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Curs de Formacio en NEUROLOGIA CLINICA
Societat Catalana de Neurologia 12-Febrer-2014
Cervell i dolor
Dr. Jordi Montero
Secció de Neurofisiologia. Servei de Neurologia
Unitat Multidisciplinar de Dolor
Hospital Universitari de Bellvitge
Universidad de Barcelona
www.neuropatiaperiferica.com/es
“Neurociencia”
Pain and its Transformations
The Interface of Biology and Culture
Coakley S and Kaufman K Ed.
Harvard University Press 2007
Clifford J.Wolf: Deconstructing Pain: A Deterministic Dissection of the Molecular Basis of Pain
Howard L.Fields: Setting the Stage for Pain: Allegorical Tales from Neuroscience (*)
Grief and Pain: The Mediation of Pain in Music
Pain, Ritual and the Somatomoral: Beyond the Individual
When is Pain not Suffering and Suffering not Pain?. Self, Ethics, and Trascendence
………………………………………………………………………………………….
(*) «Pain Transforms Meaning, Meaning Transforms Pain»
Imágenes fRMN
durante movimiento
Control
Paciente
Concepto 1
LA EVOLUCIÓN. DARWIN.
No es una teoría
Nada tiene sentido en Biología si no es a la luz de la evolución
Nada tiene sentido en Medicina si no es a la luz de la Biologia
Vida
en la
tierra
Número
de
Animales
con sistema
Tálamo-cortical
Primates
Familias
de
vertebrados
R.Lewin 1999
e
invertebrados
Gran extinción
del Pérmico
3000....
600
400
Millones de años
200
60
0
ARBOL DE FAMILIA
DE LOS
PRIMATES
Társidos
Mono
araña
Orangután
Homo
Babuino
Monos del
Nuevo Mundo
6.5
Gorila
Chimpancé
Bonobo
Prosimios
Millones
de años
Hominoides (antropoides)
Monos sin cola
Monos del viejo
Mundo
Han existido unas 6000 especies de Primates.
En la actualidad viven 183 (3% del total).
60
Han existido unas 84 especies de homínoides
Roger Lewin “Evolución humana”.
Primates
Separación
Simios / monos
60
Australopitecus
Aferensis
(bipedismo)
Crece el
Encéfalo
Hominoides
(instrumentos Homo
de piedra)
sapiens
Homo erectus
20-30
6.5
3.5 2.5 1.5
0.1
Millones de años
Roger Lewin “Evolución humana”. Salvat 1999
Concepto 1 (Evolución)
Para saber más
Roger Lewin
Evolución Humana
Salvat Ciencia 1994
Richard Dawkins
El Gen Egoista
Salvat Ciencia 2000
Javier Sampedro
Deconstruyendo a Darwin
Drakontos 2009
Concepto 2
REDES NEURONALES.
Memoria. Long Term Potentiation
Long Term Potentiation
Long- lasting but not necessarily irreversible
increase in synaptic strength
Early phase: last for up to three hours. Not de-novo protein synthesis
Late phase:
Protein synthesis. Three hours up to the life span of an animal.
synaptic strength = magnitude of the postsynaptic response
Can increase if:
1- Release of neurotransmitter is enhanced
2- Postsynaptic effects of the neurotransmitters become stronger
Bliss TVP, Collingride GL, Nature
1993, 361:31
Malenka RC, Bear MF, Neuron
Conexión bi direccional
TALAMO- CORTEX
10 veces más de conexiones cortico-talámicas que al revés
Solo 6-20% de sinapsis son de “paso” desde la periferia al cortex (moduladores y “drivers”)
Los eventos oscilatorios (ritmos) entre las neuronas corticales y talámicas son
los generadores de la cognición.
Dos grandes grupos de ritmos talámicos: tónico y en brotes (atención)
Importancia de núcleos intralaminares
La “RE-ENTRADA” como esencia de este sistema
Sherman SM
Edelman GM y Tononi G
APRENDIZAJE A PARTIR DE LA EXPERIENCIA
MEMORIA EXPLICITA (DECLARATIVA)
MEMORIA IMPLICITA (INCONSCIENTE)
Eric R.Kandel
Principios de Neurociencia
2000 Cap.63
Giacomo Rizzolatti Las Neuronas Espejo.
Paidós 2006
Marco Iacoboni Las Neuronas Espejo Katz Conocimiento 2008
Concepto 2 (Redes)
Para saber más
Eric R.Kandel
Principios de Neurociencia
Cooke SF and Bliss TVP
Giacomo Rizzolatti
Mc Graw Hill 2000
Plasticity in the human CNS
Las Neuronas Espejo
Brain 129 (2006)
Paidós 2006
Concepto 3
NEUROMODULACIÓN.
Excitabilidad neuronal
Neurotransmisor
Receptor
ELECTROTONO
Canales iónicos voltajedependientes
POTENCIAL DE ACCION
(todo o nada)
La neurona es un “promediador”
Neuromodulacion “cognitiva”
Neuromodulación farmacológica
Neuromodulación por estimulación
El grado de excitabilidad es variable para cada neurona y cada sistema
Neurostimulation Therapy
Parkinson Disease
Dystonia
Obsesive-compulsive disorders
Refractory Pain
Trials in Progress
Other movement disorders
Other psychiatric disorders
Epilepsy
Migraine
Stroke
Hypertension
Neurostimulation techniques
Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS)
Peripheral Nerve Stimulation (PNS)
Nerve Root Stimulation (NRS)
Spinal Cord Stimulation (SCS)
Deep Brain Stimulation (DBS)
Epidural Motor Cortex Stimulation (MCS)
Repetitive Transcraneal Magnetic Stimulation (rTMS)
Neuron, Vol. 45, 201–206, January 20, 2005,
Theta Burst Stimulation of the Human Motor Cortex
Ying-Zu Huang, Mark J. Edwards,Elisabeth Rounis, Kailash P. Bhatia
and John C. Rothwell
J Physiol 586.16 (2008) pp 3871–3879 3871
The physiological basis of the effects of intermittent theta burst stimulation of the
human motor cortex
V. Di Lazzaro, F. Pilato, M. Dileone, P. Profice, A. Oliviero, P. Mazzone, A. Insola, F. Ranieri,
M. Meglio, P. A. Tonali and J. C. Rothwell
Concepto 3 (Neuromodulación)
Para saber más
Eric R.Kandel
Marco Iacoboni
Principios de Neurociencia
Las Neuronas Espejo
Mc Graw Hill 2000
Katz Ed 2009
Concepto 4
ARQUITECTURA Y JERARQUIAS
DEL SISTEMA NERVIOSO.
La conciencia como regalo evolutivo
Las emociones (quienes las tratan ???)
Los psiquiatras ? Los curas? Los Neurólogos?
Imitación (neuronas espejo)
Memorias dinámicas
Memorias implícitas
orgullo
Ira
Ambición
Lujuria
Envidia
Pereza
Gula
(pecados capitales)
Justicia
Prudencia
Templanza
Fortaleza
(virtudes cardinales)
Dolor
Asco
Cópula
Apego
Patrones de acción fijos
Memoria implícita (no declarativa)
Rodolfo R.Llinás. El Cerebro y el mito del yo. 2003
1
Circuitos de reentrada
GM Edelman y G Tononi
El Universo de la Conciencia.
Ed.Crítica 2002
Concepto 4 (Arquitectura)
Para saber más
G.M.Edelman
David Linden
A.Damasio
El Universo de la conciencia Drakontos 2002
El cerebro Accidental
Paidós 2010
Y el Cerebro Creó al hombre Destino 2010
Imágenes fRMN
durante movimiento
Control
Paciente
Auditory-motor coupling hypothesis
• Auditory-motor coupling in music processing (Bangert et al., 2001; 2006).
Music processing requires fast integration mechanisms to control the execution
complex movement patterns under continuous auditory information, which are
provided by feedback and feedforward connections between the auditory and motor
cortices.
Non-Musicians
Musicians
Musicians
vs. non-musicians
Bangert et al., Neuroimage 2006
SPECT
Fukuyama H et al Neuroimage 1996
Morris JS et al. Nature 1996
Experiencia sensorial desagradable
asociada a daño tisular real o potencial,
o que es vivida como tal daño.
Merskey 1964,
IASP (Pain 1986:3:S1-226)
Evaluación cognitiva de la sensación de daño
Arturo Goicoechea
Dolor sistema de defensa
Dolor neuropático
Dolor crónico ???
Daño:
J.Serra
Sensación
A.Damasio
Emoción
Miedo
Planificación
conducta
Movimiento
de huida
dolor
SI/MI contralateral
SII bilateral
Insula posterior contralateral
Insula anterior y media bilateral
Circunvolución Cingulada Anterior (ACC)
Tálamo (VL y MD) contralateral
Tronco cerebral
Cerebelo contralteral
Wager TD et al Science 2004; 303:1162
“DOLOR SINE MATERIA”
Proctalgia
Lumbalgia crónica
Pancreatitis crónica
Dispareumia
Cistitis intersticial
Cefalea crónica
Talalgia
Coxalgia
Precordialgia
Cervicalgia
Vulvodinia
Perceptual Correlates of Nociceptive Long-Term
Potentiation and Long-Term Depression in Humans
Thomas Klein,1,2 * Walter Magerl,1 * Hanns-Christian
Hopf,2 Jürgen Sandkühler,3 and Rolf-Detlef Treede1
1Institute
of Physiology and Pathophysiology, Johannes Gutenberg University, D-55099 Mainz,
Germany,
2Department of Neurology, Johannes Gutenberg University, D-55101 Mainz, Germany, and
3Brain Research Institute, Vienna University Medical School, A-1090 Vienna, Austria
Journal of Neuroscience, January 28, 2004, 24(4):964-971
Sensibilización
Amplificación
Filtrado
SELECCIÓN (de entradas y salidas)
De arriba a abajo
De abajo a arriba
“Significado”
Transformación de
significados
De arriba abajo.
EFECTO PLACEBO
Dworkin et al 1983
Estimulo en pulpa dentaria + “oxido nitroso”
Instrucciones verbales distintas
Bayer et al 1991
Electrodos en las sienes. Estimulación falsa
100 individuos
mas de 50 % dolor. 25% solicitaron analgesia
Teoría de la
Puerta de entrada
“Gate control system”)
Mellzack and Wall 1960s)
CRITICA A LA TEORIA DE LA PUERTA DE ENTRADA DE MELLZACK Y WALL
1- Diversos aferentes primarios responden al estímulo nocioceptivo
2- El daño excita neuronas del asta posterior (con distintos aferentes)
3- La estimulación intensa causa LTP e hiperexcitabilidad en neuronas
transmisoras de sensación de daño en el asta posterior
4- La mayoría de neuronas del área gelatinosa son excitadoras, no inhibidoras.
Su excitación intensa produce LTP.
5- Algunas neuronas del área gelatinosa son inhibidoras, pero no se ha
demostrado que puedan ser a su vez inhibidas por aferentes amielínicos.
6- No hay evidencia del papel de “trigger” de control central por parte de las
columnas dorsales.
Howard L.Fields
Setting the Stage for Pain
En “Pain and its Transformations”
Harvard Univ,Press 2007
Neuropathic
Pain
Excitacion anormal de las vías nerviosas periféricas o
centrales
Dolor iniciado por lesión primaria o disfunción en el
sistema nervioso periférico o central (IASP 1986)
“Pain arising as a direct consequence of a lesion or
disease affecting the somatosensory system”
(Treede et al, Neurology 2008)
Ectopia
Efapsis
Postdescargas
Autoexcitacion
MECHANISM OF NEUROPATHIC PAIN
RECEPTOR
Hypersensitivity (neurogenic inflamation)
AXONAL MEMBRANE
axonal ectopic discharges
Increased mechanosensitivity (Tinel)
Humoral sensitivity (chemical)
Efapsis/ “cross talk”
Postdischarges or autoexcitation
Ganglionic ectopic discharges
PLASTIC CHANGES
Hypersensitivity of the WDR neurons
Supersensitivity by denervation
Dendrític plastic changes
Inhibitory circuits changes
Registrado
Registradopor
por
J.Serra
J.SerraCatafau:
Catafau:
Registrado por
J.Serra Catafau,
M.Campero y
j.Ochoa
NOCICEPTORES AMIELINICOS
1)SENSIBLES.................Polimodales
..................Mecánicos
..................De calor
2)INSENSIBLES (“silentes”) (M=mecánico
..................CMi Hi
..................CMi H
..................CM Hi
H=térmico)
1A ................... CMH
1B .................... Insensibles
2
.................... Frío
3
.................... ?
4
.................... Simpáticos
Serra J. SEN 2004
J.Serra Catafau et al. J.Neurophysiol 2004
HYPEREXCITABLE C NOCIOCEPTORS IN FIBROMYALGIA
Jordi Serra et al
Annals of Neurolog 2014 (in press)
Conclusions
A subgroup of patients with fibromyalgia has abnormal signs of Cnociceptor function similar to those found in small fiber
neuropathy.
Extreme activity-dependent slowing of conduction velocity was
only detected in fibromyalgia patients, and may constitute a
distinctive feature of this condition.
Jordi Serra et al. J Neurophysiol 91: 2770-2781, 2004.
Ergo:
La neurona ganglionar y las del cuerno posterior
Forman parte de las redes centrales y se activan con la memoria de dolor ???????
La “Distrofia Simpática Refleja”
No es “Distrófica”
No es “Simpática”
No es “Refleja”
Hipervigilancia
Atención
Inflamación neurógena
Inmovilidad
Emoción
Miedo
Compulsión-Obsesión
Medicalización
El “Dolor Regional Complejo”
es un nombre sin significado fisiopatológico
The immune system as the sixth sense
Blalock JE
Journal of Internal Medicine 2005; 257:126-138
Immune regulation of central nervous system
functions: from sickness responses to
pathologic pain
Watkins LR and Maier SF Journal of Internal Medicine 2005;
257:139-155
The Century of the
BRAIN
Singer T et al. Science 2004; 303:1157-1162
Eric R.Kandel
Principios de Neurociencia
Mc Graw Hill 2000
Rodolfo R.Llinás El cerebro y el mito del yo
Belacqua 2003
A.Damasio
El error de Descartes
Putman Book 1994
G.M.Edelman
El Universo de la conciencia Drakontos 2002
Jeff Hawkins
Sobre la Inteligencia
Espasa 2005
S.M. Sherman
(Thalamic relays and cortical functioning) PrBrR 149
Giacomo Rizzolatti Las Neuronas Espejo
Paidós 2006
Marco Iacoboni
Las Neuronas Espejo
Katz Ed 2009
David Linden
El cerebro Accidental
Paidós 2010
Roger Lewin
Richard Dawkins
Evolución Humana
El Gen Egoista
Salvat Ciencia 1994
Salvat Ciencia 2000
Cooke SF and Bliss TVP Plasticity in the human CNS Brain 129 (2006)
2005
The Century of the
BRAIN
Singer T et al. Science 2004; 303:1157-1162
Eric R.Kandel
In search of memory
V.S.Ramachandran Lo que el cerebro nos dice
P.Ch.Churchland
M.S.Gazzaniga
Norton and Company 2006
Paidós 2011
Los laberintos del cerebro
La Liebre de Marzo 2012
El cerebro moral
Paidós 2012
¿Quién manda aquí?
Paidós 2012
Pain and its Transformations
The Interface of Biology and Culture
Coakley S and Kaufman K Ed.
Harvard University Press 2007
Clifford J.Wolf: Deconstructing Pain: A Deterministic Dissection of the Molecular Basis of Pain
Howard L.Fields: Setting the Stage for Pain: Allegorical Tales from Neuroscience (*)
Grief and Pain: The Mediation of Pain in Music
Pain, Ritual and the Somatomoral: Beyond the Individual
When is Pain not Suffering and Suffering not Pain?. Self, Ethics, and Trascendence
………………………………………………………………………………………….
(*) «Pain Transforms Meaning, Meaning Transforms Pain»