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Pregunta:
Sé que se han realizado experimentos para determinar la importancia de R.E.M. dormir en nuestro ciclo de sueño. Es particularmente importante para aprendiendo, síntesis de información, y recuperación de la angustia. ¿Por qué más R.E.M. dormir importante? ¿Qué experimentos se han realizado / observaciones se han realizado para determinar los mecanismos neurológicos subyacentes a R.E.M. ¿dormir? Sé que exhibimos alta frecuencia $ alpha $ ondas, similares a las ondas que experimentamos durante la vigilia.
Wiki:
Durante el sueño REM, los niveles altos de acetilcolina en el hipocampo suprimen la retroalimentación del hipocampo al neocórtex, y los niveles más bajos de acetilcolina y norepinefrina en el neocórtex fomentan la propagación de la actividad asociativa dentro de las áreas neocorticales sin control del hipocampo. Esto contrasta con la conciencia de vigilia, donde los niveles más altos de norepinefrina y acetilcolina inhiben las conexiones recurrentes en la neocorteza. El sueño REM a través de este proceso agrega creatividad al permitir que "las estructuras neocorticales reorganicen las jerarquías asociativas, en las que la información del hipocampo sería reinterpretada en relación con representaciones semánticas o nodos anteriores".
¿Siguen siendo así estas jerarquías neocorticales reorganizadas?
CÓMO integral es R.E.M. dormir al desarrollo de nuestro cerebro?
El sueño REM estimula las regiones del cerebro que se utilizan en el aprendizaje. Esto puede ser importante para el desarrollo normal del cerebro durante la infancia, lo que explicaría por qué los bebés pasan mucho más tiempo en el sueño REM que los adultos (ver Sueño: una actividad dinámica). Al igual que el sueño profundo, el sueño REM se asocia con una mayor producción de proteínas. Un estudio encontró que el sueño REM afecta el aprendizaje de ciertas habilidades mentales. Las personas a las que se les enseñó una habilidad y luego se les privó del sueño no REM pudieron recordar lo que habían aprendido después de dormir, mientras que las personas privadas del sueño REM no pudieron.
Algunos científicos creen que los sueños son el intento de la corteza de encontrar significado en las señales aleatorias que recibe durante el sueño REM. La corteza es la parte del cerebro que interpreta y organiza la información del entorno durante la conciencia. Puede ser que, dadas señales aleatorias de la protuberancia durante el sueño REM, la corteza también intente interpretar estas señales, creando una "historia" a partir de la actividad cerebral fragmentada.
Fuente: enlace
Movimientos oculares rápidos durante el sueño en ratones: la alta estabilidad similar a un rasgo califica la densidad del movimiento ocular rápido para la caracterización de la variación fenotípica en los patrones de sueño de los roedores
En los seres humanos, la densidad de los movimientos oculares rápidos (REM) durante el sueño REM juega un papel destacado en las enfermedades psiquiátricas. Especialmente en la depresión, un aumento de la densidad REM es un marcador de vulnerabilidad para la depresión. En la práctica clínica y la investigación, la medición de la densidad REM está altamente estandarizada. En la investigación básica con animales, casi no hay herramientas disponibles para obtener y evaluar sistemáticamente los datos del movimiento ocular, aunque esto crearía una mayor comparabilidad entre los estudios del sueño en humanos y animales.
Métodos
Obtuvimos señales electroencefalográficas (EEG), electromiográficas (EMG) y electrooculográficas (EOG) estandarizadas de ratones que se comportaban libremente. Los electrodos EOG se implantaron bilateral y crónicamente con la colocación de los electrodos directamente entre el músculo recto superior y el músculo recto lateral. Después de la recuperación, se obtuvieron señales de EEG, EMG y EOG durante cuatro días. Posteriormente al proceso de implantación, desarrollamos y validamos un puntaje Eye Movement en Mice Algorithm (EMMA) para detectar REM como singularidades de la señal EOG, basado en la metodología wavelet.
Resultados
La distribución de la vigilia, el sueño no REM (NREM) y el sueño de movimientos oculares rápidos (REM) fue típica de los roedores nocturnos con pequeñas cantidades de vigilia y grandes cantidades de sueño NREM durante el período de luz y proporciones inversas durante el período de oscuridad. El sueño REM se distribuyó de forma correspondiente. La densidad REM fue significativamente mayor durante el sueño REM que durante el sueño NREM. Los estallidos de REM se detectaron con más frecuencia al final del período de oscuridad que al comienzo del período de luz. Durante el sueño REM, la densidad REM mostró un curso ultradiano, y durante el sueño NREM, la densidad REM alcanzó su punto máximo al comienzo del período de oscuridad. Con respecto a los movimientos oculares individuales, la duración REM fue más larga y la amplitud fue menor durante el sueño REM que durante el sueño NREM. La mayoría de las ráfagas REM y REM únicas se asociaron con microdespertares durante el sueño NREM, pero no durante el sueño REM.
Conclusiones
Las distribuciones específicas de REM en la etapa del sueño en ratones corresponden a la densidad REM humana durante el sueño. La densidad REM, que ahora también se puede evaluar en modelos animales a través de nuestro enfoque, aumenta en humanos después de un estrés agudo, durante el trastorno de estrés postraumático y la depresión. Esta relación ahora puede explotarse para hacer coincidir los modelos animales más estrechamente con situaciones clínicas, especialmente en modelos animales de depresión.
¡Estoy muerto de cansancio! La importancia del sueño
Todo el mundo estará de acuerdo en que el sueño es un aspecto importante de nuestra vida, importante para nuestra salud física y mental, ¡y también un gran placer! Es tan importante que durante nuestra vida pasamos casi un tercio de nuestro tiempo durmiendo. Sin embargo, todavía no sabemos realmente por qué lo hacemos ... a pesar de años de investigación al respecto, la verdadera función del sueño aún es incierta. Una de las principales teorías sobre el sueño afirma que el cerebro lo necesita. Entonces, la pregunta es ¿cómo es útil dormir para nuestro cerebro? Ahora está comprobado que el sueño ayuda a la consolidación de la memoria y, por tanto, al aprendizaje. Un estudio publicado hace algunos años por Giulio Tononi (Universidad de Wisconsin) mostró que durante el sueño el cerebro elimina conexiones redundantes e inútiles. Además, un experimento reciente de Robert Stickgold (Universidad de Harvard) mostró que si los estudiantes tienen la posibilidad de dormir entre dos pruebas, se desempeñarán mejor en la segunda. Mientras duerme, el cerebro parece repetir un patrón de activación neuronal que ocurrió cuando la persona estuvo despierta por última vez, como si estuviera tratando de reforzar los rastros de la información aprendida recientemente. Según estos hallazgos, el propósito del sueño sería ayudarnos a recordar lo que es importante y dejarnos olvidar lo que no lo es. El sueño también tiene efectos fisiológicos, de hecho, la privación prolongada del sueño puede provocar la muerte, como lo demuestran los experimentos realizados por Rechtschaffen (Universidad de Chicago). En estos experimentos, se privó de sueño a las ratas colocándolas en un disco suspendido sobre un tanque de agua. Si las ratas se quedaban dormidas, se caían al agua y se despertaban de nuevo. Después de dos semanas, todas las ratas estaban muertas. Sin embargo, las necropsias en los animales no encontraron nada significativamente malo en ellos. Todos los órganos y marcadores vitales no se alteraron, y la única razón de la muerte fue el agotamiento, es decir, la falta de sueño.
FISIOLOGÍA DEL SUEÑO
El ciclo sueño-vigilia está controlado por dos influencias internas: la homeostasis del sueño y los ritmos circadianos. El sueño, al igual que otras condiciones corporales como la presión arterial y la temperatura, se encuentra bajo control homeostático en otras palabras, el cuerpo mantiene estos parámetros en un estado estable. Desde el momento en que nos despertamos, el impulso homeostático por dormir se acumula hasta tarde en la noche, cuando finalmente nos volveremos a dormir. Un neurotransmisor, la adenosina, parece ser la sustancia química que induce el sueño. De hecho, el nivel de adenosina aumenta constantemente cuando alguien está despierto, lo que aumenta la necesidad de dormir. Por el contrario, el nivel de adenosina disminuye durante la noche, satisfaciendo la necesidad de dormir. Algunas drogas (¡como la cafeína!) Actúan sobre el receptor de adenosina, interrumpiendo este proceso hasta cierto punto. Ritmos circadianos son cambios cíclicos que ocurren en un período de 24 horas impulsados por el "reloj biológico" del cerebro. Consiste en un grupo de neuronas en el hipotálamo, llamado núcleo supraquiasmático (SCN). La fisiología y el comportamiento regulados en estos ciclos están sincronizados con el entorno físico externo y los horarios sociales. Los factores de sincronización más fuertes son la luz y la oscuridad, los estímulos externos que establecen el "reloj biológico" y determinan cuándo debemos dormir y despertar. Aunque pensamos en el sueño como un período en el que nos desconectamos, el sueño es en realidad un proceso fisiológico activo. Hay dos tipos de sueño: el sueño con movimientos oculares rápidos (REM) y el sueño no REM (NREM), caracterizado por distintas actividades cerebrales. El sueño NREM, caracterizado por una reducción de la actividad fisiológica, consta de 4 etapas:
- Etapa 1: la transición de estar despierto a quedarse dormido; se caracteriza por ondas cerebrales lentas y disminución de la actividad muscular.
- Etapa 2: período de sueño ligero donde los movimientos oculares se detienen, las ondas cerebrales se vuelven más lentas y los períodos espontáneos de tono muscular se mezclan con períodos de relajación muscular.
- Etapas 3-4: se caracterizan por ondas cerebrales lentas conocidas como ondas delta intercaladas con ondas pequeñas más rápidas. El sueño es profundo, sin movimientos oculares y con disminución de la actividad muscular, aunque el movimiento es posible.
El sueño REM es un cambio paradójico en la actividad cerebral: el cerebro es extremadamente activo, sus ondas son rápidas y desincronizadas, similares a las características del estado de vigilia. La respiración se vuelve irregular, los ojos se mueven rápidamente y los músculos de las extremidades se paralizan temporalmente. Esta es la etapa donde ocurren la mayoría de los sueños. El papel de cada fase en la salud general aún es incierto, sin embargo, lograr un buen equilibrio entre las fases parece ser crucial para lograr un sueño beneficioso. Un ciclo de sueño completo dura entre 90 y 110 minutos y se repite de 4 a 6 veces cada noche. La composición de cada ciclo no es constante durante la noche (el sueño REM aumenta después de cada ciclo) y también cambia durante la vida de un individuo, y los niños tienen períodos de sueño REM significativamente más largos en comparación con los adultos.
LA PRIVACIÓN DEL SUEÑO
La privación del sueño, crónica o aguda, es la condición de no dormir lo suficiente. Las consecuencias a corto plazo de esta afección están bien documentadas, incluida la disminución del rendimiento cognitivo, la memoria deteriorada y los bajos niveles de alerta. Los períodos prolongados de sueño inadecuado tienen efectos secundarios acumulativos. En uno de los estudios más extensos sobre la privación del sueño en humanos, los sujetos fueron restringidos a 6 horas de sueño por noche durante dos semanas. Posteriormente, en las tareas cognitivas y motoras, se desempeñaron tan mal como los sujetos que estuvieron completamente privados de sueño durante dos noches consecutivas. A largo plazo, los malos hábitos de sueño afectan negativamente las funciones de varios órganos (como el corazón, los pulmones y los riñones), el metabolismo y el control del peso, las respuestas inmunitarias, la sensibilidad al dolor, así como las funciones cognitivas y del estado de ánimo. La falta de sueño también es un factor de riesgo de depresión y abuso de sustancias, y se ha relacionado con un mayor riesgo de diabetes, enfermedades cardíacas, obesidad y ciertas formas de cáncer. Obviamente, las consecuencias en los seres humanos de la privación total del sueño no están bien documentadas, y nuestro conocimiento al respecto proviene solo de unos pocos estudios, intentos de récord mundial e historias angustiosas como la contada por el psicoterapeuta John Schlapobersky, quien fue atormentado por la privación del sueño. : “Me mantuvieron sin dormir durante una semana en total. Puedo recordar los detalles de la experiencia, aunque ocurrió hace 35 años. Después de dos noches sin dormir, comienzan las alucinaciones y, después de tres noches, la gente sueña bastante despierta, que es una forma de psicosis. Al final de la semana, las personas pierden la orientación en el lugar y el tiempo: las personas con las que estás hablando para convertirse en personas de tu pasado, una ventana, podrían convertirse en una vista del mar que se veía en tus días de juventud. Privar a alguien del sueño es alterar su equilibrio y su cordura ”. Las personas que se quedan sin dormir durante largos períodos de tiempo generalmente se recuperan después de unos días. Hasta ahora, no se ha atribuido ninguna muerte humana a la vigilia forzada o intencionada. Sin embargo, algunos casos raros en los que los humanos son literalmente incapaces de dormir han terminado en muerte. Esto se conoce como insomnio familiar fatal (FFI), que es una enfermedad cerebral priónica extremadamente rara, que resulta en una incapacidad total para dormir, demencia y, en última instancia, la muerte, en un plazo de 7 a 36 meses. La enfermedad progresa desde insomnio, alucinaciones, fluctuaciones de temperatura, hasta pérdida total del sueño, pérdida de peso, demencia, falta de respuesta y, finalmente, muerte súbita. Estos síntomas sugieren que los períodos prolongados sin dormir terminarían en la muerte al interrumpir funciones críticas como las relacionadas con el metabolismo. La persona se vuelve hipometabólica y no puede gestionar adecuadamente la ingesta y el gasto de energía, por lo que la energía se desperdicia.
CONCLUSIONES
El sueño es una función fisiológica fundamental que cumple funciones vitales para los organismos. Todos los animales duermen, desde los pájaros hasta los peces, y algunos de ellos pueden hacerlo con un hemisferio a la vez para mantener un cierto nivel de alerta. Muchos trastornos del sueño pueden provocar una leve privación del sueño que tendrá repercusiones negativas en la cognición y la salud física. En los casos más severos, la falta de sueño puede eventualmente causar demencia y muerte. Por eso es importante que cuidemos nuestro sueño, teniendo en cuenta que no solo importa la cantidad, sino lo más importante la calidad del sueño y en qué fase de sueño nos encontramos cuando nos despertamos. Ese es el caso de cuando nos vemos obligados a despertarnos y acabamos sintiéndonos somnolientos todo el día, a diferencia de cuando nos despertamos naturalmente, tal vez a la misma hora del día, pero nos sentimos muy bien y llenos de energía. Podemos calcular aproximadamente cuánto tiempo debemos dormir si queremos despertarnos en un mejor estado considerando la duración de las fases del sueño. Sin embargo, pase lo que pase, estoy de acuerdo con Wilson Mizner, quien sabiamente dijo: “La cantidad correcta de sueño que requiere una persona promedio es de 5 minutos más”. ¿Quieres saber si padeces algún trastorno del sueño? Realice esta sencilla prueba:
El papel del sueño en la función cerebral emocional
La evidencia que emerge rápidamente continúa describiendo una relación íntima y causal entre el sueño y la función cerebral emocional. Estos hallazgos se reflejan en observaciones clínicas de larga data que demuestran que casi todos los trastornos del estado de ánimo y de ansiedad coexisten con una o más anomalías del sueño. Esta revisión tiene como objetivo (a) proporcionan una síntesis de hallazgos recientes que describen el cerebro emocional y los beneficios conductuales provocados por el sueño y, a la inversa, los deterioros perjudiciales que siguen a la falta de sueño (B) describen un marco propuesto en el que el sueño, y específicamente el sueño de movimientos oculares rápidos (REM), apoya un proceso de homeostasis cerebral afectiva, preparando de manera óptima al organismo para el funcionamiento social y emocional del día siguiente y (C) describen cómo este marco hipotético puede explicar las relaciones prevalentes entre el sueño y los trastornos psiquiátricos, con un enfoque particular en el trastorno de estrés postraumático y la depresión mayor.
Estudiantes de posgrado en neurociencia, neuroanatomía y neurofisiología y neurobiología. El mercado secundario de este libro son los investigadores en neurociencia principalmente, pero también en los campos relacionados de psicología, biología celular, biología molecular, genética y cualquier otra área de la ciencia que se traslade a la investigación en neurociencia.
Prefacio a la tercera edición
Capítulo 1: Fundamentos de la neurociencia
BREVE HISTORIA DE LA NEUROCIENCIA
LA TERMINOLOGÍA DE LOS SISTEMAS NERVIOSOS ES JERÁRQUICA, DISTRIBUIDA, DESCRIPTIVA Y BASADA HISTÓRICAMENTE
LAS NEURONAS Y LA GLIA SON BLOQUES CONSTRUCTIVOS CELULARES DEL SISTEMA NERVIOSO
LOS PROCESOS OPERATIVOS DE LOS SISTEMAS NERVIOSOS TAMBIÉN SON JERÁRQUICOS
ORGANIZACIÓN CELULAR DEL CEREBRO
ORGANIZACIÓN DE ESTE TEXTO
ESTE LIBRO ESTÁ DESTINADO A UNA AMPLIA GAMA DE ESTUDIANTES DE LAS NEUROCIENCIAS
CUESTIONES CLÍNICAS EN LAS NEUROCIENCIAS
EL ESPÍRITU DE EXPLORACIÓN CONTINÚA
EL INVENTARIO GENÓMICO ES UN GRAN PASO HACIA ADELANTE
LA NEUROCIENCIA HOY: UNA OBRA COMUNAL
LA CREACIÓN DE CONOCIMIENTO
Capítulo 2: Plan básico del sistema nervioso
ASPECTOS DESTACADOS DE LA EVOLUCIÓN: PRINCIPIOS ORGANIZADORES GENERALES
EL DESARROLLO REVELA PIEZAS BÁSICAS DE VERTEBRADOS
EL PLAN BÁSICO DE CONECTIVIDAD DEL SISTEMA NERVIOSO
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO DE MAMÍFEROS ADULTOS
II: NEUROCIENCIA CELULAR Y MOLECULAR
Capítulo 3: Componentes celulares del tejido nervioso
EJEMPLOS ESPECÍFICOS DE DIFERENTES TIPOS NEURONALES
Capítulo 4: Organización subcelular del sistema nervioso: orgánulos y sus funciones
AXONES Y DENDRITAS: COMPONENTES ESTRUCTURALES ÚNICOS DE LAS NEURONAS
SÍNTESIS DE PROTEÍNA EN EL TEJIDO NERVIOSO
CITOSQUELETONES DE NEURONAS Y CÉLULAS GLIALES
MOTORES MOLECULARES EN EL SISTEMA NERVIOSO
CONSTRUYENDO Y MANTENIENDO LAS CÉLULAS DEL SISTEMA NERVIOSO
Capítulo 5: Propiedades electrotónicas de axones y dendritas
HACIA UNA TEORÍA DEL PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN NEURONAL
HERRAMIENTAS BÁSICAS: TEORÍA DE CABLES Y MODELOS COMPARTMENTALES
PROPAGACIÓN DE SEÑALES DE ESTADO FIJO
PROPAGACIÓN DE SEÑALES TRANSITORIAS
PROPIEDADES ELECTROTONICAS QUE SUBYAN A LA PROPAGACIÓN EN AXONES
SPREAD ELECTROTONIC EN DENDRITES
PROPIEDADES DINÁMICAS DE LA ESTRUCTURA ELECTROTONICA PASIVA
RELACIÓN PASIVO CON POTENCIALES ACTIVOS
Capítulo 6: Potencial de membrana y potencial de acción
Capítulo 7: Neurotransmisores
EXISTEN VARIOS MODOS DE COMUNICACIÓN NEURONAL
TRANSMISIÓN SINÁPTICA EN PERSPECTIVA
Capítulo 8: Liberación de neurotransmisores
LA LIBERACIÓN DEL TRANSMISOR ES CUANTAL
MECANISMOS MOLECULARES DEL TERMINAL NERVIOSO
ANÁLISIS CUANTAL: FISIOLOGÍA SINÁPTICA DE SONDAJE
PLASTICIDAD SINÁPTICA A CORTO PLAZO
Capítulo 9: Receptores de neurotransmisores
RECEPTORES ACOPLADOS DE PROTEÍNA G
Capítulo 10: Señalización intracelular
SEÑALIZACIÓN A TRAVÉS DE RECEPTORES VINCULADOS A PROTEÍNA G
MODULACIÓN DE LA FUNCIÓN NEURONAL POR PROTEÍNAS CINASAS Y FOSFATASAS
LA SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR AFECTA LA EXPRESIÓN DE GEN NUCLEAR
Capítulo 11: Potenciales postsinápticos e integración sináptica
RECEPTORES IONOTRÓPICOS: MEDIADORES DE RÁPIDOS POTENCIALES SINÁPTICOS EXCITATORIOS E INHIBIDORES
RECEPTORES METABOTROPICOS: MEDIADORES DE POTENCIALES SINAPTICOS LENTOS
INTEGRACIÓN DE POTENCIALES SINÁPTICOS
Capítulo 12: Procesamiento de información compleja en dendritas
ESTRATEGIAS PARA ESTUDIAR DENDRITOS COMPLEJOS
CONSTRUYENDO PRINCIPIOS PASO A PASO
AN AXON IMPONE LIMITACIONES AL PROCESAMIENTO DENDRÍTICO
INTERACCIONES DENDRODENDRÍTICAS ENTRE CÉLULAS AXONALES
LOS ÁRBOLES DENDRÍTICOS PASIVOS PUEDEN REALIZAR COMPUTACIONES COMPLEJAS
LA SEPARACIÓN DE CAMPOS DENDRÍTICOS MEJORA EL PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN COMPLEJA
LAS DENDRITAS DISTALES PUEDEN ESTAR VINCULADAS A LA SALIDA AXONAL
DESPOLARIZAR E HIPERPOLARIZAR LAS CONDUCTANCIAS DENDRÍTICAS INTERACTAN DINÁMICAMENTE
EL SEGMENTO INICIAL DE AXON HILLOCK CODIFICA LA SALIDA GLOBAL
LOS SITIOS DE INICIACIÓN DE MÚLTIPLES IMPULSOS ESTÁN BAJO CONTROL DINÁMICO
EL IMPULSO RETRÓGRADO QUE SE PROPAGA EN DENDRITOS PUEDE TENER MUCHAS FUNCIONES
EJEMPLOS DE CÓMO LOS CANALES CON CONTROL DE VOLTAJE MEJORAN EL PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN DENDRÍTICA
LAS ESPINAS DENDRITICAS SON UNIDADES MICROINTEGRATIVAS MULTIFUNCIONALES
RESUMEN: EL ÁRBOL DENDRÍTICO COMO SISTEMA COMPLEJO DE PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN
Capítulo 13: Metabolismo de la energía cerebral
METABOLISMO ENERGÉTICO DEL CEREBRO COMO UN ÓRGANO ENTERO
ACOPLAMIENTO FIRME DE ACTIVIDAD NEURONAL, FLUJO SANGUÍNEO Y METABOLISMO ENERGÉTICO
PROCESOS CEREBRALES PRODUCTORES Y CONSUMIDORES DE ENERGÍA
METABOLISMO DE LA ENERGÍA CEREBRAL A NIVEL CELULAR
METABOLISMO DE GLUTAMATO Y NITRÓGENO: UN TRANSPORTE COORDINADO ENTRE ASTROCITOS Y NEURONAS
LA UNIDAD METABÓLICA ASTROCITA-NEURONA
III: DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO
Capítulo 14: Inducción neuronal y formación de patrones
REGIONALIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
Capítulo 15: Determinación celular
ORÍGENES Y GENERACIÓN DE PROGENITORES NEURONALES
COORDENADAS ESPACIALES Y TEMPORALES DE ESPECIFICACIÓN NEURONAL
LOS GENES PRONEURALES Y NEUROGÉNICOS
DIVISIÓN CELULAR ASIMÉTRICA Y DESTINO CELULAR
NEURONAS SENSORIALES DEL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO
LA RETINA: UNA COLABORACIÓN DE CUESOS INTRÍNSICOS Y EXTRÍNSICOS
CODIFICACIÓN COMBINATORIAL EN DETERMINACIÓN DE NEURONAS MOTORAS
CÉLULAS DE LA CORTEZA CEREBRAL
Capítulo 16: Neurogénesis y migración
DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO
MIGRACIÓN CELULAR EN EL SNC
Capítulo 17: Conos de crecimiento y búsqueda de caminos de axones
LOS CONOS DE CRECIMIENTO SON GUIADOS ACTIVAMENTE
PREGUNTAS DE ORIENTACIÓN PARA EL DESARROLLO DE AXONES
TAS DE ORIENTACIÓN Y CONTROL DE LA DINÁMICA CITOESQUELÉTICA
ORIENTACIÓN EN LA LÍNEA MEDIA: CAMBIAR LAS RESPUESTAS A MÚLTIPLES SUCESOS
Capítulo 18: Selección de objetivos, mapas topográficos y formación de sinapsis
DESARROLLO DE LA SINAPSIS NEUROMUSCULAR
FORMACIÓN DE SINAPSIS EN EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
Capítulo 19: Muerte celular programada y factores neurotróficos
MUERTE CELULAR E HIPÓTESIS NEUROTROFICA
LOS ORÍGENES DE LA MUERTE CELULAR PROGRAMADA Y SU AMPLIA OCURRENCIA EN EL SISTEMA NERVIOSO EN DESARROLLO
FUNCIONES DE MUERTE CELULAR PROGRAMADA NEURONAL
MODOS DE MUERTE CELULAR EN NEURONAS EN DESARROLLO
EL MODO DE MUERTE DE CÉLULAS NEURONALES REFLEJA LA ACTIVACIÓN DE MECANISMOS BIOQUÍMICOS Y MOLECULARES DISTINTOS
FACTOR DE CRECIMIENTO NERVIOSO: EL PROTOTIPO DEL FACTOR DE SUPERVIVENCIA NEURONAL DERIVADO DEL OBJETIVO
SECRECIÓN Y TRANSPORTE AXONAL DE NEUROTROFINAS Y PRO-NEUROTROFINAS
TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL A TRAVÉS DE RECEPTORES TRK
LAS CITOQUINAS Y LOS FACTORES DE CRECIMIENTO TIENEN MÚLTIPLES ACTIVIDADES
LA MUERTE CELULAR PROGRAMADA ESTÁ REGULADA POR INTERACCIONES CON OBJETIVOS, AFERENTES Y CÉLULAS NO NEURONALES
EL PAPEL DE LA MUERTE CELULAR PROGRAMADA EN NEUROPATOLOGÍA
Capítulo 20: Eliminación de sinapsis
EL PROPÓSITO DE LA ELIMINACIÓN DE SINPSIS
UN ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LA ELIMINACIÓN DE SINPSIS EN LA UNIÓN NEUROMUSCULAR
UN PAPEL PARA LA COMPETICIÓN Y ACTIVIDAD INTERAXONALES
¿ES LA ELIMINACIÓN DE SINAPSIS ESTRICTAMENTE UN FENÓMENO DEL DESARROLLO?
Capítulo 21: Desarrollo dendrítico
DINÁMICA DEL DESARROLLO DEL ARBOR DENDRÍTICO
CONTROL GENÉTICO DEL DESARROLLO DE DENDRITA EN DROSOPHILA
REGULACIÓN EXTRACELULAR DEL DESARROLLO DENDRÍTICO EN EL CEREBRO DE MAMÍFEROS
EFECTO DE LA EXPERIENCIA SOBRE EL DESARROLLO DENDRÍTICO
MECANISMOS QUE MEDIAN EL CRECIMIENTO DENDRÍTICO DEPENDIENTE DE LA ACTIVIDAD
CONVERGENCIA Y DIVERGENCIA
Capítulo 22: Experiencia temprana y períodos sensibles
BIRDSONG: APRENDIDO POR EXPERIENCIA
LOCALIZACIÓN DE SONIDO: CALIBRADO POR EXPERIENCIA TEMPRANA EN EL BÚHO
PRINCIPIOS DEL APRENDIZAJE DEL DESARROLLO
Capítulo 23: Fundamentos de los sistemas sensoriales
ORGANIZACIÓN Y TRATAMIENTO PERIFÉRICO
VÍAS CENTRALES Y PROCESAMIENTO
Capítulo 24: Sentidos químicos: gusto y olfato
Capítulo 25: Sistema somatosensorial
MECANISMOS PERIFÉRICOS DE SENSACIÓN SOMÁTICA
AVISO, TERMORECEPCIÓN Y PICOR
COMPONENTES DEL SNC DE LA SENSACIÓN SOMÁTICA
MECANISMOS TALÁMICOS DE SENSACIÓN SOMÁTICA
EL CAMINO DE LA NOTIFICACIÓN AL DOLOR
EL SISTEMA TRIGEMINAL (Fig. 25.16)
REPRESENTACIÓN CORTICAL DEL TOQUE
Las vías P y M tienen propiedades de respuesta diferentes
Las células M son muy sensibles al contraste
EL CAMINO RETINOGENICULOOCORTICAL
Capítulo 28: Fundamentos de los sistemas motores
COMPONENTES BÁSICOS DEL SISTEMA MOTOR
LOS PROGRAMAS DE MOTOR COORDINAN PATRONES DE MOTOR BÁSICOS
FUNCIONES DE LAS DIFERENTES PARTES DEL SISTEMA NERVIOSO EN EL CONTROL DEL MOVIMIENTO
Capítulo 29: El sistema motor espinal y periférico
CONEXIÓN DE LA MÉDULA ESPINAL A LA PERIFERIA
REDES ESPINALES DE INTERNEURON
CONTROL DESCENDENTE DE CIRCUITOS ESPINALES
Capítulo 30: Control descendente del movimiento
EL SISTEMA POSTURAL MEDIAL
EL SISTEMA VOLUNTARIO LATERAL
Capítulo 31: Los ganglios basales
GPi es la salida primaria de los ganglios basales para los movimientos de las extremidades
SEÑALIZACIÓN EN GANGLIA BASAL
EL EFECTO DEL DAÑO DE LOS GANGLIOS BASALES EN EL MOVIMIENTO
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS GANGLIOS BASALES PARA EL CONTROL DE MOTORES
PARTICIPACIÓN DE LOS GANGLIOS BASALES EN FUNCIONES NO MOTORAS
ANATOMÍA Y DESARROLLO FILOGENÉTICO DEL CEREBELO
EVALUACIÓN DE LA FUNCIÓN CEREBELAR
¿Un papel cerebeloso en la rehabilitación? Recuperación funcional mediante el reaprendizaje después del daño de otras partes del sistema nervioso
LOS MOVIMIENTOS DE LOS OJOS SE UTILIZAN PARA ESTABILIZAR LA MIRADA O PARA CAMBIAR LA MIRADA
LA MECÁNICA DEL MOVIMIENTO DE LOS OJOS
LOS CIRCUITOS FUNDAMENTALES PARA ESTABILIZAR LA MIRADA
LOS COMANDOS PARA CAMBIAR LA MIRADA ESTÁN FORMADOS EN EL TALLO CEREBRAL
LOS CAMBIOS DE MIRADA SON CONTROLADOS POR EL CEREBRO MEDIO Y PRINCIPAL
EL CONTROL DE GAZE SHIFTS IMPLICA PROCESOS DE ORDEN SUPERIOR
EL CONTROL DE LOS MOVIMIENTOS DE LOS OJOS CAMBIA CON EL TIEMPO
Capítulo 34: El hipotálamo: una descripción general de los sistemas reguladores
ORGANIZACIÓN FUNCIONAL DEL HIPOTÁLAMO
LOS SISTEMAS EFECTORES DEL HIPOTÁLAMO SON HORMONALES Y SINÁPTICOS
Capítulo 35: Control central de las funciones autónomas: organización del sistema nervioso autónomo
DIVISIÓN SIMPÁTICA: ORGANIZADA PARA MOVILIZAR EL CUERPO PARA LA ACTIVIDAD
DIVISIÓN PARASIMPÁTICA: ORGANIZADA PARA LA CONSERVACIÓN DE ENERGÍA
LA DIVISIÓN ENÉRICA DEL ANS: LA RED NERVIOSA ENCONTRADA EN LAS PAREDES DE ÓRGANOS VISCERALES
FARMACOLOGÍA ANS: CODIFICACIÓN DE TRANSMISORES Y RECEPTORES
COORDINACIÓN AUTONÓMICA DE LA HOMEOSTASIS
CIRCUITOS ANS JERÁRQUICAMENTE ORGANIZADOS EN EL SNC
PERSPECTIVA: FUTURO DEL SISTEMA NERVIOSO AUTONÓMICO
RESUMEN Y CONCLUSIONES GENERALES
Capítulo 36: Regulación neural del sistema cardiovascular
ANATOMÍA Y PROPIEDADES QUÍMICAS DE LAS VÍAS AUTONÓMICAS
MECANISMOS DE CONTROL A CORTO PLAZO
CONTROL DE REFLEJOS DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR
QUIMORECEPTORES ARTERIALES PERIFÉRICOS
REFLEJOS VISCERALES ABDOMINALES
Capítulo 37: Control neuronal de la respiración
NEUROCIENCIA TEMPRANA Y EL TALLO CEREBRAL
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y RESPIRACIÓN
¿DÓNDE ESTÁN GENERANDO EL PATRÓN RESPIRATORIO LAS NEURONAS?
PATRONES DE DESCARGA DE NEURONAS RESPIRATORIAS
¿DÓNDE ESTÁN LAS NEURONAS QUE GENERAN EL RITMO RESPIRATORIO?
ENTRADAS SENSORIALES Y ALTERACIÓN DE LA RESPIRACIÓN
LOS MECANORECEPTORES EN LOS PULMONES AJUSTAN EL PATRÓN RESPIRATORIO E INICIAN REFLEJOS PROTECTORES
MODULACIÓN Y PLASTICIDAD DE LA SALIDA DEL MOTOR RESPIRATORIO
ESTRUCTURAS SUPRAPONTINAS Y RESPIRATORIAS
Capítulo 38: Ingesta de alimentos y metabolismo
PAPEL DE LA HOMEOSTASIS CALÓRICA EN EL CONTROL DE LA INGESTIÓN DE ALIMENTOS
CONTROL CENTRAL DE INGESTA DE ALIMENTOS
NEUROPÉPTIDOS Y CONTROL DE LA INGESTIÓN DE ALIMENTOS
Capítulo 39: Ingesta de agua y líquidos corporales
Capítulo 40: Sistemas neuroendocrinos
EL HIPOTÁLAMO ES UN ÓRGANO NEUROENDOCRINO
HORMONAS HIPOTALÁMICAS LIBERADORAS / INHIBIDAS Y SUS OBJETIVOS
LOS SISTEMAS NEUROENDOCRINOS HIPOTALÁMICO-ADENOHIPOFISIALES
LOS SISTEMAS HIPOTALÁMICO-NEUROHIPOFISIALES
Capítulo 41: Cronometraje circadiano
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE TIEMPO CIRCADIANO DE MAMÍFEROS
LOS NÚCLEOS SUPRACIASMÁTICOS SON EL SITIO DEL MARCAPASOS CIRCADIANO PRIMARIO EN MAMÍFEROS
UNA JERARQUÍA DE OSCILADORES CIRCADIANOS CELULARES AUTÓNOMOS
LA BASE MOLECULAR PARA LA OSCILACIÓN CIRCADIANA ES UN BUCLE DE RETROALIMENTACIÓN TRANSCRIPCIONAL
MECANISMOS DE SALIDA CIRCADIANA
DIVERSIDAD DE VÍAS DE PRODUCCIÓN QUE LLEVAN A RITMOS FISIOLÓGICOS
Capítulo 42: Sueño, sueños y vigilia
LOS DOS ESTADOS DEL SUEÑO: MOVIMIENTO RÁPIDO DE OJOS Y MOVIMIENTO DE OJOS NO RÁPIDO
DORMIR EN LA ERA MODERNA DE LA NEUROCIENCIA
ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DE LOS SISTEMAS REGULADORES DEL VÁSTAGO CEREBRAL
MODELANDO EL CONTROL DEL ESTADO CONDUCTUAL
EL SUEÑO TIENE MÚLTIPLES FUNCIONES
Capítulo 43: Recompensa, motivación y adicción
VII: NEUROCIENCIA CONDUCTUAL Y COGNITIVA
Capítulo 44: Evolución del cerebro humano
PRINCIPIOS EVOLUTIVOS Y COMPARATIVOS
EVOLUCIÓN DE LOS CEREBROS PRIMADOS
POR QUÉ ES IMPORTANTE EL TAMAÑO DEL CEREBRO
Capítulo 45: Desarrollo cognitivo y envejecimiento
DESARROLLO COGNITIVO Y ENVEJECIMIENTO: UNA PERSPECTIVA DE VIDA
PROCESOS PATOLÓGICOS EN EL DESARROLLO COGNITIVO Y ENVEJECIMIENTO
Capítulo 46: Percepción visual de objetos
EL PROBLEMA DEL RECONOCIMIENTO DE OBJETOS
SUSTRATOS PARA LA PERCEPCIÓN Y RECONOCIMIENTO DE OBJETOS: PRUEBAS TEMPRANAS DE DAÑO CEREBRAL
VÍAS VISUALES PARA EL PROCESAMIENTO DE OBJETOS EN PRIMATES NO HUMANOS
PROPIEDADES NEURONALES DENTRO DE LA VÍA DE RECONOCIMIENTO DE OBJETOS
NEUROIMAGEN FUNCIONAL Y ELECTROFISIOLOGÍA DEL RECONOCIMIENTO DE OBJETOS EN HUMANOS
PERCEPCIÓN Y RECONOCIMIENTO DE CLASES ESPECÍFICAS DE OBJETOS
Capítulo 47: Cognición espacial
SISTEMAS NEURALES PARA LA COGNICIÓN ESPACIAL
HIPOCAMPUS Y CORTEZA ADYACENTE
COGNICIÓN ESPACIAL Y ACCIÓN ESPACIAL
SÍNDROME DE NEGLECT: UN DÉFICIT DE ATENCIÓN ESPACIAL
ESTUDIOS DE REGISTRO DE UNIDAD ÚNICA EN PRIMATES NO HUMANOS PROPORCIONAN PRUEBAS CONVERGENTES PARA UN SISTEMA DE CONTROL DE LA ATENCIÓN FRONTOPARIETAL
LA ATENCIÓN AFECTA LA ACTIVIDAD NEURAL EN LA CORTEZA VISUAL HUMANA EN PRESENCIA Y AUSENCIA DE ESTIMULACIÓN VISUAL
LA ATENCIÓN AUMENTA LA SENSIBILIDAD Y AUMENTA LA CLARIDAD DE LAS SEÑALES GENERADAS POR LAS NEURONAS EN LAS PARTES DEL SISTEMA VISUAL DEDICADAS A PROCESAR INFORMACIÓN SOBRE OBJETOS
LA ATENCIÓN MODULA LAS RESPUESTAS NEURALES EN EL NÚCLEO GENICULADO LATERAL HUMANO
EL PARADIGMA DE LA BÚSQUEDA VISUAL SE HA UTILIZADO PARA ESTUDIAR EL PAPEL DE LA ATENCIÓN EN LA SELECCIÓN DE ESTÍMULOS PERTINENTES DENTRO DE UN ENTORNO VISUAL ABORDADO
¿DÓNDE ESTÁ EL CUELLO DE BOTELLA COMPUTACIONAL REVELADO POR LAS TAREAS DE BÚSQUEDA?
LOS CAMPOS RECEPTIVOS NEURONALES SON UN POSIBLE CORRELATO NEURAL DE CAPACIDAD LIMITADA
LA COMPETICIÓN PUEDE SER DISMINUIDA POR RETROALIMENTACIÓN NO ESPACIAL
FILTRADO DE INFORMACIÓN NO DESEADA EN HUMANOS
Capítulo 49: Aprendizaje y memoria: mecanismos básicos
SE HAN DESARROLLADO PARADIGMAS PARA ESTUDIAR EL APRENDIZAJE ASOCIATIVO Y NO ASOCIATIVO
ESTUDIOS DE INVERTEBRADOS: CONOCIMIENTOS CLAVE DE APLISIA EN MECANISMOS BÁSICOS DE APRENDIZAJE
Descubierto un nuevo papel de la adenosina en la regulación del sueño REM
La regulación y función del sueño es una de las mayores cajas negras de la ciencia del cerebro actual. Un nuevo artículo publicado en línea el 2 de agosto en la revista Estructura del cerebro y función del amplificador encuentra que el sueño de movimientos oculares rápidos (REM) es suprimido por la adenosina que actúa sobre un subtipo específico de receptores de adenosina, los receptores A2A, en el bulbo olfatorio. El estudio fue realizado por investigadores de la Facultad de Ciencias Médicas Básicas de la Universidad de Fudan en el Departamento de Farmacología y del Instituto Internacional de Medicina Integrativa del Sueño de la Universidad de Tsukuba (WPI-IIIS). El equipo de investigación utilizó métodos farmacológicos y genéticos para demostrar que el bloqueo de los receptores A2A o las neuronas que contienen los receptores A2A en el bulbo olfatorio aumenta el sueño REM en los roedores.
Se sabe desde hace mucho tiempo que la adenosina representa un estado de relativa deficiencia energética y que induce el sueño al bloquear la vigilia. Los nuevos hallazgos demuestran por primera vez que la adenosina también inhibe el sueño REM, una fase única del sueño en los mamíferos que se caracteriza por un movimiento ocular aleatorio y un tono muscular bajo en todo el cuerpo. El equipo de investigación chino-japonés descubrió que la adenosina actúa específicamente en el bulbo olfatorio que transmite información sobre el olor de la nariz al cerebro. Debido a que la disfunción olfativa puede tratarse con un antagonista del receptor A2A, por ejemplo cafeína, es posible que el sueño REM y la percepción de olores estén vinculados en el bulbo olfatorio. Curiosamente, la capacidad de oler se reduce en pacientes con trastorno de conducta del sueño REM (RBD). Los sueños que ocurren principalmente durante el sueño REM suelen ser una actividad mental pura mientras el cuerpo está en reposo. Sin embargo, los pacientes que sufren de RBD hacen realidad sus sueños.
Yiqun Wang, el investigador principal de este proyecto, dijo que "nuestros hallazgos nos alientan a creer que los receptores A2A pueden ser un objetivo novedoso para tratar el RBD al suprimir el sueño REM. Nuestra observación sugiere claramente una posibilidad intrigante para tratar esta enfermedad con un agonista del receptor A2A o modulador alostérico ".
El Departamento de Farmacología de la Facultad de Ciencias Médicas Básicas de la Universidad de Fudan se centra en los mecanismos moleculares del inicio y el mantenimiento del sueño, los circuitos neuronales de la regulación del sueño / vigilia y los efectos del sueño en la función cognitiva avanzada. Estas investigaciones tienen como objetivo promover la comprensión del proceso del sueño, fortalecer la prevención y el tratamiento de las enfermedades relacionadas con el sueño y mejorar la salud nacional y la productividad social.
WPI-IIIS fue lanzado por el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón con el objetivo de construir centros de investigación visibles a nivel mundial. At WPI-IIIS gather globally prominent scientists from multiple research fields contributing to elucidate the fundamental principles of sleep/wake regulation, and develop new strategies to assess and treat sleep diseases as well as the closely associated metabolic and mental disorders.
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Abstracto
This work presents a method for the derivation of two new features characterizing the occurrence of both, saccadic and slow eye movements (SEM), in electrooculographic (EOG) sleep recordings. Analysis of EOG activity is of fundamental importance for the clinical interpretation of a subject’s sleep pattern. The features here presented are derived from purely horizontal EOG recordings, and have been built to be patient-adaptive and relatively robust against a variety of artifacts. Using the two derived features, performance analysis of two derived Bayes classifiers (respectively for the automatic detection of saccades and of SEM) was validated. Experiments were carried out using a database of 21 whole-night recordings. Automatic and human detections were obtained on a 30-s time grid. Two clinical experts were used as the standard reference. Average kappa indexes were obtained to characterize the agreement between this reference and the automatic detector. Automatic-reference and human–human REM agreements were 0.80 and 0.87, respectively, for the detection of saccades. Corresponding SEM agreements were 0.59 and 0.64, respectively. Our results closely match the expected inter-rater agreement and therefore support the robustness of the method and the validity of the implemented features for the automatic analysis of sleep EOG recordings.
3 - Neurophysiology of Sleep: Basic Mechanisms Underlying Control of Wakefulness and Sleep
This chapter discusses the basic mechanisms underlying control of wakefulness and sleep. Sleep may be divided into two phases. The first phase of sleep, rapid eye movement (REM) sleep, is most often associated with vivid dreaming and a high level of brain activity. The other phase of sleep, non-REM (NREM) sleep or slow-wave sleep, is usually associated with reduced neuronal activity thought content during this state in humans usually is non-visual and consists of ruminative thoughts. In utero, mammals spend a large percentage of time in REM sleep, some 50%–80% of a 24-hour day. At birth, animals born with an immature nervous system spend a larger percentage of sleep time in REM sleep than adults of the same species. Sleep in the human newborn occupies two thirds of any day, and REM sleep accounts for half of the total sleep time or about a third of the entire 24-hour period. The percentage of REM sleep declines rapidly during early childhood so that by approximately age 10 years, the percentage of REM sleep is the same as for adults, 20% of total sleep time.
4. Sleep Affects Avian Performance
Sleep can benefit almost all aspects of animal biology, including the maintenance of the brain and central nervous system [90,91]. Consequently, sleep is generally thought to be important for waking performance. Research on birds indicates that, as in mammals [32], sleep is beneficial for optimal cognitive functioning ( Figure 3 ). The bulk of research in this area has been of learning processes during development, such as imprinting and song learning.
