más sorprendente son los signos de que un aumento relativo de la actividad de la dopamina en la corteza frontal puede proporcionar la base bioquímica de la esquizofrenia.

    La evidencia del papel de la dopamina proviene de varias direcciones. En la década de 1970 se descubrió que la clorpromazina, un fármaco que se utilizó ampliamente por primera vez en hospitales psiquiátricos en las décadas de 1950 y 1960 para reducir los síntomas evidentes de la esquizofrenia, bloquea la acción de la dopamina en los sitios receptores. Luego, también, algunos de los pacientes que recibieron el medicamento para ayudar a controlar sus alucinaciones y trastornos del pensamiento desarrollaron, a largo plazo, un temblor y otros síntomas físicos que se parecían a los de la enfermedad de Parkinson. Una tercera pista puede ser la capacidad de las anfetaminas, cuando se toman en cantidad suficiente, para provocar trastornos mentales, al igual que la esquizofrenia. Se sabe que las anfetaminas, o "quouppers", aumentan los niveles de dopamina disponible en el cerebro.

    Sin duda, una enfermedad tan compleja como la esquizofrenia no puede reducirse a una simple explicación química como "exceso de dopamina". sensibilidad anormalmente alta, o alguna otra disfunción por completo, por no hablar de los importantes factores genéticos, sociales y psicológicos que también se están estudiando. La ciencia tiene un largo camino por recorrer todavía en

    explicando la esquizofrenia, y parece probable que una descripción completa de las funciones de la dopamina en el cerebro también puede tomar algún tiempo para encajar en su lugar.

    Otro neurotransmisor importante derivado de un aminoácido es el ácido gamma-aminobutírico o GABA. A diferencia de la dopamina o la serotonina, que tienen diversas funciones, el GABA actúa constantemente como una señal & ldquooff & rdquo; el cerebelo, la retina y la médula espinal usan este transmisor para inhibir señales, al igual que muchas otras partes del cerebro y el sistema nervioso. El efecto inhibidor de GABA se produce de la siguiente manera: el transmisor abre un canal en la membrana a través del cual los iones de cloruro cargados negativamente pueden ingresar a la célula. Este influjo hiperpolariza la célula y hace que sea menos probable que se excite con los estímulos entrantes.

    Los sitios receptores de GABA muestran cierta tendencia a unirse a los barbitúricos y los tranquilizantes "quominor" y las benzodiazepinas. Curiosamente, la presencia de GABA en concentraciones bajas aumenta la unión de las benzodiazepinas a los sitios receptores. Este patrón indica que GABA y las benzodiazepinas no pueden competir exactamente por los mismos sitios. En cambio, una serie de estudios recientes han arrojado la opinión de que el sitio del receptor GABA es de hecho un conjunto multifuncional de proteínas que contienen el canal de iones cloruro y distintos subsitios para la unión de benzodiazepinas, otros tranquilizantes como los barbitúricos y el propio GABA.

    LOS RECEPTORES JUEGAN UNA PARTE ACTIVA

    Los neurotransmisores discutidos hasta ahora son solo algunos de los que se conocen desde hace un tiempo relativamente largo (al menos una o dos décadas). Pero las posibles adiciones a la lista suman al menos 40, y continúan apareciendo nuevos candidatos. Incluso de esta breve encuesta, sin embargo, surge un hecho curioso: un solo neurotransmisor puede ser responsable de muchos efectos diferentes.

    ¿Cómo puede un compuesto químico, que no cambia en varias partes del cuerpo o del cerebro, producir resultados diversos? La respuesta está en el otro lado de la sinapsis en los sitios receptores, que cambian sus propiedades en un grado sorprendente y al final determinan qué efecto tiene un neurotransmisor en una célula.

    Por ejemplo, es por medio de diferentes receptores que la noradrenalina, que irriga los vasos sanguíneos tanto en el músculo esquelético como en la piel, puede causar constricción en los vasos de la piel y

    dilatación en los de músculo. Como otro ejemplo, el efecto de la ACh de contraer las células del músculo esquelético puede ser bloqueado por el curare pero no por la atropina, aunque los dos alcaloides son en cierto modo similares en los músculos lisos del intestino, sin embargo, la acción de la ACh puede ser bloqueada por la atropina pero es no se ve afectado por el curare. Claramente, las moléculas receptoras en las dos ubicaciones tienen formas algo diferentes, a pesar de que ambas están diseñadas para responder a la ACh.

    La acetilcolina también sirve para ilustrar otro nivel de complejidad en el sistema de señalización del cerebro. En las células musculares, actúa directamente, moviendo iones de sodio cargados positivamente al interior de la célula y despolarizándola. En el cerebro, sin embargo, este transmisor funciona en conjunto con un mensajero de "quosegundos", que transmite la señal dentro de la célula, a veces amplificándola en gran medida en el proceso. (En este sentido, el neurotransmisor que atraviesa la sinapsis es el "primer mensajero", aunque este término rara vez se utiliza).

    Hasta la fecha, los investigadores han identificado solo dos sistemas de segundos mensajeros, lo que quizás sea igual de bueno para quienes deseen comprender la neurofisiología, porque los otros tipos de sistemas de mensajeros identificados en el cerebro están proliferando muy rápidamente. Un sistema utiliza la molécula pequeña de monofosfato de adenosina cíclico (AMP cíclico) como segundo mensajero, el otro sistema utiliza el ión calcio aún más pequeño (Ca 2+) y dos compuestos compuestos en parte por la propia membrana celular: trifosfato de inositol (IP3) y diacilglicerol (DG).

    Ambos sistemas de segundos mensajeros tienen el mismo objetivo: provocar un cambio en la forma de las proteínas dentro de la célula, lo que permite o detiene actividades como la contracción (en una célula muscular, por ejemplo) o la secreción (en una célula glandular). . Y ambos sistemas de segundos mensajeros comienzan de la misma manera: el sitio del receptor en la superficie de la membrana celular activa una de las llamadas proteínas G (que requieren trifosfato de guanosina para llevar a cabo su función). La proteína G, a su vez, activa una enzima dentro de la membrana, provocando una reacción química que ensambla las moléculas del segundo mensajero a partir de las moléculas precursoras disponibles dentro de la célula. Aquí los dos sistemas divergen: en uno, la enzima adenilato ciclasa elimina dos grupos fosfato del trifosfato de adenosina (liberando energía de manera incidental a la célula) y lo convierte en AMP cíclico. En el otro

    sistema, la enzima fosfolipasa C escinde una molécula lipídica grande en dos partes, DG e IP3 (nuevamente, liberando energía en el proceso).

    El segundo mensajero, en forma de muchos miles de moléculas recién creadas, está en una buena posición para amplificar la señal de un neurotransmisor y transmitir su mensaje rápidamente por toda la célula. El segundo mensajero puede actuar directamente, simplemente uniéndose a una proteína celular y cambiando así su estructura, indirectamente, activando otra enzima llamada proteína quinasa, que cambia la estructura y la carga eléctrica de una proteína al agregarle un grupo fosfato. En cualquier caso, el resultado es un cambio en la forma de la proteína y, en consecuencia, un cambio en las actividades de la célula. Debido al gran potencial para amplificar la señal en cada paso (desde el primer mensajero hasta la enzima, el AMP cíclico, la proteína quinasa, la proteína fosforilada y la función activada), solo unas pocas moléculas de un neurotransmisor pueden hacer que las células diana produzcan varios millones de moléculas. de una sustancia de reacción en mucho menos tiempo del que se tarda en leer sobre ella.

    Por supuesto, las señales se propagan aún más rápidamente cuando el neurotransmisor funciona sin un segundo mensajero. Por el contrario, las rutas de transmisión del segundo mensajero generalmente producen efectos más duraderos.

    LOS PROPIO ANÁLISIS DEL CEREBRO

    La identificación y el estudio de neurotransmisores es todavía un campo muy joven que tiende a crecer a borbotones y mdash, por ejemplo, en la década de 1970, cuando los investigadores que buscaban comprender la acción de las drogas a base de opio descubrieron la existencia de un sistema completo de "analgésicos ldquonaturales" producidos por el cuerpo en sí. Estos neurotransmisores, conocidos como endorfinas, para "sustancias endógenas similares a la morfina", reducen la sensación de dolor del cuerpo y, según algunos estudios, también pueden desempeñar un papel en el manejo del estrés. Su liberación, junto con la epinefrina, en momentos de emergencia, conmoción o lesión, podría ayudar a explicar los sentimientos aparentemente antinaturales de calma y olvido del malestar que a menudo se informa en tales ocasiones.

    Para los investigadores que siguieron la pista de estos analgésicos naturales, la primera pista fue la conocida eficacia de los opiáceos, que

    derivan del jugo de la adormidera. La morfina, en particular, se ha utilizado durante siglos para aliviar el dolor y generar una sensación de bienestar. La heroína, una forma más concentrada de jugo de amapola, produce una euforia más intensa y, además, es rápidamente adictiva y es otra pista de que estas drogas deben estar actuando por medio de alguna vía directa en el cerebro. Los investigadores idearon una manera de probar esta hipótesis tratando ratas con derivados del opio que habían sido "etiquetados" con isótopos radiactivos. Las imágenes resultantes mostraban dónde se habían asentado los opiáceos en el cerebro y, en otras palabras, equivalían a un mapa de los receptores de opiáceos del cerebro. El patrón de estos receptores, que se concentran en la médula espinal, el tronco del encéfalo y el sistema límbico del cerebro, se encuentra de manera constante en ratas, humanos y otros mamíferos, por supuesto, en todos los vertebrados. Claramente, un patrón tan ampliamente conservado en la escala evolutiva debe tener valor para la supervivencia del animal.

    La siguiente pregunta era por qué el cerebro de los vertebrados debería estar equipado con la capacidad de "drogarse" con morfina o heroína. O, para replantear la pregunta, ¿estaban los opiáceos obteniendo un acceso fácil al encajar en los sitios receptores que estaban allí para cumplir alguna otra función incorporada? Si es así, los opiáceos deben ser todos similares en estructura y mdash lo que son, y también deben parecerse a los transmisores endógenos & ldquooriginales & rdquo lo suficientemente bien como para engañar a los sitios receptores. En este punto, armados con un bosquejo aproximado de la estructura de los transmisores y con pistas sobre su función probable, los investigadores tenían una buena idea de lo que estaban buscando. A mediados de la década de 1970, se identificaron un puñado de opiáceos naturales, denominados colectivamente "ldquoendorfinas", que incluían un grupo llamado encefalinas y otro grupo encabezado por beta-endorfinas.

    Desde la perspectiva de un par de décadas, la historia de las endorfinas se lee como una de las novelas de detectives más sencillas, en la que cada pista se encuentra en su momento adecuado y la investigación avanza constantemente. Sin embargo, lo más sorprendente en ese momento fue que el mapeo de los receptores, una tarea que podría considerarse puramente mecánica y sin importancia, fue lo que dio a esta investigación su mayor ímpetu. Este enfoque, que utiliza el mapeo de los sitios receptores como primer paso, también ha resultado valioso en otras investigaciones, como

    como estudios de la función innata de los sitios receptores en el cerebro que se unen al delta-9 THC (tetrahidrocannabinol), el principal ingrediente psicoactivo de la marihuana.

    ENFOCARSE EN SITIOS DE RECEPTORES

    El estudio detenido de los sitios receptores es un subcampo animado en sí mismo. Las técnicas previamente desconocidas de imágenes y magnificación pueden ir más allá de mostrar la ubicación de los sitios en el cerebro en su conjunto, hasta la disposición molécula por molécula de un solo receptor. Y las estructuras reveladas con estas técnicas son fascinantes. Los receptores ya no se consideran el mecanismo pasivo "quolock" de un mecanismo "quolock-and-key" y parecen funcionar a partir de unos pocos elementos simples y lograr una amplia gama de efectos.

    Robert Lefkowitz y sus colegas del Instituto Médico Howard Hughes de la Universidad de Duke han estado observando de cerca los sitios receptores de epinefrina y norepinefrina durante varios años y prácticamente toda la vida de este campo hasta ahora. Los receptores adrenérgicos (que utilizan epinefrina) constituyen un buen modelo para estudiar una clase más general de receptores, los que funcionan a través de las proteínas G y provocan la producción de segundos mensajeros dentro de la célula. Los receptores adrenérgicos se encuentran en la mayoría de los tejidos de los mamíferos y parecen pertenecer a cuatro tipos, llamados alfa-1, alfa-2, beta-1 y beta-2. Están asociados con los dos sistemas de segundo mensajero discutidos anteriormente: AMP cíclico y DG & ndashIP3. Específicamente, los receptores beta aparentemente aumentan la tasa de producción de AMP cíclico y los receptores alfa-2 la disminuyen.

    Este fue aproximadamente el alcance de lo que se conoció hasta 1986. Luego, Lefkowitz y otros lograron leer la secuencia genética completa del receptor beta-2, lo que les permitió clonar el efecto gen & mdashin, para crear miles de copias del beta-2. receptor en su laboratorio.

    Lo que aprendieron en el proceso fue asombroso: un solo sitio receptor atraviesa la membrana celular, como un túnel incorporado, no menos de siete veces. El arreglo consta de siete grupos recurrentes de 20 a 25 aminoácidos, cada uno cruzando la membrana y todos unidos por bucles de aminoácidos dentro de la célula y justo fuera de la membrana. Este patrón parece ser válido también para los otros tipos de receptores. En

    una comparación de dos receptores cualesquiera, del 40 al 50 por ciento de la secuencia es idéntica y mdasha un alto grado de conservación y una indicación de cuán efectiva debe ser esta estructura.

    Además de dilucidar la fina estructura del receptor beta-2, el trabajo de clonación de Lefkowitz y otros revelaron al menos cinco receptores adrenérgicos más, todos diferentes entre sí (en formas que habían sido imperceptibles antes de las técnicas de genética molecular) y cada uno con sus propias funciones en la célula. Desde el punto de vista de las aplicaciones clínicas, este fue y sigue siendo un momento emocionante para la investigación de fármacos, porque es posible distinguir más estrechamente entre los receptores y seleccionar medicamentos con una especificidad cada vez mayor. En el futuro, incluso puede ser posible desarrollar medicamentos dirigidos a subtipos particulares de receptores y reducir los efectos secundarios no deseados al mínimo.

    La disposición de siete dominios que atraviesan la membrana se produce ampliamente en toda la naturaleza, en numerosas formas. Muchas hormonas, además de transmisoras, tienen receptores de este tipo proteínas llamadas opsinas, las cuales son precursoras de los pigmentos visuales, también entran en esta categoría e incluso en especies tan distantes de nosotros como el moho del limo, el AMP cíclico se regula a través de tales un receptor. Mientras tanto, con lo que ya se sabe, muchos investigadores están abordando la cuestión de qué hay en la estructura del receptor que determina la función.

    Para preguntas de este tipo, una técnica es particularmente efectiva y mdash con la ventaja adicional (o desventaja, según el gusto de uno) de sonar como algo sacado de un guión de ciencia ficción. Esta técnica es la creación de quimeras, criaturas o estructuras que se ensamblan artificialmente a partir de diversos orígenes genéticos. Los receptores quiméricos creados con ADN recombinante son excelentes herramientas de estudio, porque permiten al investigador alterar la estructura del receptor, una pequeña pieza a la vez, y luego observar cualquier cambio asociado en el funcionamiento. Por ejemplo, los investigadores exploraron la actividad de un receptor quimérico compuesto principalmente del tipo alfa-2, con una pequeña porción de receptor beta insertado en él. El receptor se unió a las sustancias que se esperarían de un receptor alfa, pero luego estimuló la producción de segundo mensajero, como se esperaría de un receptor alfa. beta receptor. Así, como la quimera original en la mitología griega (parte león, parte cabra, parte serpiente),

    FIGURA 5.2. Los sitios receptores en el cerebro exhiben una variedad de estructuras que se corresponden con una función particular. Algunos (fila superior) reciben las señales químicas de los neurotransmisores y las convierten en señales eléctricas, al permitir o detener el flujo de iones cargados dentro o fuera de la célula. Otros receptores (en el medio) son activados por señales eléctricas y cambios en el voltaje y responden canalizando iones dentro o fuera de la célula. Los receptores acoplados a proteína G (fila inferior) no reaccionan a iones o neurotransmisores, sino a un & ldquosegundo mensajero & rdquo (la proteína G), el resultado es una reacción química que tiene lugar dentro de la célula y, en consecuencia, un cambio en la célula. ocupaciones. Lo que aparentemente todos los sitios receptores tienen en común es una estructura molecular que se extiende a través de la membrana celular (barra gris) y viceversa varias veces. Los receptores acoplados a proteína G atraviesan la membrana no menos de siete veces. Fuente: Marcus Raichle, Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, St. Louis, Missouri.

    este receptor es una fabricación, una mezcla de partes incongruentes.Con el ajuste continuo del tamaño y la ubicación precisa de las inserciones quiméricas, los investigadores deberían poder aislar los aminoácidos específicos en el receptor que determinan una u otra función biológica.

    La naturaleza dinámica así como la versatilidad de los receptores adrenérgicos ofrece avenidas atractivas para una mayor investigación. Por ejemplo, ¿qué ocurre a nivel molecular durante el proceso de desensibilización, en el que la respuesta disminuye en intensidad con el tiempo a pesar de que el estímulo permanece constante? Toda la evidencia hasta ahora sugiere que puede haber una nueva proteína quinasa y mdash previamente desconocida involucrada en la desensibilización, que esencialmente opera el interruptor "ldquooff" para un receptor que se ha unido a un primer mensajero. Lefkowitz y sus compañeros de trabajo nombraron tal sustancia, invisible a la vista, BARK & mdash para el receptor beta adrenérgico quinasa & mdas y luego procedieron a encontrarla. BARK cooperó revelándose como un pariente lejano de las proteínas quinasas sensibles al segundo mensajero.

    BARK trabaja en cooperación con otra proteína recién descubierta, barrestin (para & ldquobeta-arrestina & rdquo), para inactivar el sitio receptor temporalmente. El mecanismo funciona en dos pasos. Cuando BARK entra en acción por la unión de un neurotransmisor, agrega un grupo fosfato al sitio del receptor, cambiando así su forma. Barrestin ahora puede unirse fácilmente al sitio del receptor y completar la acción del interruptor & ldquooff & rdquo.

    La demostración de una corazonada puede ser su mejor recompensa, especialmente para el científico, que a menudo persigue algo tan intangible como una mirada más cercana a algún aspecto de la naturaleza. Pero el descubrimiento de BARK y barrestin trae una ventaja práctica. En el desarrollo de ayudas farmacéuticas para reducir la desensibilización y así prolongar el efecto terapéutico de algunos fármacos, BARK y barrestin ofrecen dos dianas que eran completamente desconocidas hace solo unos años.

    EL INTRIGANTE PAPEL DE LOS CANALES DE IONES

    Si bien el descubrimiento de neurotransmisores y la elucidación de la estructura de sus sitios receptores han avanzado rápidamente, otra familia de sitios receptores también se está volviendo cada vez más conocida por la neurociencia. Esta familia comprende

    todos los canales dependientes de voltaje, llamados así porque son activados por la electricidad y los diferenciales de voltaje a través de la membrana celular en lugar de por factores químicos como los neurotransmisores. (Algunos receptores de neurotransmisores están acoplados a canales activados por voltaje en una especie de disposición dúplex).

    Los principales canales dependientes de voltaje son de tres tipos: potasio y sodio, por medio de los cuales la célula nerviosa dispara un impulso eléctrico y transmite ese impulso a lo largo del axón y calcio, que reacciona a la carga eléctrica en el extremo del axón liberando neurotransmisor en la hendidura sináptica. Las secuencias genéticas de estos canales son sorprendentemente similares, incluso en animales tan dispares como mamíferos y moscas de la fruta. (Las moscas de la fruta, en particular, son una bendición para el investigador, que por lo tanto puede abordar muchas preguntas intrigantes de neurofisiología en un modelo animal que produce una nueva generación cada dos semanas).

    En los últimos años, han surgido nuevas técnicas para estudiar secciones extremadamente precisas de neuroanatomía, como un tipo particular de canal iónico, aislado "en el plato", en un entorno de laboratorio. Por estos medios, pronto será posible observar lo que sucede durante el proceso de aprendizaje a nivel celular, donde las células nerviosas almacenan información en alguna forma física para su posterior recuperación. (Para una descripción de los hallazgos recientes en este campo, consulte el Capítulo 8.) Además, una mejor comprensión de las instrucciones genéticas para ensamblar varios canales iónicos no puede dejar de tener aplicaciones clínicas, por ejemplo, en el diseño de fármacos para enfermedades ahora irreversibles, o en la identificación de variaciones genéticas que pueden predisponer a un individuo a ciertas enfermedades.

    Los estudios genéticos han hecho posible clonar varios canales iónicos y el método óptimo para un estudio detallado de la estructura de los canales. La clonación del gen del canal de sodio ha revelado que incluye cuatro dominios, cada uno de los cuales atraviesa la membrana varias veces. El canal de calcio también contiene consistentemente cuatro dominios, cada uno con múltiples secuencias que atraviesan la membrana; el canal de potasio muestra más variación en la forma. La secuencia de proteínas para el canal de potasio también es notablemente más pequeña, quizás una cuarta parte de la del canal de sodio.

    Los experimentos de los últimos años han demostrado que los diversos canales de potasio tienden a compartir una región central común.

    de su secuencia de ADN, las diferencias residen en las regiones terminales. Los canales de potasio con diferentes regiones terminales se encuentran en diferentes partes del cerebro. La diversidad también puede surgir por otros medios: varias de las secuencias relativamente cortas pueden fusionarse de diversas formas para formar un solo canal de potasio.

    El equipo de investigación de Lily Yeh Jan, del Instituto Médico Howard Hughes y los Departamentos de Fisiología y Bioquímica de la Universidad de California en San Francisco, se propuso probar esta posibilidad. Comenzaron inyectando una variedad de material genético para los canales de potasio en los óvulos en desarrollo de Xenopus, el sapo africano. Los canales de potasio así creados mostraron una interesante combinación de rasgos. Por ejemplo, un conjunto había perdido la mayor parte de la importante función de & ldquoinactivación & rdquo: estos canales no solo permanecían abiertos más tiempo de lo habitual, sino que también podían abrirse en cualquier momento y no en respuesta precisa a un cambio en la polarización eléctrica de la célula nerviosa. (Se cree que la inactivación en sí misma se produce por una especie de bola de tether del tamaño de una molécula, que se balancea hacia la boca del canal de potasio abierto y, por lo tanto, lo bloquea. Este modelo se está probando en varios laboratorios.) Otros canales permanecieron abiertos durante algún tiempo, pero solo en la primera mitad de la fase de despolarización. Claramente, aunque no todas las combinaciones formadas de esta manera son funcionales, muchas lo son. El resultado neto es una gran variedad de funciones posibles logradas con relativa economía de medios.

    EL CASO DE LA MOLÉCULA MENSAJERO DE 5 SEGUNDOS

    En otro camino de investigación, la biología molecular y la genética se están uniendo a la farmacología para sacar a la luz el funcionamiento de un tipo más de molécula mensajera. La molécula de óxido nítrico desempeña un papel fundamental en diversos tejidos del cuerpo, desde el revestimiento de los vasos sanguíneos hasta el cerebelo, pero su identidad como mensajera de cualquier cosa fue completamente insospechada durante mucho tiempo. Por un lado, el compuesto & mdash un átomo de nitrógeno unido a un átomo de oxígeno & mdash era muy inestable, existiendo sólo durante unos segundos. ¿Qué podría estar haciendo en el cuerpo?

    Fue el conocido efecto de la nitroglicerina sobre los dolores intensos en el pecho lo que puso a los investigadores en la pista del óxido nítrico como molécula mensajera. La nitroglicerina actúa en dosis muy pequeñas para dilatar los vasos sanguíneos y aliviar el dolor de pecho. Los farmacólogos ya sabían que el óxido nítrico era el ingrediente activo formado por el cuerpo a partir de la nitroglicerina. Pero lo que quedó claro solo a fines de la década de 1980 fue que el óxido nítrico era la sustancia que se buscaba de manera independiente en la investigación cardiovascular como un factor de quorelaxamiento que funciona en conjunto con el neurotransmisor ACh en el revestimiento de los vasos sanguíneos. Pronto se descubrió que el óxido nítrico no produce este efecto por sí solo, sino que estimula la producción de un segundo mensajero, el GMP cíclico (monofosfato de guanosina cíclico).

    En cuanto a su origen, el óxido nítrico se forma por la acción de una enzima a partir del aminoácido arginina, otro ácido, la citrulina, se desprende como subproducto. Una de las razones por las que el óxido nítrico ha sido tan difícil de encontrar en el cuerpo es que tiene una vida tan corta (su vida media es de cinco segundos). Pero la citrulina que se produce al mismo tiempo permanece en el sistema y se puede medir, proporcionando una pista de la presencia evanescente de óxido nítrico.

    En este punto de la investigación, los investigadores del cerebro comenzaron a interesarse activamente. Solomon Snyder, director del departamento de neurociencia de la Escuela de Medicina Johns Hopkins, estaba intrigado por las acciones del óxido nítrico, y especialmente por su extraordinaria rapidez. Estaba seguro de que un sistema tan extraordinario como el del óxido nítrico no podría haberse desarrollado solo para su uso en los vasos sanguíneos y mdashit también debía estar funcionando en algún lugar del cerebro.

    El equipo de investigación de Snyder utilizó como punto de partida el hecho establecido de que cuando el neurotransmisor glutamato se une a los sitios receptores, los canales de calcio se abren y se produce una gran cantidad de GMP cíclico. Una vez que los investigadores supieron qué buscar, pudieron seguir dos líneas de evidencia simultáneamente: niveles de citrulina y niveles de GMP cíclico, los cuales indican la acción del óxido nítrico.

    Efectivamente, la estimulación de los receptores de glutamato en el cerebelo triplicó los niveles de citrulina y aumentó los niveles de GMP casi diez veces. (Por el contrario, cuando las células se trataron con un fármaco que inhibe la enzima formadora de óxido nítrico, no se produjo GMP cíclico, incluso cuando los receptores de glutamato

    se activaron y mdasha comprobar la causa y el efecto que confirmó la corazonada de los investigadores.) Como otra pieza de evidencia, estos grandes aumentos en la producción cíclica de GMP tuvieron lugar en unos pocos segundos. Esta fue una reacción notablemente rápida, dentro del marco de tiempo de algunos de los neurotransmisores más enérgicos. Parece que la enzima formadora de óxido nítrico se activa tan pronto como se abren los canales de calcio, y comienza de inmediato a producir óxido nítrico a toda velocidad, con algo de ayuda de la calmodulina, una proteína que se une al calcio.

    Por lo tanto, el óxido nítrico actúa en el cerebro y está asociado con uno de los neurotransmisores excitadores más importantes, el glutamato mdash. Curiosamente, el óxido nítrico no es ni un transmisor ni un segundo mensajero, sino un tipo diferente de mensajero entre células. Al mapear las áreas del cerebro donde tiende a concentrarse el óxido nítrico y la enzima formadora de ndash, los investigadores están comenzando a comprender más sobre la acción de esta sustancia.

    El óxido nítrico y la enzima transformadora se encuentran en altas concentraciones en el cerebelo, que participa en gran medida en el movimiento, y en el bulbo olfatorio también aparece en la glándula pituitaria (productora de muchas hormonas), en secciones del ojo y en el intestino ( donde puede llegar a ser el principal agente de relajación muscular). Uno de los resultados recientes más emocionantes es el hallazgo de que ciertas arterias en el cerebro contienen la enzima no solo en su revestimiento interior sino, de manera más inusual, en las neuronas que irrigan la capa externa y mdash, las mismas arterias y nervios que recientemente se demostró que están involucrados en la migraña. dolores de cabeza Estas observaciones ya se están aplicando en el rápido desarrollo de fármacos para actuar en este sitio en el sistema del óxido nítrico, y pronto pueden brindar a millones de pacientes con migraña una nueva perspectiva de alivio. Esta nueva forma de señal molecular, descubierta tan recientemente, sugiere que aún quedan pistas más intrigantes por explorar dentro de los sistemas de mensajería.


    Conceptos básicos de enfermería de salud mental psiquiátrica de la atención en la práctica basada en evidencias 7th-Edit y período 952 páginas y período Conceptos básicos de enfermería de salud mental psiquiátrica Todo lo que necesita para tener éxito y período y período y período en clase y coma en clínica y coma en exámenes y en el NCLEX y el período

    Conceptos básicos de enfermería de salud mental psiquiátrica de la atención en la práctica basada en evidencias 7th-Edit y período 952 páginas y período Conceptos básicos de enfermería de salud mental psiquiátrica Todo lo que necesita para tener éxito y período y período y período en clase y coma en clínica y coma en exámenes y en el NCLEX & period & NewLineEsenciales-de-Psiquiatría-Salud-Mental-Conceptos-de-Enfermería-de-Atención-en-Práctica-Basada en Evidencia-7th-Edit y período Fundamentos de Enfermería de Salud Mental Psiquiátrica Todo lo que necesita para tener éxito y período y período y período en clase y coma en exámenes clínicos y con coma y en el NCLEX Introducción En los últimos años & coma se ha puesto un mayor énfasis en el estudio de la base orgánica de la enfermedad psiquiátrica & período Esta & quot revolución neurocientífica & quot; con su enfoque en la base biológica del comportamiento & coma ha llevado a que varias enfermedades mentales ahora se consideren como trastornos físicos resultantes de disfunciones y & sol o malformaciones del cerebro & período que algunos comportamientos y enfermedades psiquiátricas que las influencias psicosociales y socioculturales se descarten por completo. Por ejemplo, hay evidencia de que las intervenciones psicológicas y comas tienen una influencia en la actividad cerebral similar a la intervención psicofarmacológica. el uso de marihuana y la coma pueden precipitar enfermedades mentales e lparpsicosis y rpar en individuos con vulnerabilidad genética y lparNIH y comma 2015 y rpar y período La investigación en curso permitirá comprender mejor la interacción compleja de las actividades neuronales dentro del cerebro y en interacción con un entorno y un período de uno y otro Los sistemas de la biología, la psicología de las comas, la coma y la sociología no son mutuamente excluyentes. son sistemas y período que interactúan Esta interacción está claramente indicada por el hecho de que los individuos experimentan cambios biológicos en respuesta a varios eventos ambientales y período De hecho y coma e o varios de estos sistemas pueden & coma en varios momentos & coma explicar fenómenos conductuales & período Este capítulo se centra en el papel de las influencias neurofisiológicas & neuroquímicas & coma & coma genéticas & coma y endocrinas en la enfermedad psiquiátrica & período Se incluye una introducción a la psicofarmacología y se discute con más detalle en el siguiente capítulo & rpar & coma y varios procedimientos de diagnóstico utilizados para detectar Se identifican y período las alteraciones en la función biológica que pueden contribuir a la enfermedad psiquiátrica Se discuten las implicaciones para la enfermería de salud mental psiquiátrica y período CONCEPTO BÁSICO Psicobiología El estudio de los fundamentos biológicos de los procesos cognitivos y emocionales y de la coma y del comportamiento y período El sistema nervioso y el colon Una revisión anatómica El cerebro El cerebro tiene tres divisiones principales subdividido en seis partes principales y colon 1 y período Cerebro anterior a y período Cerebro b y período Diencéfalo 2 y período Cerebro medio a y período Mesencéfalo 3 y período Cerebro posterior a y período Pons by período Medul la c & período Cerebelo Cada una de estas estructuras se discute individualmente & período Se presenta un resumen en la Tabla 2-1 & período Cerebro El cerebro consta de un hemisferio derecho e izquierdo y constituye la parte más grande del cerebro humano & período Los hemisferios derecho e izquierdo están conectados por un surco profundo y una coma que alberga una banda de 200 millones de neuronas y células parnervas y rpar llamado cuerpo calloso y período Porque cada hemisferio controla diferentes funciones y la información de las comas se procesa a través del cuerpo callaso para que cada hemisferio sea consciente de la actividad del otro y período La superficie del cerebro consiste en materia gris y se llama el 16 UN IT 1 & bull Introducción a los conceptos de salud mental psiquiátrica TAB LE 2-1 Estructura y función del cerebro ESTRUCTURA FUNCIÓN PRIMARIA I & período EL PRÓXIMO A & período Cerebro l & período Lóbulos frontales 2 y período Lóbulos parietales 3 & período Tempora l lóbulos 4 y período Lóbulos occipitales B y período Diencéfalo 1 y período Tálamo 2 y período Hipotálamo 3 y período Sistema límbico II y período EL CEREBRO MEDIO A y período Mesencéfalo Enfermedad y período EL CEREBRO POSTERIOR A y período Puente B y período Médula C y período Cerebelo Compuesto por dos hemisferios separados por un surco de 200 millones de neuronas llamado período La capa externa se llama corteza y período Está muy plegada y consta de miles de millones de neuronas y período El hemisferio izquierdo parece ocuparse de la lógica y la resolución de problemas y período El hemisferio derecho puede llamarse cerebro & quotcreativo & quot y está asociado con el afecto & comportamiento de coma & coma y funciones de percepción espacial & período Cada hemisferio es dividido en cuatro lóbulos y período Movimiento corporal voluntario y coma que incluye movimientos que permiten hablar y pensar en coma y formar juicios y coma y expresión de sentimientos y período Percepción e interpretación de la mayor parte de la información sensorial y lpar, incluido el tacto y la coma pai n & coma sabor & coma y posición corporal & rpar & período Audición & coma memoria a corto plazo & coma y sentido del olfato & semi expresión de emociones a través de la conexión con el sistema límbico & período Recepción e interpretación visual & período Conecta el cerebro con estructuras cerebrales inferiores & período Integra todos los estímulos sensoriales & lpareexcepto el olfato & rpar en camino a la corteza & semi involucramiento con emociones y estado de ánimo & período Regula anterior y lóbulos posteriores de la glándula pituitaria y semi ejerce control sobre las acciones del sistema nervioso autónomo y semi regula el apetito y la temperatura y el período Consiste en estructuras corticales y subcorticales ubicadas medialmente y los tractos de fibra que las conectan entre sí y con el hipotálamo y período A veces se le llama el & quot; cerebro emocional & quot; asociado con sentimientos de miedo y ansiedad & semi ira y agresión & semi amor & coma alegría & coma y esperanza & semi y con sexualidad y comportamiento social & período Responsable de visual & coma auditivo & coma y equilibrio & lpar & quotrighti ng & quot & rpar reflejos y período Regulación de la respiración y el tono del músculo esquelético y los tractos semi ascendentes y descendentes conectan el tallo cerebral con el cerebelo y la corteza y el período Vía para todos los tractos de fibra ascendentes y descendentes y semi contiene centros vitales que regulan la frecuencia cardíaca y la presión sanguínea de las comas y la respiración y los centros semi reflejos para tragar y las comas estornudos y el período de los vómitos y las comas Regula las comas y la coordinación y mantiene la postura y el equilibrio y el período en el que está compuesto se ven grises a los ojos y el período Se cree que estos cuerpos celulares de materia gris son las estructuras de pensamiento reales del cerebro y período Otro par de masas de materia gris llamadas ganglios basales se encuentra en lo profundo de los hemisferios cerebrales y período. responsable de ciertos aspectos subconscientes del movimiento voluntario y la coma, como balancear los brazos al caminar y hacer gestos con coma al hablar y la coma y regular el tono muscular & lparScanlon & amp Sanders & comma 2014 & rpar & period algunos animales & comm como perros y gatos & rpar & period Cada hemisferio de la corteza cerebral se divide en lóbulo frontal y coma lóbulo parietal y coma lóbulo temporal y coma y lóbulo occipital y período Estos lóbulos y coma, que reciben el nombre de los huesos suprayacentes en el cráneo y la coma, se identifican en la Figura 2-1 & período Los lóbulos frontales Movimiento corporal voluntario está controlado por los impulsos a través de los lóbulos frontales y el período El lóbulo frontal derecho controla la actividad motora en el lado izquierdo del cuerpo y la coma y el lóbulo frontal izquierdo controla la actividad motora del lado derecho del cuerpo y el período El lóbulo frontal también puede desempeñar un papel en la experiencia emocional y la coma como lo demuestran los cambios en el estado de ánimo y el carácter después del daño en esta área y período En particular, y coma la corteza prefrontal La corteza cerebral se identifica por numerosos pliegues y coma llamados circunvolución y coma y surcos profundos entre los pliegues y coma llamados surcos y período Este plegado extenso extiende el área de la superficie de la corteza cerebral y por lo tanto permite la presencia o f millones más de neuronas de las que serían posibles sin él & lparas es el caso en los cerebros de CAPÍTULO 2 y toro Implicaciones biológicas 17 Área premotora Área sensorial general Lóbulo frontal Área del habla motora A

    & asociación de coma Lóbulo temporal y sol Pons Área de la médula Lóbulo parietal Lóbulo occipital

    al assoclatloo & sol area ----- Visual area FIGURE2-1 Hemisferio cerebral izquierdo que muestra algunas de las áreas funcionales que han sido mapeadas & period & lpar De Scanlon & comma V & periodC & period & comma & amp Sanders & comma T & period & lbrack2014 & rsqb & period Fundamentos de anatomía y fisiología & lbrack7thb & period & rs. El lóbulo frontal & rpar juega un papel esencial en la regulación y adaptación de nuestras emociones a nuevas situaciones y puede tener implicaciones en las respuestas morales y espirituales & lparSadock & comma Sadock & comma & amp Ruiz & comma 2015 & rpar & period Las pruebas de neuroimagen sugieren que tal vez haya una disminución de la actividad en los lóbulos frontales de las personas con esquizofrenia y período Los lóbulos parietales Los lóbulos parietales gestionan la entrada somatosensorial y la coma, incluido el tacto y la coma, el dolor y la presión, el sabor y la temperatura de la coma y la percepción de la coma de la posición de la articulación y el cuerpo, las sensaciones y el punto visceral y de la coma. Los lóbulos parietales también contienen fibras de asociación vinculadas a las áreas sensoriales primarias a través de las cuales se realiza la interpretación de la información sensorial-perceptiva y el período La interpretación del lenguaje está asociada con el hemisferio izquierdo del lóbulo parietal y el período Los lóbulos temporales El lóbulo temporal anterior superior se ocupa de las funciones auditivas y la coma y el período inferior parte está dedicada a la memoria a corto plazo y el período El sentido del olfato tiene una conexión con los lóbulos temporales y la coma, ya que los impulsos llevados por los nervios olfativos terminan en esta área del cerebro y el período Los lóbulos temporales también juegan un papel en la expresión de las emociones a través de una interconexión con el sistema límbico y el período El lóbulo temporal izquierdo y la coma junto con el lóbulo parietal izquierdo y la coma están involucrados en la interpretación del lenguaje y el período Los lóbulos occipitales Los lóbulos occipitales son el área principal de recepción visual e interpretación y período Percepción visual y coma que les da a las personas la capacidad de juzgar las relaciones espaciales tales como distancia y ver en tres dimensiones y la coma también se procesa en esta área y período La interpretación del lenguaje está influenciada por los lóbulos occipitales a través de una asociación con la experiencia visual y el período Diencéfalo La segunda parte del cerebro anterior es el diencéfalo y la coma que conecta el cerebro con las estructuras inferiores del cerebro y período El Los componentes principales del diencéfalo incluyen el tálamo y el hipotálamo y la coma, que forman parte de un bucle neuroanatómico de estructuras conocido como sistema límbico y período. pellucid um Amygdala Hippocampus FIGURA 2-2 Estructuras del sistema límbico & período & lpar Adaptado de Scanlon & coma V & período C & período & coma & amp Sanders & coma & período & lbrack2011 & rsqb & período Fundamentos de anatomía y fisiología & lbrack6th ed & período & rsqb & período & coma con permiso & punto & rpar Tálamo El tálamo integra todas las entradas sensoriales & lpare excepto el olfato & rpar en su camino hacia la corteza & período Esto ayuda a la corteza cerebral a interpretar la imagen completa muy rápidamente en lugar de experimentar cada sensación individualmente & período El tálamo también está involucrado en el bloqueo temporal de sensaciones menores para que un individuo pueda concentrarse en un evento importante cuando sea necesario & punto Por ejemplo & coma una persona que está estudiando para un examen puede no darse cuenta del tic-tac del reloj en la habitación & coma o incluso de otra persona entrando en la habitación & coma porque el tálamo ha bloqueado temporalmente estas sensaciones entrantes de la corteza & punto El impacto de dopamina en el tálamo se asocia con varios trastornos neuropsiquiátricos y período Hipotálamo El hipotálamo está ubicado justo debajo del tálamo y justo encima de la glándula pituitaria y tiene varias funciones diversas y período 1 y período Regulación de la glándula pituitaria y período Muchas hormonas unos están regulados por & quot; factores de liberación & quot del hipotálamo & período Cuando las hormonas son requeridas por el cuerpo & coma, los factores de liberación estimulan la liberación de la hormona de la pituitaria anterior & coma y la hormona en tum estimula su órgano diana para llevar a cabo sus funciones específicas & período 2 & período Control neuronal directo sobre Las acciones del sistema nervioso autónomo y el período El hipotálamo regula las respuestas viscerales apropiadas durante varios estados y períodos emocionales Las acciones del sistema nervioso autónomo se describen más adelante en este capítulo y el período 3 y el período Regulación del apetito y la temperatura de la coma y la presión arterial de la coma y la sed de la coma y los ritmos y el período circadiano y de la coma Sistema límbico El sistema límbico es un grupo de estructuras que incluyen la amígdala y el cuerpo mamilar de la coma y el tracto olfativo de la coma y el hipotálamo de la coma y los gimnasios de la coma cingulada y el septum pellucidum de la coma y el tálamo de la coma y el hipocampo de la coma y la coma y el fórnix y el período Este sistema se ha llamado & quotemotional cerebro & quot y está asociado con sentimientos de miedo y ansiedad & semi ira & coma rabia & coma y agresión & semi y amor & coma alegría & coma y esperanza y con sexualidad y comportamiento social & período La amígdala parece ser una puerta de entrada principal para procesar estímulos emocionales & comas particularmente respuestas al miedo & coma ansiedad & coma y pánico & período Mesencéfalo Ión El mesencéfalo se extiende desde la protuberancia al hipotálamo y es responsable de la integración de varios reflejos y comas, incluidos los reflejos visuales, lpare, periodg, punto y coma, alejándose automáticamente de un objeto peligroso cuando aparece a la vista, rpar y coma, reflejos auditivos, lpare, periodg, punto y coma, girando automáticamente hacia un sonido que se oye, rpar, coma y enderezar los reflejos y mantener la cabeza en posición vertical y el punto. Mantener el equilibrio y el período Pons La protuberancia es parte del tronco del encéfalo y es una estación de retransmisión que transmite mensajes entre varias partes del sistema nervioso y la coma, incluida la cerebro y cerebelo y período Contiene las conexiones centrales de los nervios craneales V al VIII y centros para la respiración y el tono y período del músculo esquelético La protuberancia también se asocia con el sueño y el sueño y el período Médula La médula es la estructura de conexión entre la médula espinal y la protuberancia y la coma y todos los elementos ascendentes y los tractos de fibras descendentes lo atraviesan y punto Los centros vitales están contenidos en la médula y la coma y es responsable de la regulación de la frecuencia cardíaca y la coma, la presión sanguínea y la coma y la respiración y el punto En la médula hay centros reflejos para tragar y estornudar con la coma y toser con la coma y la coma y los vómitos y el punto También contiene núcleos para los nervios craneales IX al XII y período La médula y la coma pons y la coma y el mesencéfalo forman la estructura conocida como tronco encefálico y período Cerebelo El cerebelo está separado del tronco encefálico por el cuarto ventrículo, pero tiene conexiones con el tallo cerebral a través de haces de tractos de fibras. El cerebelo se ocupa de los aspectos involuntarios del movimiento y la coma, como la coordinación y la coma, el tono muscular y la coma y el mantenimiento de la postura, el equilibrio y el período Tejido nervioso El tejido del sistema nervioso central y lparCNS y rpar consta de células nerviosas llamadas neuronas que generan y transmiten impulsos electroquímicos y período La estructura de una neurona se compone de un cuerpo celular y una coma un axón y una coma y dendritas y un período El cuerpo celular contiene el núcleo y es esencial para la vida continua de la neurona y el período Las dendritas son procesos que transmiten impulsos hacia el cuerpo celular y una coma y el axón transmite impulsos fuera del cuerpo celular y un período Los axones y las dendritas están cubiertos por capas de células llamadas neuroglia que forman una capa & coma o & quotsheath & coma & quot de mielina & período La mielina es un fosfolípido que proporciona aislamiento contra cortocircuitos de las neuronas durante su actividad eléctrica y aumenta la velocidad de El impulso y el período La sustancia blanca del cerebro y la médula espinal se llama así debido a la apariencia blanquecina de la vaina de mielina sobre los axones y las dendritas y el período. e interneuronas y período Las neuronas aferentes transportan impulsos desde los receptores en la periferia interna y externa al SNC y la coma, donde luego se interpretan en varias sensaciones y período Las neuronas eferentes transportan impulsos desde el SNC a los efectores en la periferia y la coma, como los músculos y lpar que responden contrayéndose y las glándulas y lpar que responden por secretando & rpar & período Las interneuronas existen enteramente dentro del SNC & coma y el 99 por ciento de todas las células nerviosas pertenecen a este grupo & período Pueden llevar sólo impulsos sensoriales o motores & coma o pueden servir como integradores en las vías entre neuronas aferentes y eferentes & período Ellos explican en gran parte para pensamiento y sentimientos de coma y aprendizaje de coma y lenguaje de coma y coma y memoria y punto Sinapsis La información se transmite a través del cuerpo de una neurona a otra y punto Algunos mensajes pueden procesarse a través de unas pocas neuronas y comas, mientras que otros pueden requerir miles de conexiones neuronales y punto Las neuronas que transmiten los impulsos en realidad no se tocan entre sí y período La unión entre dos neuronas se llama sinapsis y período El pequeño espacio entre las terminales axónicas de una neurona y el cuerpo celular o las dendritas de otra se llama hendidura sináptica y período Las neuronas que conducen impulsos hacia la sinapsis se denominan neuronas presinápticas y coma y las que conducen impulsos de distancia se denominan neuronas postsinápticas y período 20 UN IT 1 & bull Introducción a los conceptos de salud mental psiquiátrica Las sustancias químicas que actúan como neurotransmisores se almacenan en las terminales axónicas de la neurona presináptica y período Un impulso eléctrico a través de la neurona provoca la liberación de este neurotransmisor r en la hendidura sináptica y período El neurotransmisor luego se difunde a través de la hendidura sináptica y se combina con los sitios receptores que están situados en la membrana celular de la neurona postsináptica y período El tipo de combinación determina si se genera o no otro impulso eléctrico y período Si se genera un impulso eléctrico y coma el resultado se llama respuesta excitadora y el impulso eléctrico pasa a la siguiente sinapsis y coma donde se repite el mismo proceso y período Si un impulso eléctrico no es generado por la combinación del sitio neurotransmisor-receptor y la coma, el resultado se llama respuesta inhibitoria y la coma y la transmisión sináptica finaliza y período Actividad en el neurotransmisor La sinapsis es relevante en el estudio de los trastornos psiquiátricos porque la actividad excesiva o deficiente de los neurotransmisores influye en una variedad de síntomas cognitivos y emocionales y se cree que la sinapsis Axón de la neurona presináptica Neurotransmisor & lparacetilcolina & rpar es el sitio primario de una actividad para fármacos psicotrópicos y período El cuerpo celular o dendrita de la neurona postsináptica también contiene un inactivador químico que es específico del neurotransmisor que ha sido liberado por la neurona presináptica y período Cuando la transmisión sináptica se ha completado y coma, el inactivador químico inactiva rápidamente el neurotransmisor para evitar reacciones no deseadas y continuas. impulsos hasta que un nuevo impulso de la neurona presináptica libera más neurotransmisor y período Los impulsos continuos pueden resultar en una actividad excesiva de neurotransmisores como la dopamina y la coma, que se cree que es responsable de síntomas como alucinaciones y delirios observados en personas con esquizofrenia y período Se presenta una representación esquemática de una sinapsis en la Figura 2-3 & período Sistema nervioso autónomo El sistema nervioso autónomo & lparANS & rpar se considera parte del sistema nervioso periférico & período Su regulación Sitio receptor Inactivador & lparcolinesterasa & rpar Dendrita de neuro postsináptico n neurotransmisor inactivado FIGURA 2-3 Transmisión de impulsos en una sinapsis y período La flecha indica la dirección de los impulsos eléctricos y período & lpar De Scanlon & coma V & período C & período & amp; coma & amp Sanders & commaT & período & lbrack2014 & rsqb & período durante su funcionamiento & período Por esta razón & coma, el SNA ha estado implicado en la etiología de una serie de trastornos psicofisiológicos & periodo El SNA tiene dos divisiones & colon el simpático y el parasimpático & periodo La división simpática es dominante en situaciones estresantes y prepara al cuerpo para la lucha o huida respuesta & lpar discutido en el Capítulo 1 & coma & quot Salud mental y enfermedad mental & quot & rpar & período La respuesta de lucha o huida provoca un aumento en la frecuencia cardíaca y las respiraciones y una disminución Liberación de secreciones digestivas y peristaltismo y período La sangre se deriva a los órganos vitales y a los músculos esqueléticos para asegurar una oxigenación y período adecuados La división parasimpática domina cuando un individuo se encuentra en una condición y período relajado y no estresante El corazón y la respiración se mantienen a un ritmo normal y coma y secreciones y peristaltismo aumento para la digestión normal y período Se promueven las funciones de eliminación y período En la Figura 2-4 se presenta una representación esquemática del sistema nervioso autónomo y período Neurotransmisores Los neurotransmisores se describieron durante la explicación de la actividad sináptica y período Se están discutiendo por separado y en detalle debido a la función esencial que desempeñan en el papel de la emoción y el comportamiento humanos y porque son el objetivo del mecanismo de acción de muchos de los medicamentos psicotrópicos y el período.Los neurotransmisores son sustancias químicas que transmiten información a través de las hendiduras sinápticas a las células diana vecinas y el período. rojo en vesículas pequeñas en las terminales axónicas de las neuronas & período Cuando el potencial de acción & coma o impulso eléctrico & coma alcanza este punto & coma, los neurotransmisores se liberan de las vesículas & período Cruzan la hendidura sináptica y se unen con sitios receptores en el cuerpo celular o dendritas de la neurona adyacente para permitir el impulso para continuar su curso o para evitar que el impulso continúe. la reutilización se llama recaptación y coma una función que tiene importancia para comprender el mecanismo de acción de ciertos medicamentos psicotrópicos y el período Muchos neurotransmisores existen en los sistemas nerviosos central y periférico y la coma, pero solo un número limitado tiene implicaciones para la psiquiatría y el período Las categorías principales incluyen colinérgicos y comas monoaminas y coma am inocidos & coma y neuropéptidos & período Cada uno de estos se discute por separado y se resume en la Tabla 2-2 & período CAPÍTULO 2 & toro Implicaciones biológicas 21 Colinérgicos Acetilcolina & toro Ubicación & colon La acetilcolina fue la primera sustancia química en ser identificada y probada como neurotransmisor & período Es un químico efector importante en la producción de ANS y coma Actividad en todas las terminales nerviosas presinápticas simpáticas y parasimpáticas y en todas las terminales nerviosas postsinápticas parasimpáticas y período Es muy importante en la neurotransmisión que ocurre en las uniones de nervios y músculos y período La acetilcolinesterasa es la enzima que destruye la acetilcolina o inhibe su actividad y período En el SNC y la coma acetiltecolina neuronas cerebrales corteza y coma hipocampo y coma y estructuras límbicas y período Las vías son especialmente densas a través del área de los ganglios basales en el cerebro y el período y el toro Funciones y colon Las funciones de la acetilcolina son múltiples e incluyen el sueño y la coma arou Sal y coma percepción del dolor y modulación por coma y coordinación de movimiento y coma y adquisición y retención de memoria y lparGilman y amp Newman y coma 2003 y rpar y período y toro Posibles implicaciones en enfermedades mentales y colon Los mecanismos colinérgicos pueden tener algún papel en ciertos trastornos de la conducta motora y la memoria y la coma, como Parkinson y enfermedad de aposs y coma, enfermedad de Huntington y apossar, enfermedad y punto de coma y Alzheimer N orepinefrina y toro Ubicación y colon La norepinefrina es el neurotransmisor que produce actividad en las terminales nerviosas postsinápticas simpáticas en el SNA y la coma, lo que da como resultado respuestas de lucha o huida en los órganos efectores y el período En el SNC y la coma Las vías de la noradrenalina se originan en la protuberancia y la médula e inervan el tálamo y la coma y el tálamo. sistema límbico y coma hipocampo y coma cerebelo y coma y corteza cerebral y período Cuando la noradrenalina no se devuelve para su almacenamiento en las vesículas de los terminales axónicos y la coma, se metaboliza y en activada por las enzimas monoamino oxidasa & lparMAO & rpar y catecol-0-metil-transferasa & lparCOMT & rpar & period & bull Funciones & colon Las funciones de la norepinefrina incluyen la regulación del estado de ánimo y la cognición de las comas y la percepción de las comas y la locomoción de las comas y el funcionamiento cardiovascular de las comas y las consecuencias del sueño y la excitación y la enfermedad mental de Newparphr & amp; ha sido implicado en ciertos trastornos del estado de ánimo como depresión y manía & coma en estados de ansiedad & coma y en esquizofrenia & lparSadock et al & period & comma 2015 & rpar & period22 UN IT 1 & bull Introducción a los conceptos de salud mental psiquiátrica Introducción a los conceptos de salud mental psiquiátrica Simpático Preganglio y neuronas comas Cadena de ganglios simpáticos Neuronas posganglionares oculares Ganglios craneales Enfermo y período --- -r Neurona pregangliónica Mesencéfalo FIGURA 2-4 El sistema nervioso autónomo y el período La división simpática se muestra a la izquierda y la coma y el parasimo división patético se muestra a la derecha y lparboth divisiones son Implicaciones bilaterales y RPAR & PERIOD y lparFrom Scanlon y coma V & periodC y período y coma & amp Sanders & coma T & período y lbrack2014 y rsqb y periodEssentials de la anatomía y la fisiología y lbrack7th ed y período y rsqb y período de Philadelphia y de colon FA Davis Company & coma con el permiso y período y rparCHAPTER 2 & bull Biológicas 23 TABLA 2-2 neurotransmisores en las implicaciones posible sistema nervioso central NEUROTRANSMISORES ubicación y solFUNCTION ácido y lparGABA & B & PERIOD RPAR glicina C & período de glutamato y aspartato IV y período neuropéptidos A & período endorfinas ENFERMEDAD MENTAL I & período CHOLINER y ltilCS A & período acetilcolina II y período monoaminas A & período norepinefrina B & período dopamina C & período serotonina D & período histamina Ill y período AMINOÁCIDOS A & período gamma-aminobutírico y encefalinas ANS y de colon simpático y parasimpático presinápticos terminales nerviosas y terminales nerviosas postsináptica parasimpáticas semi CNS y de colon Corteza cerebral y comahipocampo y coma estructuras y comas y los ganglios basales Funciones y de colon límbico Sleep & coma excitación y coma la percepción del dolor y coma movimiento y coma memoria ANS y de colon Sympathetic terminales nerviosas postsináptica CNS y de colon Tálamo y coma hipotálamo y coma sistema límbico y coma hipocampo y coma cerebelo y coma cerebral cortex Funciones y colonMood y coma cognición y coma percepción y coma locomoción y coma cardiovascular funcionamiento y coma y el sueño y el despertar corteza frontal y coma sistema límbico y coma ganglios basales y coma tálamo y coma posterior pituitaria y coma y Funciones y de colon de la médula espinal Movimiento y coordinación y emociones de coma y juicio voluntario de coma y liberación de prolactina por coma. esponse Hipotálamo & coma hipocampo & coma córtex & coma cerebelo & coma ganglios basales & coma médula espinal & coma retina Funciones & colon Desaceleración de la actividad corporal Médula espinal y tronco cerebral Funciones & colon Inhibición recurrente de neuronas motoras Células piramidales de la corteza & coma cerebelo & coma y comas y comas y comas y comas y comas y comas y comas sensoriales y la coma y comas y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y la coma y el hipotálamo. de varios reflejos motores y espinales Hipotálamo y coma tálamo y coma estructuras límbicas y coma mesencéfalo y coma y tronco encefálico y semi encefalinas también se encuentran en el tracto gastrointestinal Funciones y colon Modulación del dolor y reducción de peristalsis y lpar encefalinas y rpar Niveles disminuidos y colon y apospresión Estados y comas y comas y colón Niveles aumentados de enfermedad de Alzheimer y aposs. esquizofrenia Disminución del nivel ls & colon Parkinson & aposs enfermedad y depresión Niveles aumentados & colon Mania y esquizofrenia Niveles disminuidos & colon Depresión Niveles aumentados & colon Estados de ansiedad Niveles disminuidos & colón Depresión Niveles disminuidos & colon Enfermedad de Huntington & aposs & trastornos de ansiedad de coma & comas esquizofrenia & coma y varias formas de epilepsia Niveles tóxicos & colon & quotGlicina epiléptica & quot; Degeneración cerebelosa espinal y trastornos de ansiedad por coma y trastornos depresivos por coma Niveles disminuidos y colon Esquizofrenia La modulación de la actividad de la dopamina por péptidos opioides puede indicar algún vínculo con los síntomas de la esquizofrenia 24 UN IT 1 & toro Introducción a los conceptos de salud mental psiquiátrica POSIBLES IMPLICACIONES UBICACIÓN DEL NEUROTRANSMISOR Y COMBALAMINAS DE COMBARACIÓN DEL PERÍODO DE COMHALAMINAS DE COMHALAMÍN tallo cerebral y coma thala El músculo y la coma ganglios basales y la coma y la médula espinal y la semi también se encuentran en el tracto gastrointestinal y las glándulas salivales Disminución de los niveles y colon Enfermedad de Huntington y aposs y Alzheimer y enfermedad de aposs Niveles aumentados y colon Depresión Función y colon Regulación del dolor C y período Somatostatina Corteza cerebral y coma hipocampo y coma tálamo y comas del cerebro y los niveles de las comas y el tallo cerebral y la coma y la comma de los ganglios cerebrales y la comma de la columna vertebral y el colon y la comma Liberación de dopamina y coma serotonina y coma norepinefrina y coma y acetilcolina y coma e inhibe la liberación de norepinefrina y coma histamina y coma y glutamato y período También actúa como un neuromodulador de la serotonina en el hipotálamo y período Aumento de los niveles y colon Caza y aposide de las vías basales de la dopamina y las vías basales de las comas y las vías basales de las comas y las vías basales de las comas y las vías basales de las comas. tálamo y período Como con norepinefrina ne & comma las enzimas inactivadoras de la dopamina son MAO y COMT & period & bull Funciones & colon Las funciones de dopamina incluyen regulación de movimientos y coordinación & coma emociones & coma y capacidad de toma de decisiones voluntarias & coma y debido a su influencia en la glándula pituitaria & coma inhibe la liberación de prolactina & lparSadock et al & punto & comma 2015 Enfermedad y colon Niveles elevados de dopamina están asociados con manía y esquizofrenia y período Los niveles disminuidos de dopamina se han asociado con Parkinson y aposs Enfermedad y depresión y período Serotonina y toro Ubicación y colon Las vías de la serotonina se originan en los cuerpos celulares ubicados en la protuberancia y la médula y se proyectan a áreas que incluyen el hipotálamo y la coma tálamo y el sistema límbico de la coma corteza y coma cerebelo y coma y médula espinal y período La serotonina que no se devuelve para ser almacenada en las vesículas terminales del axón es catabolizada por la enzima MAO y período y funciones de toro y colon Se rotonina puede desempeñar un papel en el sueño y la excitación y la libido de la coma y el apetito de la coma y el estado de ánimo de la coma y la agresión de la coma y la percepción del dolor y el punto y el período Posibles implicaciones en las enfermedades mentales y el colon El sistema serotoninérgico se ha implicado en los estados de ansiedad, la depresión de las comas y la esquizofrenia y la lpar Sadock et al. reacciones se ha documentado bien y período Su papel en el SNC como neurotransmisor se ha confirmado recientemente y coma y la disponibilidad de información es limitada y período Las concentraciones más altas de histamina se encuentran dentro de varias regiones del hipotálamo y período y Toro Funciones y colon Las neuronas histamínicas en el hipotálamo posterior están asociadas con el sostenimiento vigilia & lparGilman & amp Newman & comma 2003 & rpar & period La enzima que cataboliza la histamina es MAO & period & bull Posibles implicaciones en enfermedades mentales y colon Aunque los procesos exactos median ed por histamina en el SNC son inciertos y coma algunos datos sugieren que la histamina puede desempeñar un papel en la enfermedad depresiva y el período Aminoácidos Aminoácidos inhibidores Ácido gamma-aminobutírico y toro Ubicación y colon Ácido gamma-aminobutírico e lparGABA y rpar tiene una distribución generalizada en el SNC y coma con altas concentraciones en el hipotálamo corteza y coma cerebelo y coma y ganglios basales del cerebro y semi la materia gris del asta dorsal de la médula espinal y semi y la retina y período GABA es catabolizado por la enzima GABA transaminasa y período y funciones del toro y neurotransmisores inhibidores del colon y la coma como GABA y la coma previenen la interrupción de la excitación eléctrica sináptica. unión y período Esta función es significativa cuando la desaceleración de la actividad corporal es ventajosa y el período La mejora del sistema GABA es el mecanismo de acción por el cual las benzodiazepinas producen su efecto calmante y período y toro Posibles implicaciones en enfermedades mentales y colon Las alteraciones en el sistema GABA han sido implicadas en trastornos de ansiedad y trastornos del movimiento de las comas y lpare y periodg y punto y coma Enfermedad de Huntington y aposs & rpar & coma y varias formas de epilepsia y período Glicina y toro Ubicación y colon Las concentraciones más altas de glicina en el SNC se encuentran en la médula espinal y el tallo cerebral y el período enzimático Poco se sabe sobre el posible metabolismo enzimático de glicina y menstruación y funciones toro y colon La glicina parece ser el neurotransmisor de la inhibición recurrente de las neuronas motoras dentro de la médula espinal y posiblemente está involucrada en la regulación de los reflejos espinales y del tronco encefálico y menstruación y toro Posibles implicaciones en enfermedades mentales y colon La glicina se ha implicado en la patogénesis de ciertos tipos de espástica trastornos y en & quot; encefalopatía por glicina & coma & quot, que se sabe que ocurre con la acumulación tóxica del neurotransmisor en el cerebro y el líquido cefalorraquídeo & lparVan Hove & comma Coughlin & comma & amp Sharer & comma 2013 & rpar & period Aminoácidos excitadores Glutamato y aspartato y toro Ubicación y colon El glutamato y el aspartato parecen ser neurotransmisores excitadores primarios en las células piramidales de la corteza y la coma, el cerebelo y la coma y los sistemas aferentes sensoriales primarios y período También se encuentran en el hipocampo y la coma, el tálamo y la coma y el cordón y el aspartato están inactivos. captación en los tejidos y a través de la asimilación en varias vías metabólicas y período y funciones del toro y colon Función de glutamato y aspartato en la transmisión de información sensorial y en la regulación de varios reflejos motores y espinales y período y toro Posibles implicaciones en enfermedades mentales y colon Las alteraciones en estos sistemas han sido implicadas en la etiología de ciertos trastornos neurodegenerativos y la coma como la enfermedad de Huntington y aposs y la epilepsia del lóbulo temporal de la coma y la coma y la degeneración y el período del cerebelo espinal Estudios recientes han implicado un aumento de los niveles de glutamato en la ansiedad y la depresión e trastornos y niveles disminuidos en la esquizofrenia & amp; lparBunney & comma Bunney & amp; comma & amp Carlsson & comma 2012 & semi Ouellet-Plamondon & amp George & comma 2012 & rpar & period Neuropéptidos Los neuropéptidos actúan como moléculas de señalización en el SNC & punto Sus actividades incluyen procesos de regulación relacionados con el sexo y la coma, el sueño y el dolor y las comas y las comas y el estrés social y la coma y la coma pueden asociados con psicosis y trastornos del estado de ánimo de las comas y demencias de las comas y trastornos del espectro autista y de las comas y lparSadock et al. Implicaciones biológicas 25 concentraciones en el hipotálamo y el tálamo de la coma y las estructuras límbicas de la coma y el mesencéfalo de la coma y la coma a nd tronco encefálico y período Las encefalinas también se encuentran en el tracto gastrointestinal y el período y funciones del toro y el colon Con sus propiedades naturales similares a la morfina y los péptidos opioides de coma se cree que tienen un papel en la modulación del dolor y el período Se liberan en respuesta a estímulos dolorosos y pueden ser responsables de producir el efecto analgésico después de la acupuntura y el período Péptidos opioides alterar la liberación de dopamina y afectar la actividad espontánea de las neuronas dopaminérgicas y el período y el toro Posibles implicaciones en las enfermedades mentales y el colon La modulación de la actividad de la dopamina por los péptidos opioides puede estar asociada con algunos síntomas de la esquizofrenia y el período Sustancia P y el toro Ubicación y el colon La sustancia P fue el primer neuropéptido que se descubrió y el período Es presente en altas concentraciones en el hipotálamo y las estructuras límbicas de la coma y el mesencéfalo de la coma y la coma y el tronco encefálico y también se encuentra en el tálamo y los ganglios basales de la coma y la coma y la médula espinal y el período y el toro Funciones y el colon La sustancia P juega un papel en la transmisión sensorial ission & comma particularmente en la regulación del dolor & period & bull Posibles implicaciones en enfermedades mentales & colon Estudios recientes demostraron que las personas con depresión y trastorno de estrés postraumático & lparPTSD & rpar tenían niveles elevados de sustancia Pin su fluido espinal cerebral & lpar encontrado en la corteza cerebral y coma hipocampo y coma tálamo y coma ganglios basales y coma tronco cerebral y coma y de la médula espinal y de época y bull Funciones y de colon Somatatin se ha demostrado que estimula la dopamina y coma serotonina y coma norepinefrina y coma y la acetilcolina y para inhibir la norepinefrina y coma histamina y coma y glutamato y período también actúa como un neuromodulador para la serotonina en el hipotálamo y coma regulando de este modo su liberación y lpari y periode y período y coma controlar ya sea estimulada o inhibida & rpar & period Es posible que la somatostatina pueda servir para esta función. unción también para otros neurotransmisores & período & toro Posibles implicaciones en enfermedades mentales & colon Se han informado altas concentraciones de somatostatina en muestras cerebrales de clientes con enfermedad de Huntington & aposs y concentraciones bajas en pacientes con enfermedad de Alzheimer & aposs & período CONCEPTO BÁSICO Neuroendocrinología Estudio de la interacción entre el sistema nervioso y el sistema endocrino 26 UN IT 1 & bull Introducción a los conceptos de salud mental psiquiátrica Neuroendocrinología El funcionamiento endocrino humano tiene una base sólida en el SNC bajo la dirección del hipotálamo y la coma, que tiene control directo sobre la glándula pituitaria y el período La pituitaria La glándula tiene dos lóbulos principales: el lóbulo interior y el paralelo, también llamado adenohipófisis y el lóbulo posterior, también llamado neurohipófisis, período La glándula pituitaria es sólo del tamaño de un guisante y una coma, pero a pesar de su tamaño y debido al poderoso control que ejerce sobre el funcionamiento endocrino en humanos & coma, a veces se le llama & quot; glándula maestra & período & quot & quot & quot & lpar. funcionamiento conductual y período La discusión de estas hormonas se resume en la Tabla 2-3 y período Glándula pituitaria La hipófisis posterior y lpar Neurohipófisis y rpar El hipotálamo tiene control directo sobre la pituitaria posterior a través de vías neurales eferentes y período Dos Hipófisis posterior Mostrar menos


    Representaciones gráficas convenientes de la concentración de calcio que indican regiones que están en los mismos niveles de calcio similares a mapas meteorológicos que trazan regiones a la misma temperatura (isotermas) o presión (isobaras).

    La migración aleatoria de moléculas o partículas pequeñas que surgen del movimiento debido a la energía térmica.

    Análisis de fluctuaciones ópticas

    Variante de análisis de ruido utilizando un indicador fluorescente de calcio para monitorear las fluctuaciones de ensayo a ensayo en los niveles de calcio después de un transitorio de calcio desencadenado por estímulos para contar el número de canales de calcio que contribuyen a la fluorescencia.

    Unidad natural de energía térmica disponible para impulsar procesos a nanoescala, definida por el producto de la constante de Boltzmann con la temperatura termodinámica absoluta (en Kelvin).

    Una relación cuantitativa rudimentaria entre la constante de velocidad microscópica de una transición entre dos estados y la barrera de energía (Δmi) separando los estados: tasa = A exp (−Δmi/kBT), dónde A es el factor preexponencial, kB es la constante de Boltzmann y T es la temperatura termodinámica absoluta. La altura de la barrera se denomina comúnmente energía de activación.

    Un acrónimo derivado de soluble nortereceptor de proteína de unión al factor sensible a la etilmaleimida (SNAP). Las proteínas SNARE comprenden una familia de proteínas profundamente conservada que participa en la fusión de membranas en eucariotas. Las SNARE neuronales responsables de la fusión de vesículas sinápticas son la sintaxina 1, SNAP25 y VAMP2.


    Ver el vídeo: TODO SOBRE LOS NEUROTRANSMISORES. CLASIFICACIÓN Y FUNCIONES (Febrero 2023).