2. Objetivos
Con el aprendizaje de esta clase el estudiante:
Explique las bases biológicas del
electroencefalograma y de los potenciales
evocados.
Explica la actividad gamma y como el sueño está
organizado como una estructura definida.
Explica los factores como el ritmo circadiano y la
extensión de la vigilia previa en el inicio del
sueño y la somnolencia.
Describe los factores del sueño de onda lenta.
Relaciona la fisiología del sueño MOR con la
estructura anatómica del encéfalo.
21/4/2024 2
3. Objetivos
Con el aprendizaje de esta clase el
estudiante:
Relaciona la fisiología del sueño MOR con la
estructura anatómica del encéfalo.
Describe el papel de la orexina y su relación
con la narcolepsia y el control del sueño y la
vigilia.
Relaciona la forma de los sueños con la
biología del sueño MOR.
Distingue las funciones del sueño no MOR y
el sueño MOR.
Explicar los conceptos de somnolencia,
estupor, coma y la escala de Glasgow.
21/4/2024 3
4. Bases biológicas del
electroencefalograma
El EEG es una importante herramienta
neurológica, por tres razones principales:
1. Es primordial para el estudio de la fisiología
del sueño y la fisiopatología de los
trastornos del sueno.
2. Es esencial para el análisis de convulsiones
y para monitorizar su evolución durante el
tratamiento.
3. Es una valiosa ayuda para la localización
de lesiones expansivas incluyendo los
tumores cerebrales.
21/4/2024 4
5. Bases biológicas del
electroencefalograma
La electroencefalografía proporciona un
método no invasivo para estudiar la
actividad eléctrica continua o espontánea
del cerebro.
Los potenciales del cerebro se registran
en un electroencefalograma (EEG); éstos
aparecen como ondas periódicas con
frecuencias que van de 0.5 a 40 ciclos
por segundo (cps o herzios [Hz]) y con
una amplitud que abarca de cinco a
varios cientos de microvoltios.
21/4/2024 5
6. Bases biológicas del
electroencefalograma
Debido a que la amplitud de la actividad
eléctrica cerebral es mucho menor que la
obtenida del corazón en un
electrocardiograma (ECG), se requiere de
una amplificación sensible (pero estable)
para producir un registro sin distorsiones
de la actividad cerebral; esto demanda
aislamiento eléctrico y la apropiada
conexión a tierra.
21/4/2024 6
7. Bases biológicas del
electroencefalograma
Cuando se colocan pequeños electrodos de disco
metálico en la superficie del cuero cabelludo, pueden
detectarse corrientes oscilatorias de 20-100 mV que
se conocen como electroencefalograma (EEG).
Su origen es una consecuencia directa del efecto
aditivo de los grupos de neuronas corticales
piramidales que se organizan en columnas radiales
(dirigidas hacia el exterior). En este contexto, las
columnas relevantes son las que están situadas
debajo de la superficie de los giros corticales.
Como los potenciales de membrana de estas
columnas fluctúan, se desarrolla un dipolo eléctrico
(áreas adyacentes de carga opuesta).
21/4/2024 7
8. Bases biológicas del
electroencefalograma
El dipolo da lugar a un potencial de
campo eléctrico conforme la corriente
pasa a través del espacio extracelular
adyacente, así como intracelularmente a
través de las neuronas.
En el EEG se registra la componente
extracelular de esta corriente, y las
variaciones tanto en la potencia como en
la densidad de los bucles de corriente
dan lugar a su forma característica de
onda sinusoidal.
21/4/2024 8
10. Bases biológicas del
electroencefalograma
La mayoría de los componentes del EEG
se originan de las corrientes generadas
por los potenciales postsinápticos y no de
las que originan de los potenciales de
acción.
Los potenciales de acción generalmente
son breves y muy asincrónicos para
sumarse y producer una señal detectable
en el cuero cabelludo.
21/4/2024 10
14. Bases biológicas de los
potenciales evocados
1. Los “potenciales evocados sensitivos” son las ondas
detectadas por electrodos de registro EEG
específicos en respuesta a diferentes tipos de
estimulación sensitiva periférica. El objetivo es
evaluar la integridad de las vías sensitivas
centrales.
2. Los “potenciales evocados motores” se provocan en
músculos esqueléticos por estimulación magnética
de la corteza motora. El principal objetivo clínico es
asegurar la velocidad de conducción del tracto
corticoespinal.
Una observación fisiológica de interés general
revelada con la aplicación de esta técnica es que la
adquisición de una habilidad motora particular
puede acelerarse con ensayos mentales.
21/4/2024 14
15. Bases biológicas de los
potenciales evocados
Los potenciales evocados pueden considerarse
como ondas EEG que se producen después de
un estímulo sensorial.
Debido a que están sincronizados con el
estımulo, pueden promediarse para mejorar la
relación señal/ruido; esto es importante porque
las señales de un potencial evocado biológico
registradas desde el cuero cabelludo son
típicamente sólo de unos pocos microvoltios en
amplitud.
21/4/2024 15
16. Bases biológicas de los
potenciales evocados
En neurofisiología clínica, los estímulos específicos
se relacionan con sensaciones visuales, auditivas y
cutáneas.
Una dificultad con estos potenciales evocados reside
en que sus amplitudes bajas, de 20 mV o incluso
menos, no se detectan en los registros
electroencefalográficos (EEG) rutinarios debido al
patrón de onda de fondo.
Para detectarlos se aprovecha la regularidad de la
respuesta a estímulos repetitivos del mismo tipo.
Con la estimulación repetitiva, seguida de un
promedio realizado por ordenador, los ritmos de
fondo irregulares se cancelan entre sí y pueden
apreciarse claramente los potenciales evocados.
21/4/2024 16
18. Actividad gamma
El EEG representa la actividad dendrítica de las
neuronas corticales.
Las ondas varían en su frecuencia entre 1 y 50
Hz y su amplitud es de 20 – 100 microvoltios.
21/4/2024 18
20. Actividad gamma
Trabajos recientes indican que las ondas sincronizadas de
alta frecuencia (gamma) pueden estar presentes en el
despertar y en el sueño REM, aunque éstas son de baja
amplitud.
Como el término se utiliza actualmente, las frecuencias
gamma están centradas en aproximadamente 40 Hz y van
desde aproximadamente 30 a 60 Hz, e incluso más altas.
La actividad gamma puede indexar la actividad síncrona de
las columnas de células corticales involucradas en el
procesamiento neural, y los trabajos recientes en
neurociencia cognitiva sugieren que actividad EEG rápida en
la banda gamma (30 a 60 Hz) aumenta durante la formación
de las percepciones y la memoria, el procesamiento
lingüístico y otras funciones conductuales y perceptivas,
incluido el aprendizaje asociativo, y puede estar implicado
en ellas.
Además, trabajos recientes indican que la actividad gamma
puede ser deficiente en la esquizofrenia.
21/4/2024 20
21. Sueño organizado como una
estructura definida
Los investigadores modernos
definen el sueño:
en función del comportamiento
de la persona que se queda
dormida y
las modificaciones fisiológicas
que tienen lugar en el ritmo
eléctrico cerebral en el
momento del despertar.
21/4/2024 21
22. Sueño está organizado como
una estructura definida
Los criterios comportamentales
son:
la falta de movilidad o la
movilidad escasa,
el cierre de los párpados,
la adopción de una postura
característica para dormir y que
es específica de cada especie,
21/4/2024 22
23. Sueño está organizado como
una estructura definida
Los criterios comportamentales son:
la reducción de la respuesta a los
estímulos externos,
la inactividad,
el incremento del tiempo de
reacción, la elevación del umbral
para el despertar,
la reducción de la actividad
cognitiva y
el estado inconsciente reversible.
21/4/2024 23
25. Sueño está organizado como
una estructura definida
La macroestructura del sueño está
fundamentada en patrones cíclicos de los
estados NREM y REM,
La microestructura del sueño está constituida
principalmente por episodios de despertar,
períodos de CAP y períodos sin CAP (los
complejos K y los husos del sueño).
El conocimiento de la macroestructura y la
microestructura del sueño es importante debido
a que la actividad motora anómala que aparece
durante el sueño puede estar relacionada con
alteraciones en estos dos parámetros.
CAP (patrón alternante cíclico)
21/4/2024 25
28. Ontogenia del sueño
La evolución del EEG y de los estados de sueño desde el
feto, el lactante prematuro y a término, el niño pequeño y
el adolescente hasta el adulto sigue un desarrollo
ordenado que depende del grado de maduración del
sistema nervioso central (SNC).
Los factores neurológicos, ambientales y genéticos, así
como las enfermedades médicas o neurológicas
comórbidas, influyen de manera significativa en estos
cambios ontogénicos.
Los requerimientos de sueño cambian entre la lactancia y
la edad avanzada. El recién nacido presenta un patrón de
sueño polifásico y necesita dormir 16 h al día.
Este requerimiento de sueño disminuye hasta
aproximadamente 11 h diarias a los 3-5 años de edad. A
los 9-10 años de edad, la mayor parte de los niños
duermen 10 h cada noche.
21/4/2024 28
29. Ontogenia del sueño
Los preadolescentes mantienen un nivel
importante de vigilia durante el día y en el Test
de latencia múltiple del sueño (Multiple Sleep
Latency Test) se demuestra una latencia del
sueño media de 17-18 min.
En los niños en edad preescolar el sueño asume
un patrón bifásico.
Los adultos muestran un patrón del sueño
monofásico, con una duración promedio de 7,5-
8 h cada noche.
Este patrón vuelve a ser bifásico a una edad
avanzada.
21/4/2024 29
30. Filogenia del sueño
Los delfines y las ballenas son los
únicos grupos de mamíferos que no
muestran sueño REM en los
distintos registros.
Los animales pequeños también
muestran un ciclo REM-NREM más
corto que los animales grandes.
21/4/2024 30
31. Filogenia del sueño
Un hallazgo sorprendente efectuado en los
delfines es el hecho de que durante el sueño
la mitad de su cerebro muestra las
características EEG típicas del sueño,
mientras que la otra mitad muestra las
características EEG de la vigilia.
Cada episodio de sueño dura
aproximadamente 30-60 min; después, se
invierten las funciones de los dos mitades
del cerebro.
21/4/2024 31
32. Ritmo circadiano
El término de cronobiología se refiere al
estudio de las respuestas biológicas del
cuerpo frente a los acontecimientos
relacionados con el tiempo.
Todas las funciones biológicas de las
células, los órganos y el cuerpo entero
presentan ritmos circadianos
(aproximadamente, 24 h), ultradianos
(<24 h) o infradianos (>24 h).
21/4/2024 32
33. Ritmo circadiano
Los ritmos circadianos pueden ser
manipulados para el tratamiento de
ciertas enfermedades, un método que se
ha denominado cronoterapia.
Son ejemplos de ello el avance o el
retraso de la fase de los ritmos del sueño
y la aplicación de luz intensa durante
ciertos períodos de la noche o la mañana.
21/4/2024 33
34. Ritmo circadiano
Extensión de la vigilia
El sueño y la vigilia están controlados por factores
homeostáticos y circadianos.
La duración de la vigilia previa determina la
propensión a la somnolencia (factor homeostático),
mientras que los factores circadianos determinan la
cronología, la duración y las características del
sueño.
Hay dos tipos de somnolencia: fisiológica y subjetiva.
La primera es la tendencia del cuerpo a la
somnolencia.
Existen dos períodos de gran vulnerabilidad: 2:00-
6:00 a. m. (especialmente, 3:00-5:00 a.m.) y 2:00-
6:00 p.m. (en particular, 3:00-5:00 p.m.).
21/4/2024 34
35. La propensión a la somnolencia fisiológica (p.
ej., a primera hora de la tarde y durante la
madrugada) depende de factores circadianos y
homeostáticos.
Se ha observado que en estos períodos tiene
lugar un mayor número de accidentes
relacionados con el sueño.
La somnolencia subjetiva es la percepción de la
somnolencia por parte del individuo; depende de
varios factores externos, como el grado de
estimulación en el ambiente y el consumo de
café y de otras bebidas con cafeína.
21/4/2024 35
Ritmo circadiano
Extensión de la vigilia
36. Factores del sueño de
onda lenta
Adenosina: mediador de la
somnolencia que tiene lugar tras
una vigilia prolongada, una
función en la que pueden ser
especialmente importantes sus
efectos inhibidores sobre las
neuronas inductoras de la vigilia y
que se localizan en el prosencéfalo
basal.
21/4/2024 36
37. Factores del sueño de
onda lenta
La evidencia de sentido común
correspondiente a la función que
desempeña la adenosina en la
somnolencia procede del uso casi
universal del café y el té para
incrementar el grado de alerta, dado que
estas bebidas contienen los antagonistas
del receptor de la adenosina, cafeína y
teofilina.
21/4/2024 37
38. Fisiología del sueño MOR
El tronco encefálico contiene los
mecanismos neurales del ritmo del sueño
REM.
La transección realizada inmediatamente por
encima de la unión de la protuberancia y el
mesencéfalo daba lugar a un estado en el
que se demostraba la aparición periódica de
sueño REM en los registros efectuados en el
tronco encefálico aislado;
En los registros del prosencéfalo aislado no
había signos de sueño REM.
21/4/2024 38
39. Fisiología del sueño MOR
Los mecanismos del
prosencéfalo
(incluyendo los
relacionados con los
ritmos circadianos)
modulan el sueño
REM, los mecanismos
fundamentales de la
generación del ritmo
se localizan en el
tronco encefálico y,
por ello, los estudios
anatómicos y
fisiológicos se han
centrado sobre esta
estructura.
21/4/2024 39
40. Fisiología del sueño MOR
El esquema anatómico que aparece en la figura
también muestra muchos de los grupos celulares
importantes en el sueño REM;
Son destacables en este esquema las neuronas
colinérgicas, que actúan como elementos
promotores de los fenómenos REM, así como las
neuronas monoaminérgicas, cuyo efecto es el de la
supresión de la mayor parte de los componentes del
sueño REM.
Las neuronas productoras de ácido g-aminobutírico
(GABA, g-aminobutyric acid; neuronas GABAérgicas),
que no se localizan en núcleos específicos sino que
tienen una distribución mucho más dispersa.
En la figura también se puede observar que la
transección efectuada por Jouvet respetaba estas
zonas esenciales del tronco encefálico.
21/4/2024 40
45. Papel de la orexina
Las neuronas localizadas principalmente en
el hipotálamo perifornical (HPF) y lateral, y
que contienen el neuropéptido orexina
(denominado también hipocretina) respecto
a la regulación del estado comportamental y
la narcolepsia/cataplejía.
La narcolepsia es un trastorno crónico del
sueño que se caracteriza por somnolencia
diurna excesiva, sueño fragmentado y
otros síntomas que son indicativos de una
expresión anómala del sueño REM; estos
síntomas son: cataplejía, alucinaciones
hipnagógicas, períodos REM al inicio del
sueño y parálisis del sueño.
21/4/2024 45
46. Sueños y el sueño MOR
La teoría freudiana postulaba que los
sentimientos reprimidos son suprimidos
u ocultados psicológicamente en la mente
inconsciente y que a menudo se
manifiestan en los sueños.
La mayor parte de los sentimientos
reprimidos corresponden a deseos
sexuales reprimidos y aparecen en forma
de sueños o de símbolos referidos a los
órganos sexuales.
21/4/2024 46
47. Sueños y el sueño MOR
Los científicos modernos especializados en el
sueño intentan interpretar los sueños en
términos anatómicos y fisiológicos.
El campo de la investigación relativa a los
sueños adoptó una nueva dirección desde
que Aserinsky y Kleitman demostraran en
1953 la existencia del sueño REM.
Aproximadamente el 80% de los sueños
tienen lugar durante el sueño REM,
mientras que el 20% restante aparece
durante el sueño NREM.
21/4/2024 47
48. Sueños y el sueño MOR
Se ha señalado que aproximadamente el
80% de los sueños tienen lugar durante
el sueño REM, mientras que el 20%
restante aparece durante el sueño NREM.
Generalmente, las personas se
mantienen orientadas cuando son
despertadas en medio de la fase REM del
sueño, mientras que muestran una cierta
desorientación y confusión cuando se
despiertan durante la fase NREM.
21/4/2024 48
49. Sueños y el sueño MOR
Los sueños suelen aparecer con colores
naturales, más que en blanco y negro. En
nuestros sueños utilizamos los cinco sentidos.
En general, participan principalmente las
sensaciones visuales, seguidas de las auditivas,
las táctiles, las olfativas y las gustativas, en este
orden.
Los sueños pueden ser agradables o
desagradables, terroríficos o tristes.
Generalmente reflejan las actividades cotidianas
de la persona que sueña.
En nuestros sueños aparecen incorporados el
temor, la ansiedad y la aprensión.
21/4/2024 49
50. Sueños y el sueño MOR
Además, también pueden ocupar nuestros
sueños los acontecimientos estresantes del
pasado o el presente.
Las escenas o los eventos que aparecen en
los sueños no suelen ser racionales sino
que, más que ello, se muestran de manera
irracional con cambios rápidos de
escenarios, lugares o personas, o bien con
una mezcla extraña de todos estos
elementos.
En ocasiones pueden aparecer sueños
lúcidos en los que la persona que sueña
parece darse cuenta de manera vívida que
está soñando realmente.
21/4/2024 50
51. Sueños y el sueño MOR
La significación neurobiológica de los
sueños es desconocida.
Los científicos especializados en el sueño
intentan explicar los sueños en términos
de la interpretación anatómica y
fisiológica del sueño REM.
Durante esta fase se activan las sinapsis,
las neuronas y los axones que ponen en
conexión entre sí diversos grupos
neuronales cerebrales.
21/4/2024 51
52. Sueños y el sueño MOR
Esta activación se inicia en el tronco
encefálico y, después, los hemisferios
cerebrales modulan estas señales y crean
imágenes en colores o en blanco y negro
que dan lugar a los sueños.
De la misma forma, en ocasiones las
señales son convertidas en sensaciones
auditivas, táctiles o de otro tipo, con
manifestación en los sueños.
21/4/2024 52
53. Sueños y el sueño MOR
Algunas sugerencias propuestas para explicar la significación de
los sueños son la activación de las redes neurales del cerebro y
la reestructuración y reinterpretación de los datos almacenados
en la memoria.
Estas propuestas son similares a la hipótesis de Jouvet relativa
a la existencia de una relación entre el sueño REM y la
información adquirida recientemente.
Según el biólogo molecular y Premio Nobel Francis Crick y su
colaborador Graham Mitcheson, la función de los sueños es la
de desaprender, es decir, la de eliminar la información
innecesaria e inútil que ha quedado almacenada en el cerebro.
Algunos especialistas también han sugerido que durante la fase
de sueños del sueño tiene lugar la consolidación de la memoria.
Por otra parte, se han publicado abundantes historias relativas a
artistas, escritores y científicos que desarrollan durante sus
sueños ideas innovadoras relativas a su arte, su literatura o sus
proyectos científicos.
21/4/2024 53
