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Lic. Lucas Mamud Meroni
NEUROCIENCIAS Y TECNICAS COGNITIVO
CONDUCTUALES EN REHABILITACIÓN
El cerebro
Neurociencias = Terapia Física?
Neurociencias
 Repaso neuroanatomía funcional
 Evolución del Cerebro
 Neurociencias del Dolor
 Métodos de Estimulación Cerebral
 Neurociencias del Estrés y su Repercusión de la clínica
kinefisíatrica.
Anatomía Básica
Anatomía Básica
Encéfalo
Sistema
Nervioso Central
(SNC)
Médula Espinal
Sistema
Nervioso
Sistema
Nervioso
Somático (SNS)
Nervios
Aferentes
Nervios
Eferentes
Sistema
Nervioso
Periférico (SNP)
Sistema
Nervioso
Autónomo (SNA)
Nervios
Eferentes
Nervios
Aferentes
Sistema
Nervioso
Simpático
Sistema
Nervioso
Parasimpático
Cara lateral
Cara lateral
Cara lateral
Lóbulo frontal
•Actividad motora: externa e interna.
•Control, regulación y planeamiento de la
conducta.
•Flexibilidad Mental.
•Memoria de trabajo.
•Fluidez.
•Funciones Ejecutivas.
Cara lateral
Cortex prefrontal
A. Orbitofrontal
B. Dorsolateral
C. Ventromedial
D. Cingulada anterior
Lóbulo Parietal
•Sensibilidad táctil: epicrítica y protopática .
•Sensibilidad termoalgésica.
•Área Psicosensitiva.
• “Entendimiento”.
•Empatía
•Escritura, Lectura y calculo.
Lóbulo Temporal
•Atención Acústica.
•Entendimiento musical.
•Tonos, ruidos y fonemas.
•Formación de frases.
•Formación
y
reconocimiento
nombres.
•Centros paraverbales.
•Memoria
•Valores preventivos físicos.
de
Amigdala
Cara lateral
Lóbulo Occipital
•Percepción de las formas, color y movimientos
en el ambiente.
•Procesamiento de la información de objetos
estáticos y en movimientos.
•Reconocimiento de patrones visuales. (CV1º)
•Percepción de la forma mas allá del contraste.
(áreas de asociación)
Cara lateral
Cara interna
Cuerpo Calloso
•Estructura de sustancia blanca inter hemisférica.
•Comunica ambos hemisferios cerebrales entre sí.
•Esta formado por fibras comisurales.
Cuerpo Calloso
Circunvoluciones: cara interna
1.
Circunvolución del cuerpo
calloso
2.
Circ. Frontal interna
3.
Circ. Paracentral
4.
Circ. Cuadrilátera
5.
Circ. Cuña
6.
Circ. Lingual
Cara interna
Cara interna
Cara interna
Cara inferior
Cara inferior
Configuración interna
Tálamo
Tono emocional
Memoria reciente
Integración de la información somática, visceral y olfatoria, y su
relación con las sensaciones emocionales y los estados subjetivos.
Influencias en la corteza motora.
Relevo de las sensaciones comunes a la conciencia.
Influye en los niveles de conciencia y los estados de alerta.
Audición.
Información visual.
Hipotálamo
•Síntesis de Vasopresina.
•Síntesis de oxitocina.
•Controla el sistema parasimpático.
•Regulación de la temperatura.
•Regulación del hambre.
•Regulación de la saciedad.
•Regulación de la sed.
•Control ritmos circadianos.
Hipotálamo
Hipotálamo
Paleo-neurología: Neurociencias en evolución
Paleo-neurología: Neurociencias en evolución
Paleo-neurología: Neurociencias en evolución
AUMENTO DEL TAMAÑO DEL CEREBRO Y MADURACION DE
LOS CIRCUITOS
Giro Frontal
inferior
(Brodmann 45)
Giros
Orbitales
(Brodmann
10m, 11, 12)
A. 1 mes de edad
B. 6años de edad
Evolución de los lóbulos cerebrales
•Según estudios recientes
2003) nuestro cerebro se
respecto a los encéfalos
especies Homo, por un
diferente.
(Bruner et al.
diferencia con
de las demás
patrón global
•El lóbulo Frontal NO muestra un crecimiento
desproporcionado, para lo que se esperaría en
un cerebro de nuestro tamaño.
•Característica fundamental: forma globular del
cerebro Homo Sapiens. (Lieberman et al.
2002).
•Es posible que haya ocurrido un crecimiento
desproporcionado de los lóbulos parietales y
temporales.
Evolución del Cerebelo
Evolución Reciproca
El cerebelo se encuentra ubicado en la fosa
posterior del piso del endocráneo.
Se encuentra implicado con muchas
funciones cognitivas, conductuales y
motrices.
Parece haber una reciprocidad en la
evolución del telencéfalo y el cerebelo.
Según registros fósiles, los australopitecos
y el genero homo parece tener una
marcada diferencia de crecimiento entre
los hemisferios cerebrales y el cerebelo, a
costa de este último.
Establece diversas conexiones con el
neocortex.
Gran importancia en la evolución
cognitiva
Hace
100.humana.
000 años parece haber
habido un giro en la tendencia, donde
el homo sapiens manifiesta un mayor
crecimiento cerebelar con respecto al
Telencéfalo.
Endomoldes
Neandertal
Homo Sapiens
Hallazgos…
Bruner 2008.
Plasticidad Cerebral
“Las neuronas son estructuras muy especializadas, resistentes al cambio, integradas en redes
distribuidas que experimentan cambios dinámicos a lo largo de la vida. Estos cambios en la
conectividad funcional de redes neurales pueden seguirse de cambios estructurales más
estables.”
“El reto es comprender los mecanismos y las consecuencias de la plasticidad para
modularlos, suprimiendo unos y potenciando otros, a fin de promover cambios
adaptativos en el cerebro de cada individuo.”
“El cerebro está continuamente sometido a una remodelación plástica. La plasticidad no es
un estado ocasional del sistema nervioso, sino el estado de normalidad del sistema nervioso
durante toda la vida.”
“No es posible comprender el funcionamiento psicológico normal, ni las manifestaciones o
consecuencias de la enfermedad, sin considerar el concepto de plasticidad cerebral.”
A. Pascual-Leone
NEUROCIENCIAS DEL DOLOR
Neurociencias del Dolor
 La Asociación Internacional para el Estudio del Dolor (IASP) en 1986
definió al Dolor como:
“experiencia sensorial y emocional
desagradable, asociada a una lesión hística
real o potencial.”
Neurociencias del Dolor
“Los procesos cerebrales suelen activarse y modularse por impulsos que
reciben del cuerpo, pero también pueden actuar en ausencia de los
mismos” (R. Melzack; 2000)
“Esa red, cuya distribución espacial y cuyas uniones sinápticas
están, en un principio, determinadas genéticamente y más
tarde se ven esculpidas por los impulsos sensoriales, es la que
llamo la Neuromatriz.” (R. Melzack; 2000)
Teoría de la Compuerta
Percepción del dolor
La
Neuromatrix
Estimulos fásicos
y
sistemas
de
acción
cerebrales (atención,
Estímulos tónicos
cerebrales (aprendizaje
expectativas, ansiedad)
Afectivocultural, experiencias
personalidad)
motivacional
EvaluoModulación
cognitiva
Modulación del
S. Endócrino
inhibitoria
intrínseca
Modulació
n Opioide
Estímulos sensoriales
Modulación
del
S. Autónomo
Estímulos somáticos
tónicos
Modulación del
Sistema Inmune
Estímulos
viscerales
Estímulos sensoriales
cutáneos fásicos
Sensodiscriminativa
Wall. P and Melzack
Citoquinas
Modelo Bioconductual
Wall y Melzack 2007
Modelo cognitivo-conductual:
Fear of movement/
(re)injury in chronic low back pain and its relation to behavioral performance. Vlaeyen et al.
1995
Dolor y Cerebro
 El dolor es un proceso de construcción activa en el que intervienen
distintos sistemas funcionales PNIE, afectando muchas de las funciones y
estructuras de cerebrales.
Dolor y Cerebro
Redes neuronales del Dolor
Estímulos desagradable no dolorosos (verde)
Estímulos dolorosos (azul)
Estímulos no dolorosos (amarillo)
Estímulos desagradables solos y regiones implicados
principalmente en estudios en animales (color beige).
Heyes et al. 2012
Dolor Crónico:
 El estándar del dolor crónico avalado por la Asociación Internacional para el Estudio del Dolor,
es un dolor que persiste más allá de la fase de curación
después de una lesión.
declara que
(Merskey y Bogduk, 1994)
En Resumen:
El Dolor es una EXPERIENCIA multidimensional,
influenciada por
diversos factores externos e
internos; lo que implica una Construcción Activa de
la Percepción dolorosa por parte del sujeto.
Cambios Neurofisiológicos de la Corteza
Cerebral en el Dolor Crónico
Neurociencias del Dolor
Los estudios actuales de imágenes no invasiva del cerebro proporcionan
la oportunidad de analizar directamente el síndrome de dolor crónico y
determinar la contribución de la corteza cerebral en el dolor Crónico.
Apkarian V., Baliki M., and Geha P. Towards a theory of chronic pain. Prog Neurobiol. 2009 February; 87(2): 81–97.
PMCID: PMC2650821
Geha Y., and Apkarian V. Brain Imaging Findings in Neuropathic Pain. Current Pain and Headache Reports. 2005,
9:184–188.
Neurociencias del Dolor
Investigaciones en modelos animales e investigaciones clínicas, proporcionan
una amplia evidencia de la idea de la reorganización de los circuitos del
dolor en el cerebro, en estados de dolor neuropático.
Geha Y., and Apkarian V. Brain Imaging Findings in Neuropathic Pain. Current Pain and Headache Reports. 2005,
9:184–188.
Kuchinad A., Schweinhardt P., and Bushnell C. Accelerated Brain Gray Matter Loss in Fibromyalgia Patients:
Premature Aging of the Brain?. The Journal of Neuroscience, April 11, 2007 • 27(15):4004–4007.
Apkarian V., Baliki M., and Geha P. Towards a theory of chronic pain. Prog Neurobiol. 2009 February; 87(2): 81–97.
PMCID: PMC2650821
Neurociencias del Dolor
Estudios en humanos han indicado que múltiples áreas corticales son
activadas por la estimulación dolorosa. Estas áreas incluyen la corteza
somatosensorial, relacionada con la función sobre la especificación de las
cualidades sensoriales del dolor.
Otras áreas corticales como la corteza cingulada, la ínsula y la corteza pre
frontal, que están más estrechamente relacionadas con los aspectos
afectivo-motivacionales del dolor.
Hunt S. and Mantyh P. The molecular dynamics of pain control.; Nature Reviews Neuroscience; 2001 February 1; (2):
83–91
Regiones Corticales
Neurociencias del Dolor
Respuestas fMRI para la estimulación dolorosa fásica térmica
en la frente, en una cohorte de 12 sujetos.
Borsook D., Moulton E., Schmidt F., and Becerra L. Neuroimaging revolutionizes therapeutic approaches to chronic Pain.
Mol Pain. 2007; 3: 25.
Neurociencias del Dolor
Sota Omoigui en 2007, Yasuhiko en 2008, y Apkarian en 2009, demuestran que
la química del cerebro es anormal en pacientes con dolor crónico, en
comparación con controles sanos.
Kawasaki
Y., Zhang L.,Biochemical
Cheng J., and Origin
Ji R. Cytokine
ofaCentral
Sensitization:
Distinct
andofOverlapping
Sota Omoigui.
of
PainMechanisms
–ofProposing
new
of Pain:
The
origin
all Pain
is
Apkarian
V., BalikiThe
M., and Geha P. Towards
a theory
chronic pain.
Prog law
Neurobiol.
2009
February;
87(2):
81–97.
Role
of Interleukin-1β,
and Tumor
Necrosis Factor-α
Regulating Synaptic
and Neuronal
in
Inflammation
and Interleukin-6,
the Inflammatory
Response.
; Med in
Hypotheses.
2007; 69(1):
70–82.Activity
PMCID:
PMCID:
PMC2650821
the Superficial Spinal Cord. J Neurosci. 2008 May 14; 28(20): 5189–5194. PMCID: PMC2408767.
PMC2766416
Neurociencias del Dolor
Apkarian (2009) se encontró que las concentraciones relativas de los
productos químicos en la corteza cingulada y el tálamo están
relacionados con la duración del dolor .
Las concentraciones químicas se correlacionan proporcionalmente con la
afectividad sensorial, y las puntuaciones de intensidad del dolor en
lumbalgias crónicas .
Apkarian V., Baliki M., and Geha P. Towards a theory of chronic pain. Prog Neurobiol. 2009 February; 87(2): 81–97.
PMCID: PMC2650821
Neurociencias del Dolor
Sustancias como la IL-1β, interleucina-6, y el Factor
de Necrosis Tumoral α, interfieren en la regulación
de la actividad sináptica.
Sensibilización
Central
Neurociencias del Dolor
Las respuestas desadaptativas en las vías nociceptivas, provocan, dolor
espontáneo y amplificación de la dimensión sensorial. Esta
desadaptación lleva a cambios neuroplásticos persistentes.
Campbell J. and Meyer R. Mechanisms of Neuropathic Pain. Neuron. 2006 October 5; 52(1): 77–92. PMCID:
PMC1810425.
Costigan M., Scholz J., and Woolf C. Neuropathic Pain: A Maladaptive Response of the Nervous System
to Damage. Annu Rev Neurosci. 2009; 32: 1–32. PMCID: PMC2768555.
Neurociencias del Dolor
A. Chronic Back Pain
B. Fibromyalgia
Borsook D., Moulton E., Schmidt F., and Becerra L. Neuroimaging revolutionizes therapeutic approaches to chronic Pain. Mol
Pain. 2007; 3: 25.
Neurociencias del Dolor
Apkarian AV, Sosa Y, Sonty S, et al. Chronic back pain is associated with decreased prefrontal and thalamic gray matter
density. J Neurosci 2004, 24:10410–10415.
Neurociencias del Dolor
Apkarian AV, Sosa Y, Sonty S, et al. Chronic back pain is associated with decreased prefrontal and thalamic gray matter
density. J Neurosci 2004, 24:10410–10415.
Neurociencias del Dolor
La pérdida asociada con el envejecimiento, en el grupo de fibromialgia
fue de 3.7 cm3/año, significativamente mayor que la pérdida de los
sujetos de control de la misma edad, en los que fue de tan sólo de 1,1
cm3/año.
Kuchinad et al. en 2007, pacientes con fibromialgia mostró una reducción
en el volumen de la materia gris en el cerebro, mayor que los sujetos de
control; sin embargo no hubo diferencias en el volumen de materia blanca
o en el LCR entre los dos grupos.
Kuchinad A., Schweinhardt P.,Seminowicz D. A., Wood P. B.,Chizh B. A., and Bushnell C. Accelerated Brain Gray Matter
Loss in Fibromyalgia Patients: Premature Aging of the Brain?. The Journal of Neuroscience, 2007, April 11; 27(15):4004–4007.
Dolor y Cerebro
 Baliki et al. en 2008, muestra que los
pacientes con dolor crónico
presentan una alteración dramática en varias regiones claves de la
DMN, lo que sugiere que el dolor crónico tiene un impacto generalizado
en la función del cerebro.
Baliki M., Geha P., Apkarian A. V., and Chialvo D. Beyond Feeling: Chronic Pain Hurts the Brain, Disrupting the Default-Mode Network Dynamics. The Journal of
Neuroscience, 2008 February 6; 28(6):1398 –1403.
Neurociencias del Dolor
Chie Usui et al. en 2010, encontraron que los pacientes con fibromialgia,
presentan importantes zonas de híper perfusión cerebral, en la que se destacaron
la circunvolución frontal media, la circunvolución frontal medial, la circunvolución
temporal media, la circunvolución pos central, y el lóbulo parietal inferior; además
se hallaron zonas con hipo perfusión significativa, como por ejemplo en el culmen.
Las regiones de híper perfusión observado por Chie Usui et al., se conoce
cómo “Default mode network” (DMN).
Usui C., Hatta K., Doi N., Nakanishi A., Nakamura H., Nishioka K., and Arai H. Brain perfusion in fibromyalgia patients and
its differences between responders and poor responders to gabapentin. Arthritis Res Ther. 2010 April 7; 12(2): R64. PMCID:
PMC2888218.
DMN
 Las regiones de híper perfusión observado por Chie Usui et al., se conoce cómo “Default mode
network” (DMN).
 El dolor crónico puede estar asociado con la interrupción de la DMN.
Immordino-Yang et al. 2012
Raichle M., MacLeod A., Z. Snyder A., Powers W., Gusnard D., and Shulman G. A default mode of brain function. PNAS. 2001, January 16; 98 (2): 676–682.
Neurociencias del Dolor
La percepción de los estímulos somato -sensoriales cerca umbral
sensorial se ve facilitada por la disminución de la actividad de la DMN
en un breve período refractario antes del estimulo.
La sensación continua de dolor en pacientes con FM y otros tipos de
dolores crónicos pueden alterar el estado en reposo del cerebro.
Seminowicz D. and Davis K. Pain Enhances Functional Connectivity of a Brain Network Evoked by Performance of a
Cognitive Task. J Neurophysiol. 2007, February 21; 97:3651-3659.
Dolor y Cerebro
 Kuchinad et al. en
2007, pacientes con Fibromialgia mostró una reducción
en el volumen de la
materia gris en el cerebro, mayor que los sujetos de control; sin embargo no hubo diferencias en el
volumen de materia blanca o en el LCR entre los dos grupos.
 La pérdida asociada con el envejecimiento, en el grupo de fibromialgia fue de 3.7 cm3/año,
significativamente mayor que la pérdida de los sujetos de control de la misma edad, en los que
fue de tan sólo de 1,1 cm3/año.
Kuchinad A., Schweinhardt P.,Seminowicz D. A., Wood P. B.,Chizh B. A., and Bushnell C. Accelerated Brain Gray Matter Loss in Fibromyalgia Patients: Premature Aging
of the Brain?. The Journal of Neuroscience, 2007, April 11; 27(15):4004–4007.
Funciones de las áreas DMN
 1 corteza prefrontal ventromedial (vmPFC): inducción de emociones sociales, inducción no consciente de respuestas
somáticas, como la sudoración de la piel asociada con una sensación de riesgo; modulación de la rama
parasimpática del sistema nervioso autónomo (importante para disminuir FC).
 2. Corteza Prefrontal Dorsomedial (dmPFC): Representación de sí mismo en relación con los demás, predicción
emocional de resultados de las interacciones sociales para uno mismo y los demás; juzgar las cualidades psicológicas
y emocionales y los rasgos, sintiendo emociones acerca de situaciones mentales de los demás. .
 3. anterior cingulado intermedio (CAC): conectada a la CPF, a regiones somatosensoriales viscerales, supervisión de
errores, empatía, dolor físico y social, modulación de la rama simpática del sistema nervioso autónomo (importante
para el aumento de la FC y la excitación).
 4 cortezas posteromedial (PMC): integrador de alto nivel de representación de la condiciones fisiológicas de las
vísceras, construcción de un sentido subjetivo de conciencia de sí mismo, emociones sociales, toma de decisiones
morales y recuperación de la memoria episódica; la parte posterior (CCP) esta implicada en la supervisión o la
atención de conmutación y la integración de información. .
 5. lóbulo parietal inferior (IPL): participa en la recuperación de la memoria episódica; empatia (Neuronas Espejos).
 6. Hipocampo: Formación y recuperación de recuerdos a largo plazo.
Immordino-Yang et al. 2012
Dolor y Cerebro
 La percepción de los estímulos somato -sensoriales cerca umbral sensorial se ve facilitada por la
disminución de la actividad de la DMN en un breve período refractario antes del estimulo.
 La sensación continua de dolor en pacientes con FM y otros tipos de dolores crónicos pueden alterar
el estado en reposo del cerebro.
Seminowicz D. and Davis K. Pain Enhances Functional Connectivity of a Brain Network Evoked by Performance of a Cognitive Task. J Neurophysiol. 2007, February 21; 97:36513659.
Dolor y Cerebro
Dolor y Cerebro
 Estudios muestran que pacientes con dolor lumbar crónico presentan un menor umbral doloroso,
en comparación con los controles, para estímulos aplicados en regiones alejadas de la zona
afectada.
Dolor Crónico y Discapacidad
 La estructura y función del Cerebro es diferente en los adultos mayores con dolor lumbar crónica con
discapacidad, en comparación con aquellos con la misma afección pero funcionalmente independientes.
 Las alteraciones de la morfología cerebral están asociadas a la duración del dolor y a la mala función física.
 Estos hallazgos sugieren que la estructura y la función del cerebro pueden desempeñar un papel clave en la
percepción del dolor relacionado con la discapacidad crónica.
Dolor y Cerebro
 En lesiones del SNC o SNP el control motor se reacomoda para suplir la función
perdida.
Dolor y Cerebro
Conclusión: Se pudo concluir que los pacientes dolor lumbar crónico en general tienen un peor desempeño en
las tareas motoras en comparación con los sujetos sanos (velocidad de movimiento, tiempo de reacción) , y
que la provocación del dolor emporó el rendimiento cognitivo. Las cogniciones relacionadas con el dolor
empeoró aún más el rendimiento.
Alteraciones Neuromotrices
En pacientes con dolor crónico se observa una latencia significativa en la activación del CORE en las
actividades que necesitan ajustes posturales anticipatorios.
Dolor y Cerebro
Existe disminución de la excitabilidad del área cortical M1 (TMS: UM) en pacientes con Lumbalgias
Crónicas, con una reorganización cortical de los músculos del tronco a nivel de la corteza motora primaria.
Variables Biológicas y Psicológicas
Neurociencias del Dolor
La experiencia dolorosa es una construcción activa del sistema nervioso
central, con el que se establecen las limitaciones biológicas como la
asimilación y organización de la experiencia, y la toma de decisiones
estratégicas.
Bagley C. A., Ohara S., Lawson H. C. and Lenz F. A. Psychophysics of CNS Pain-Related Activity: Binary and Analog Channels
and Memory Encoding. Neuroscientist 2006; 12 (1): 29-42.
Neurociencias del Dolor
Los
pacientes
con
dolor
crónico
desarrollan distorsiones cognitivas.
Rodríguez-Andreu
Rodríguez-Andreu
J.,J.,
Ibáñez-Bosch
Ibáñez-Bosch
R.,R.,Portero-Vázquez
Portero-VázquezA.,
A.,Masramon
MasramonX.,
X.,Rejas
Rejas J.,
J., and
and Gálvez R. Cognitive
Cognitive impairment
impairment inin
patients
patients
with with
Fibromyalgia
Fibromyalgia
syndrome
syndrome
as as
assessed
assessedbybythe
the Mini-Mental
Mini-Mental State
State Examination.
Examination.BMC
BMCMusculoskelet
Musculoskelet
Disord.
Disord.
2009,
2009,
December
10: K.D.
162. Psychology
PMCID:
PMC2811106.
December
21; J.
10:1984
162.60(710):
PMCID: 835–840.
PMC2811106.
Craig K.D. 21;
Psychology
Craig
of pain. Postgrad
of pain.
Med
Postgrad
J. 1984Med
December;
December;
60(710):PMCID:
835–840.
PMC2418081.
PMCID: PMC2418081.
Neurociencias del Dolor
Los pensamientos pesimistas y autocríticos parecen producir
considerables problemas, llevando a un sufrimiento irracional y perjudicial
con la disminución del rendimiento de las actividades de la vida diaria
por la dificultad de desviar la atención en las preocupaciones que
genera el dolor, siendo la ansiedad un factor determinante en la
producción del estrés.
Bair M.J., Wu J., Damush T., Sutherland J., and Kroenke K. Association of Depression and Anxiety Alone and in Combination with
Chronic Musculoskeletal Pain in Primary Care Patients. Psychosom Med. 2008 October; 70 (8): 890–897.
PMCID: PMC2902727.
Neurociencias del Dolor
Apkarian V. A. Catherine Bushnell M. , Treede R. , Zubieta J. Human brain mechanisms of pain perception and regulation in health
and disease. European Journal of Pain. 2005; 9: 463–484.
Schweinhardt P. and Bushnell M.C. Pain imaging in health and disease — how far have we come?. J Clin Invest. 2010; 120
(11):3788–3797.
Neurociencias del Dolor
En 2009 (Seminowicz et al.) se publicó un estudio longitudinal con
aplicaciones de RM en un modelo de rata de dolor neuropático, en el cuál
se demostró que el dolor crónico produce alteraciones de la materia gris
pre frontal varios meses después de la inducción del dolor por la cirugía.
Lo interesante de este estudio es que se establece que las alteraciones de la
materia gris en la PFC coinciden con el desarrollo de la conducta ansiosa,
haciendo hincapié en las consecuencias que tiene el dolor de larga data en
el comportamiento.
Seminowicz D., Laferriere A., Millecamps M., Yu J., Coderre T., Bushnell C. MRI structural brain changes associated with
sensory and emotional function in a rat model of long-term neuropathic pain. NeuroImage. 2009; 47:1007–1014.
Neurociencias del Dolor
Durante una liberación prolongada, los receptores kappa (Κ) dan una
respuesta al estrés crónico, conduciendo a un comportamiento con
características depresivas llevando a una sensibilización central.
La dinorfina, se libera durante las situaciones de estrés, y producen la
activación de los receptores opioides kappa en el sistema nervioso
central y periférico.
Los receptores kappa (Κ) durante la fase aguda de una situación
estresante pueden aumentar la capacidad física (produciendo
analgesia) y la motivación para escapar de una amenaza
Knoll A. and Carlezon W.Jr. Dynorphin, stress, and depression. Brain Res. 2010 February 16; 1314C: 56. PMCID: PMC2819644
Neurociencias del Dolor
El sistema opioide endógeno es un importante mediador de las respuestas
emocionales y conductuales al estrés.
La activación de los receptores Mμ o δ elevan el estado de ánimo, mientras
que la activación kappa produce disforia, ansiedad y comportamiento
depresivo.
Los tres subtipos de receptores opioides producen analgesia.
Knoll A. and Carlezon W.Jr. Dynorphin, stress, and depression. Brain Res. 2010 February 16; 1314C: 56. PMCID: PMC2819644
Zhanga H., Shia Y., Woodsa J., Watsonc S., and Koa M- C. Central κ-opioid receptor-mediated antidepressant-like effects of norBinaltorphimine: behavioral and BDNF mRNA expression studies. Eur J Pharmacol. 2007 September 10; 570(1-3): 89–96.
Neurociencias del Dolor
Estudios realizados en modelos animales, en el año 2009 por Holmes and
Wellman demuestran que la exposición al estrés intenso, incluso durante
periodos breves, es suficiente para causar una importante remodelación
estructural de las neuronas de proyección en la corteza pre frontal.
Holmes A. and Wellman C. Stress-induced prefrontal reorganization and executive dysfunction in rodents. Neurosci Biobehav Rev.
2009 June; 33(6): 773–783. PMCID: PMC2941982.
Neurociencias del Dolor
La activación pre frontal, se asocia con la selección, manipulación y
control de la información.
Durante el proceso de atención la corteza pre frontal modula a la corteza
parietal posterior y otras regiones con el objetivo de poder centrar la
selección hacia un tipo particular de estímulos.
Fletcher PC and Henson RN. Frontal lobes and human memory: insights from functional neuroimaging. Brain 2001; 124: 849-81.
Ruiz-Contreras, Cansino S.The Neurophysiology of the interaction between attention and episodic memory: a review of studies
into the visual mode. Rev Neurol. 2005; 41 (12): 733-743.
Neurociencias del Dolor
La corteza cingulada anterior parece ser un área del cerebro que
modula la reactividad emocional y contribuye a un sistema de atención
ejecutiva, pudiendo ser un componente integral del sistema neuronal
implicado en el estado emocional y en los de atención.
Existen cambios desadaptativos como respuestas al estrés fisiológico y una
desregulación del eje hipotálamo-pineal-adrenal, siendo otra causa
posible del deterioro cognitivo en el dolor crónico, incluyendo la amnesia
secundaria como consecuencia de las alteraciones a nivel del
hipocampo.
McBeth J., Chiu Y., Silman A., Ray D., Morriss R., Dickens C., Gupta A., and Macfarlane G. J. Hypothalamic-pituitaryadrenal stress axis function and the relationship with chronic widespread pain and its antecedents. Arthritis Res Ther. 2005; 7(5):
R992–R1000. PMCID: PMC1257426
Dolor y Cerebro
 Se produjo estímulos dolorosos por presión en pacientes con Fibromialgia y
pacientes de control. En Rojo aparecen las áreas cerebrales que más se
activaron en los paciente con FM, en verde las áreas más activas del grupo
control en comparación con el grupo de estudio.
Dolor y Cerebro
Gracely et al 2002
Dolor y Cerebro
Gracely et al 2002
Placebo
 Un placebo es un tratamiento que se espera que no tenga ningún beneficio
farmacológico o físico.
Efecto Placebo
 El Cerebro posee potentes mecanismos endógenos de regulación
de los procesos perceptivos , afectivos y cognitivos, basado en la
evaluación del contexto situacional.
 La información del contexto que conduce a las respuestas
placebo surge de cualquier expectativa acerca de los efectos
previstos del tratamiento, o del condicionamiento previo que se
tenga por tratamientos similares.
Efecto Placebo
 El contexto de la situación puede llevar a los individuos a esperar una
mejoría, y los resultados positivos compondrían el efecto placebo.
 Por otra parte, la información contextual puede llevar a los individuos
esperar un empeoramiento de los síntomas; estos cambios negativos
se observan como parte del efecto nocebo.
Correlatos Neuronales del Efecto del
Placebo.
Lieberman M. et al. 2004
“…creo que voy a estar menos
preocupado por el dolor ahora…”
Posible vía de acción de los tratamientos del
dolor no farmacológicos
Jensen et al. 2012
El rechazo Duele??
El rechazo Duele??

¿Qué tan similares son las experiencias de rechazo social y el dolor físico?

Investigaciones existentes sugieren que deberían existir regiones cerebrales que apoyan específicamente la dolencia afectiva, pero
que no se activaran los componentes sensoriales de la dolencia física.

Sin embargo estudios resientes proponen que existe una superposición, entre el rechazo social y el dolor físico, en áreas cerebrales
mediante la comparación de ambas condiciones en los mismos individuos mediante resonancia magnética funcional.

Se pudo observar la especificidad de la actividad de la corteza somatosensorial secundaria y la ínsula posterior dorsal para el dolor
físico.

Activación en estas regiones fue altamente diagnóstica de dolor físico, con valores predictivos positivos de hasta 88%.

Estos resultados dan un nuevo significado a la idea de que el rechazo "duele".

Se demuestra que el rechazo y el dolor físico son similares, no sólo en porque ambos son angustiantes sino que también comparten
una representación somato sensorial común.
El rechazo Duele??
El rechazo Duele??
Ramachandran V.S.
 Vilayanur S. Ramachandran neurólogo hindú conocido por sus trabajos en neurología de la conducta. Actualmente es
director del en :Center for Brain and Cognition, es profesor en el departamento Neurociencias en la Universidad de California,
San Diego, y profesor adjunto de biología en el Instituto Salk de Estudios Biológicos.
 Ramachandran obtuvo inicialmente su título de Medicina en el Stanley Medical College en Madras, India, y posteriormente
se doctoró en el Trinity College en la Universidad de Cambridge. Los primeros trabajos de Ramachandran fueron sobre la
percepción de la visión, pero es más conocido por sus experimentos en neurología de la conducta .
Miembro Fantasma
Miembro Fantasma
Reorganización Cortical
Cambios corticales relacionadas con el dolor del miembro fantasma. RMNf de siete pacientes con dolor de miembro fantasma, siete amputados sin dolor y siete
controles durante una tarea de fruncir los labios. La activación en S1 y M1 estan inalteradas en amputados sin dolor y es similar a la de los controles sanos. En los
amputados con dolor de miembro fantasma de la representación cortical de la boca se extiende hacia la región de la mano y el brazo. (2001) Oxford Univ.
Prensa. Flor et al. 2006
Terapia del Espejo
Neuronas Espejo
Descubiertas por casualidad
“Las neuronas espejo te
ayudan a ponerte en el lugar
del otro”
Giacomo Rizzolatti
Neuronas Espejo 1996
Estimulación Magnética Transcraneal
Estimulación Magnética Transcraneal
 La Estimulación Magnética Transcraneal (TMS) es una técnica neurofisiológica
que permite la inducción, de forma segura y no invasiva, de una corriente eléctrica
en el cerebro.
 La TMS aplicada de forma repetitiva (TMSr), es capaz de modular la actividad
cerebral en la región cortical deseada, más allá de la duración de la estimulación
misma.
Estimulación Magnética Transcraneal
Esta técnica, utiliza un campo magnético para producir un pulso de
corta duración de corriente eléctrica en el cerebro, donde estimulará
las neuronas, particularmente en las regiones superficiales del corteza
cerebral.
Siebner H., Hartwigsen G., Kassuba T., and Rothwell J. How does transcranial magnetic stimulation modify neuronal activity in the brain? Implications for studies of
cognition. Cortex. 2009 October; 45(9): 1035–1042. PMCID: PMC2997692
Kobayashi M. and Pascual-Leone A. Transcranial magnetic stimulation in neurology. The Lancet Neurology 2003 March; 2: 145–156.
Estimulación Magnética Transcraneal
Se realiza una descarga de alta intensidad produciendo un “estallido
sincronizado” de alta frecuencia de descarga en una población
relativamente grande de neuronas que desencadenará una inhibición post
sináptica de larga duración.
Fingelkurts Al.and Fingelkurts An. Short-Term EEG Spectral Pattern as a Single Event in EEG Phenomenology. Open Neuroimag J. 2010; 4: 130–156. PMCID:
PMC3043273
Estimulación Magnética Transcraneal
Se produce
transitoria”.
entonces
una
“neuro
disrupción
Dowman R., Rissacher D., and Schuckers S. EEG INDICES OF TONIC PAIN-RELATED ACTIVITY IN THE SOMATOSENSORY CORTICES. Clin Neurophysiol. 2008
May; 119(5): 1201–1212. PMCID: PMC2676940.
Hallett Mark. Transcranial Magnetic Stimulation: A Primer. Neuron 2007 July 19, 55 (2):187-199.
Estimulación Magnética Transcraneal
Efectos de la TMS:
• Modificación del Metabolismo Cerebral.
•Aumento de la señal sanguínea de O2.
•Liberación de Factores Neurotrópicos.
•Inhibición o Excitación de la actividad eléctrica del área estimulada.
•Aumento del Flujo Sanguíneo.
Pascual-Leone, A.; Tormos-Muñoz, J.M. Estimulación magnética transcraneal:
fundamentos y potencial. Revista de Neurología 2008; 46 (1): S3-S10.
Estimulación Magnética Transcraneal
Reis, J. et al. Noninvasive cortical stimulation enhances
motor skill acquisition over multiple days through an effect
on consolidation. Proc. Natl Acad. Sci. USA 106, 1590–1595
(2009).
 Un estudio publicado en 2009 mostró que la estimulación de forma no invasiva de la M1, aplicada durante el
aprendizaje de una nueva habilidad mejoraba la velocidad-precisión y consolidaba el patrón motor
aprendido a los 47 días.
Estimulación Magnética Transcraneal
 La TMS combinada con
PET
proporciona pruebas adicionales
sobre
los
mecanismos
intracorticales
de inhibición o
facilitación, lo que ha permitido
evaluar los efectos de modulación
de la TMS en la actividad sináptica
de
las
regiones
corticales,
funcionalmente relacionadas con
la corteza M1.
Estimulación Magnética Transcraneal
Estimulación Magnética Transcraneal
 La dopamina (DA) está implicada en la regulación del movimiento, la
atención, la recompensa y el aprendizaje.
 La estimulación con TMS de la corteza PFDL produce modulaciones de la
liberación de dopamina (DA) en la corteza Cingulada Anterior (CCA) y
Orbitofrontal (OF)
Cerebro y Actividad Física
Cerebro
Sedentarismo y Cerebro
Sedentarismo y Cerebro
 Área vasoconstrictora: área Rostro Ventro Lateral (ARVL) y área Rostro
Ventro Medial (ARVM), neuronas catecolaminergicas que se proyectan
a neuronas preganglionares simpáticas en la medula espinal.
Sedentarismo y Cerebro
 Smith y Barron (1990a, 1990b), describieron en ratas de experimentación hipertensas, que la
actividad tónica inhibitoria del ACVL sobre el ARVL era menor que en ratas normotensas, lo
que nos hace inferir una disfunción en condiciones de hipertensión neurogénica.
 El Área Rostral Ventro Lateral (ARVL), localizada bilateralmente en las porciones anterior y
lateral de la parte superior del bulbo raquídeo. Se sabe que juega un papel esencial en el
control estimulante y reflejo del tono simpático vasomotor (Dampney R. A. L. 1994; Pilowsky
P. M. y Goodchild A. K., 2002).
 Las neuronas de esta área distribuyen sus fibras a todos los niveles de la médula espinal,
donde excitan a las neuronas preganglionares del SNS, que a su vez inervan al corazón,
vasos sanguíneos y glándulas adrenales.
Sedentarismo y Cerebro
Sedentario
Activo
Sedentarismo y Cerebro
 En este estudio se pudo observar que la Inactividad prolongada produce la generación
de un mayor concentración de dendritas en las neuronas de la zona VRL del bulbo
espinal, llevando a una maytor actividad neuronal y como consecuencia mayores
descargas de Catecolaminas y Glutamato en las Neuronas Preganglionares del SNS.
 RESULTADO:
Ejercicio Físico y Cerebro
 La
evidencia
de
estudios
en
animales y humanos apoya el papel
del ejercicio físico en la modificación
metabólica
,
estructural,
y
las
dimensiones funcionales del cerebro
y preservar el rendimiento cognitivo
en los adultos mayores.
 Hay una correlación positiva entre los
noveles
de
neurotrofinas
volumen de actividad física.
y
el
Ejercicio Físico y Cerebro
 Cotman y Berchtold demostraron que las ratas que se ejercitaron mostraron incremento en la síntesis
de ARNm del gen de BDNF en el hipocampo, en comparación con las ratas control, y que la
distancia recorrida estaba fuertemente correlacionada con los niveles de BDNF. Esto a su vez se
correlaciono con un mejor rendimiento en las pruebas de aprendizaje y memoria.
Ejercicio Físico y Cerebro
 Los resultados encontraron que concomitantemente a la mayor concentración de factores
neurotróficos inducidos por el ejercicio, hubo un menor deposito de Beta Amiloide.
Ejercicio Físico y Cerebro
 La actividad física aumenta el flujo sanguíneo cerebral. Función de extrema importancia para la
plasticidad neuronal.
Ejercicio Físico y Cerebro
 En un estudio hecho en ratas, expusieron a 4 grupos a distintos tipos de ejercicios. Un grupo de
entrenamiento acrobático, con gran demanda, otro de ejercicio forzado, el tercer grupo de ejercicio
voluntario, y el grupo control. La Sinaptogénesis se produjo en el grupo de acrobacia, lo que sugiere que la
formación de nuevos circuitos esta en relación a un entorno de aprendizaje, mientras que ambos grupos
de ejercicios (forzados y voluntarios) mostraron aumento de la Angiogénesis en el Cerebelo.
Ejercicio Físico y Cerebro
Ejercicio Físico y Cerebro
 Nº de ratas: 40. 32 fueron inducidas a aumentar de peso por una dieta basada en grasas durante 13
semanas, las otras 8 tuvieron una dieta normal sin ejercicios.
Ejercicio Físico y Cerebro
 Se observo que la inducción de la dieta alta en grasas se identificó con efectos negativos
(inactividad) en todos los factores proteicos relacionados con la función cognitiva (BDNF, NGF,
etc.).
 El ejercicio y el cambio en la dieta dio lugar a la mejora de las capacidades cognitivas y la
actividad de factores neurotrópicos por aumento de la síntesis de ARNm.
Ejercicio Físico y Cerebro
 En 165 adultos mayores (sin demencia) los niveles superiores de capacidad
Cardiorrespiratoria se
asociaron con la preservación del volumen de materia gris en el hipocampo y un mejor rendimiento en
tareas de memoria espacial.
Ejercicio Físico y Cerebro
 El ejercicio y la capacidad cardiopulmonar pueden influir en el rendimiento cognitivo al impactar
sobre la activación del cerebro y la conectividad entre distintas regiones cerebrales.
 Estudio transversal de 41 adultos mayores sin deterioro cognitivo. Los sujetos con niveles más altos de
VO2 max tenían significativamente una mayor activación cerebral en las regiones asociadas con el
control ejecutivo y menos activación del cerebro en áreas que podría interferir con este control.
Ejercicio Físico y Cerebro
 Estos estudios muestran que los adultos mayores que tienen un mejor rendimiento cardiopulmonar se asocia con una
mejor capacidad cognitiva con respecto a aquellos donde su capacidad aeróbica es menor.
 Algunos de estos cambios en la conectividad , la actividad cerebral y la cognición podrían ser atribuible a la
Angiogénesis y al aumento de suministro de sangre al cerebro, pero mucha evidencia de estudios en animales , y en
menor medida los estudios en humanos , sugiere que el ejercicio también tiene un efecto sobre los niveles de
Neurotrofinas de protección , que a su vez pueden reforzar y proteger las conexiones neuronales .
Ejercicio Físico y Cerebro
 La modulación de la salud del cerebro a través de la salud cardiovascular es evidente en los estudios
que demuestran una relación entre VO2 max, la estructura del cerebro y la función neuronal
(aumento de la activación cerebral y conectividad ).
 El efecto positivo del cardiorrespiratoria aptitud en el cerebro es más profundo en las estructuras
relacionadas con la memoria y la función ejecutiva .
Cerebro Joven vs Cerebro “Viejo”

En los Cerebros estudiado en los adultos Jóvenes se muestra
una
mayor
conectividad
en
distintas
áreas
cerebrales,
especialmente en la PCC, en comparación con los Cerebros
de los Adultos Mayores.

Tanto la red DMN y el aumento de la capacidad aeróbica se
han asociado con un mejor rendimiento cognitivo y la
reducción de incidencia de la enfermedad de Alzheimer en los
adultos mayores.

Se estudio la asociación entre la capacidad aeróbica, la
conectividad funcional en la DMN y el rendimiento cognitivo.

Los
resultados
mostraron
que
los
déficits
cognitivos
relacionados con la edad tienen relación con la conectividad
funcional de la DMN Sin embargo, en un grupo de adultos
mayores sanos, mostraron aumento de la conectividad
funcional en función del nivel de condición física aeróbica.
FMC=Frontal medial cortex, MTG=middle temporal gyrus, PCC=posterior
cingulate cortex, and PHG=parahippocampal gyrus.
Ejercicio Físico y Cerebro
 Resultados muestran la influencia del ejercicio sobre la remodelación de la cromatina que contiene en la región de
origen del gen BDNF, esto tiene importancia en que la influencia del ejercicio sobre de la transcripción genética, en el
contexto de la función y plasticidad Cerebral.
 La información aportada por estos estudios abre una nueva y emocionante perspectiva en la direcciones y
oportunidades terapéuticas en la guerra contra los trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Ejercicio Físico y Cerebro
 John Ratey, profesor de psiquiatría en la Universidad de Harvard, sostiene que el ejercicio rápido e
intenso aumenta la producción de una proteína cerebral denominada factor neurotrófico derivado,
que nutre el cerebro y mejora las conexiones entre las células cerebrales.
 Ratey en su libro “El Cerebro: manual de instrucciones” (2002) dice: “parece que las sesiones cortas de
ejercicio aeróbico intenso, por lo general en un programa que dura varias semanas, son lo más útil
para la depresión entre leve y moderada”.
Ejercicio Físico y Cerebro
 Investigadores de la Universidad de Columbia desarrollaron un trabajo investigativo que
demuestra que quienes han pasado tres meses entrenando en una máquina de ejercicios
cardiovasculares tienen el doble de flujo sanguíneo en la circunvolución dentada (clave
en el mecanismo de la memoria). Según dicho trabajo, para obtener estos resultados es
necesario entrenar 40 minutos netos, cuatro veces a la semana. (Small, 2007)
Ejercicio Físico y Cerebro
Lic. Lucas Mamud Meroni
ESTRÉS
 Es una Respuesta Fisiología y Psicológica que emite un individuo ante un
estresor.
La Organización Mundial de la
Salud (OMS) ha definido al
estrés laboral como una
“epidemia mundial”.
Valoración de
Exigencias
VS.
Equilibrio o la exigencia es
menor
que el recurso
Estrés de Baja
Intensidad
Estabilidad
Fisiológica y
Psicológica
EUSTRES
Recursos
Individuales
La exigencia es mayor que el
recurso individual
Estrés Moderada –alta
Intensidad.
DISTRES
Consecuencias del Estrés
Glándulas Suprarrenales
Glándulas Suprarrenales
Glándulas Suprarrenales
Capas Glándula Suprarrenal
Hipofisis
Hipotálamo
Hipotálamo
Eje Hipotálamo Hipofisario
Eje Hipotálamo Hipofisario
Eje H-H-A
Fibras Simpáticas Preganglionares activadas por diversos núcleos del cerebro en respuesta al Estrés. Se proyecta
directamente a la médula suprarrenal al provocar la liberación de Adrenalina y Noradrenalina en la circulación.
Eje H-H-A
El PVN del Hipotálamo integra las señales provenientes de la Corteza PreFrontal, Sistema Límbico y núcleos del Tallo
Cerebral, y activa el eje H-H-A, lo que resulta en la liberación de Cortisol desde la corteza suprarrenal.
Feedback negativo
Eje H-H-A
Cerebro y Alostasis
 Alostasis se puede definir como un mecanismo de protección que moviliza al S.N.C, al
Sistema Endócrino y al Sistema Inmune preparándolos para afrontar el estrés de una
determinada situación (interna o externa). Sin embargo, cuando la alostasis es ineficaz,
inadecuada o el agente que la provoca se prolonga por mucho tiempo, evitando así
que el individuo logre una correcta adaptación, es donde se produce la llamada carga
alostática.
 La carga alostática es una continua respuesta al estrés des-regulada. Este desgaste o
agotamiento se produce por una hiperactividad del sistema de alostasis, que a largo
plazo puede causar patologías tanto orgánicas como psíquicas.
Alostasis y el cerebro humano:
las ciencias sociales y de la vida
La integración de los modelos de estrés de
Estrés
Allison T. Knoll and William A. Carlezon Jr. Dynorphin, stress, and depression. Brain Res. 2010 February 16; 1314C: 56.
Estrés
Núcleo Locus Coeruleus

Estre núclo se encunetra en el piso
del IV Ventrículo, en la región dorsal
de la protuberancia.

Secreción de NA.

Efectos simpáticos.

Respuesta al Estrés, al Dolor, a la
Hipotensión e Hipoxia.
Flujo Sanguíneo Cerebral en el Estrés




Sujetos: 32 (25 sujetos/7 controles)
Edad: 24 años +/- 2,4años
Sexo: 12 mujeres
Medidas: RMF, Cortisol saliva.
Resultados

Se encontró un aumento mantenido del Flujo Sanguíneo de la CPF derecha.

La activación CPF derecha ventral sugiere que el estrés psicológico induce a las emociones y vigilancia negativa.

También se observó aumento del flujo sanguíneo en la CCA, corteza Insular Izquierda y en el Putamen.

Los cambios en el flujo sanguíneo cerebral basal en la CPF ventral derecha y su relación con el aumento de los niveles de cortisol en saliva es consistente con los
resultados de otros estudios en los que se encontró una alta concentración de receptores de cortisol en la CPF, Amígdala e Hipocampo. (Charney D.S. 2004;
Carrasco, G. A. and Van de Kar. 2003.)

Al mimos tiempo se observo una disminución del flujo sanguíneo en la CPF Izquierda y la COF.
Flujo Sanguíneo Cerebral en el Estrés
En este estudio se observo una
relación directa entre las regiones
corticales de la Corteza Frontal
Medial y los núcleos amigdalinos. Se
estudiaron 19 veteranos de guerra
con TEPT y mostraron disminución del
flujo sanguíneo cerebral en estas
áreas en comparación con los
controles.
(2004)
Modalidades de Estrés Crónico y su Efecto en la
remodelación dendrítica.
Estudios en animales han demostrado que el estrés crónico provoca
remodelación de las neuronas en la Corteza Medial Prefrontal , la Amígdala y en el hipocampo.
Modalidades de Estrés Crónico y su efecto en la
remodelación dendrítica.
 Se pudo observar en este estudio que diferentes estímulos estresantes generaban distintas respuestas en
la arborización dendrítica en las neuronas del Hipocampo y la Amígdala. Se caracteriza generalmente
por una disminución dendrita en el área CA3 del Hipocampo con una mayor densidad dendrítica en las
neuronas del núcleo amigdalino.
Hipocampo
Amigdala
Estructura y Función
2000 Society of Biological Psychiatry
El estrés crónico provoca una disminución en la densidad
de las dendritas del hipocampo impidiendo la función del
aprendizaje.
Estrés Crónico y disminución de la densidad
de la materia gris.
En comparación con los controles este estudio encontró que los pacientes con TEPT manifiestan
un menor volumen de materia gris en tres grandes regiones: el hipocampo izquierdo, la corteza
cingulada anterior izquierda (ACC ), y la Corteza Insular (bilateral). Estos resultados
proporciona evidencia de anormalidades estructurales del hipocampo y la ACC en los pacientes
con trastorno de estrés postraumático . También presentó pruebas que los pacientes con TEPT
muestran alteraciones estructurales en la corteza insular .
Estrés, Dolor, Fatiga…
Los primeros estudios de la respuesta al estrés sistemas en estados
patológicos humanos llevó a la observación que los pacientes con
depresión mayor demostraban una interrupción característica del ritmo
circadiano normal de del eje pituitario- adrenal que implica una elevación
de la producción de glucocorticoides suprarrenales , que suele presentarse
como un inicio más temprano del pico de la mañana del eje, en conjunción
con la mayor secreción de cortisol a finales de la tarde.
Estrés, Dolor, Fatiga…
Alexander et al. sugiere que las respuestas hormonales al estrés,
exacerba el dolor neuropático por una sensibilización central
reforzada.
Los receptores NMDA de Glucocorticoides era uno de los
responsables de la exacerbación del dolor neuropático.
Alexander J., DeVries C., Kigerl K., Dahlman J., and Popovich P. Stress Exacerbates Neuropathic Pain via Glucocorticoid and
NMDA Receptor Activation. Brain Behav Immun. 2009 August; 23(6): 851–860.
Estrés, Dolor, Fatiga…
 Las depresiones con características de energía reducida , un estado de ánimo disminuido, y alterciones con
características vegetativas vistas en la depresión clásica, son de particular interés porque se superponen
con los síntomas de la Fibromialgia y el Sindrome de Fatiga Crónica.
 La evidencia reciente sugiere un patrón de funcionamiento del eje H-H-A en algunos de estos síndromes
refleja una inadecuada activación o una activación francamente reducida del eje.
 Se ha planteado la hipótesis de que una de las principales características de la alteración del eje H-H-A en
estas condiciones pueden ser el déficit funcional en la comunicación Hipotalámica a traves de la CRH . Esto
es de interés ya que la CRH sirve no sólo como un estímulo principal del eje, sino también porque es una
neurohormona con activa función conductual cuya administración en el SNC en animales induce signos de
fisiológicos y conductuales de excitación, incluyendo la activación del Sistema Nervioso Simpático,
hiperactividad a estimlos sensoriales y el aumento de la exitación psicomotriz.
Efectos de las Experiencias Traumáticas
Tempranas
2000 Society of Biological Psychiatry

Los estudios preclínicos demuestran que a principios el estrés puede alterar el desarrollo del eje hipotálamo -hipófisis –Adrenal.

Se encontró que el estrés genera alteraciones estructurales y funcionales en regiones cerebrales, similares a los observadas en adultos con depresión.

Los datos emergentes sugieren, sin embargo , que los efectos a largo plazo de estrés temprano puede ser moderados por factores genéticos y por la calidad del medio
ambiente y del cuidado posterior .

La detección de situaciones tempranas de estrés pueden proporcionar información valiosa para comprender la fisiopatología y el tratamiento de la depresión mayor.

Se necesita más investigaciones para entender cómo factores genéticos y el entorno interactúan con las experiencias de abuso y otros factores psicosociales de
vulnerabilidad para desarrollar depresión en la vida adulta.
Impacto de la reactividad de la amígdala en la calidad del
sueño, emociones negativas,
y estrés percibido.
El estudio con 299 participantes (Hombres y Mujeres) proporciona
evidencia nueva que relaciona la calidad del sueño, la afectividad
negativa y la percepción del estrés, con la reactividad de los núcleos
amigdalinos.
Modulación de la Memoria
Estrés y Cerebro

La investigación sobre la modulación de la memoria establecen que existen diferentes caminos para la consolidación o no de los recuerdos.

Existen amplias evidencias tanto con investigación animal, como con humanos, que
indican que las experiencias emocionalmente
significativas activan los sistemas hormonales y cerebrales que regulan la consolidación de la memoria recién adquirida.

Estos efectos se integran a través de la activación noradrenérgico de la amígdala basolateral el que se regula la consolidación de la
memoria a través de interacciones con muchas otras regiones del cerebro involucradas en la consolidación de los recuerdos de las
experiencias recientes.

Pero estos sistemas moduladores también pueden afectar la consolidación de la memoria, recuperación de la memoria y de la memoria
trabajo.

En contraste con sus efectos potenciadores de consolidación , las hormonas del estrés suprarrenal deterioran los procesos de recuperación
de la memoria y de la memoria de trabajo .

Para la consolidación de la memoria se requiere la activación del sistema NA de la amígdala basolateral, en conjunto con las interacciones
con otras regiones del cerebro .
Estrés y CPF
 Estudios realizados en modelos animales, en el año 2009 por Holmes and Wellman, demuestran que la
exposición al estrés intenso, incluso durante periodos breves, es suficiente para causar una importante
remodelación estructural de las neuronas de proyección en la corteza pre frontal.
MEDITACION Y CEREBRO
Influencia de la meditación en la de la
girificación cortical.
Influencia de la meditación en la de la
girificación cortical.
 Luders E. et al. (2012)
 Estudio transversal.
 RMN 1,5 T
 Sujetos: 50 meditadores – 50 control (56 hombres-44 mujeres), edad media: 51, 4 +/- 12,8
años (meditadores), 50,4 +/- 11,8 años (control). Años de Practica de los meditadores: 4 –
46 años (media de 19, 8 años DS +/-11,4 años), 89% de los sujetos eran diestros. Libres
enfermedades neurológicas y/o psiquiátricas.
Influencia de la meditación en la de la
girificación cortical.
áreas con mayor
girificación en
meditadores
áreas con mayor
girificación en
controles
Influencia de la meditación en la de la
girificación cortical.

Análisis 1 : el grado de girificación cortical, en los meditadores de larga data, era mayor en numerosas regiones de la corteza cerebral, tanto en su
cara lateral como medial.

Estas regiones incluyen :

ínsula anterior dorsal (D e I)

circunvolución pre y post-central (D e I)

Giro temporal inferior (I )

Circunvolución angular (I)

Cisura parieto-occipital ( I )

Opérculo parietal ( D )

Giro fusiforme (D)

Cuneus ( D ) .

En general, la máxima importancia se encuentra dentro de la ínsula anterior dorsal derecha (círculo rojo ) que indica una girificación mayor en los
meditadores en comparación con los controles.
Influencia de la meditación en la de la
girificación cortical.
Correlación
positiva. (más
años de
meditación=
mas grado de
girificación)
Correlación
negativa. (más
años de
meditación ≠
mas grado de
girificación)
Influencia de la meditación en la de la
girificación cortical.
 Análisis 2:
 Girificación cortical es directamente proporcional al número de años de practica meditativa.
 Estas correlaciones positivas (representado en amarillo / naranja) fueron evidentes en numerosas regiones a través
de las superficies laterales del cerebro en ambos hemisferios, mientras que se observó una diferencia significativa
en la cara medial del hemisferio izquierdo con respecto al derecho (a favor del primero).
 Posible disminución en las áreas con correlaciones negativas.
 Mayor grado de girificación se mostró en la ínsula anterior derecha.
Influencia de la meditación en la de la
girificación cortical.
 Discusión:
 El grado de girificación fue mayor en los meditadores en numerosas áreas de la corteza.
 Los meditadores mostraron mayor girificación en algunas de las regiones en las que otros estudios han revelado mayor
grosor cortical en comparación con los controles meditadores : ínsula anterior derecha Lazar et al. (2005) ; Holzel et al.
(2008), giro temporal inferior izquierdo Holzel et al (2008) ; Luders et al. (2009) , surco central izquierdo y su
vecindad , Lüders et al. (2009 ); . Grant et al, (2010), corteza somatosensorial secundaria (Grant et al, 2010 . ) .
 El estudio también reveló una girificación mayor de la circunvolución fusiforme pero estos efectos fueron localizados en
el hemisferio derecho . ( Vestergaard - Poulsen et al. , 2008 ) .
 La girificación cortical era especialmente grande en los meditadores, en cinco regiones distintas : la circunvolución
precentral izquierda , la ínsula anterior dorsal izquierda y derecha , la circunvolución fusiforme derecha, y el cuneus
derecha.
 Máximos hallazgos encontrados en la ínsula derecha.
La complejidad de la girificación de la ínsula derecha
observada
en meditadores,
constituye
una
 …"la
práctica regular
de la meditacióntal
Zenvez
mejora
la capacidad
de
regulación
voluntaria
de la actividad
(DMN)" .
importante
sustrato
neural mental
para espontánea
tal capacidad
(Luders et al 2012)
La meditación y densidad de la materia gris
Los resultados sugieren que la
participación del programa
de meditación esta
asociado a cambios en la
concentración de materia
gris en regiones del cerebro
implicadas en los procesos
de aprendizaje y la memoria,
regulación emocional, el
procesamiento autoreferencial , y la toma de
perspectiva .
Estudio longitudinal
2 meses de entrenamiento
Resultados:
aumento de la densidad de
materia gris en las regiones
del Hipocampo (Izq.),
Corteza Cigulada Posterior
(CCP), la unión TemporoParietal , y el Cerebelo.
16 meditadores novatos vs 17
controles
Mindfulness practice leads to increases
in regional brain gray matter density
La meditación y densidad de la materia gris
Se estudiaron los cerebros de 20 meditadores ( Vipassana ) con una media de práctica de 8,6 años, 2 hs al día;
y se comparó la concentración de materia gris regional con respecto a cerebros de personas no practicantes,
fueron emparejados por sexo, edad, nivel de educación y lateralidad. Los resultados confirmaron una mayor
concentración de materia gris para los meditadores en la region de la ínsula derecha (involucrada en la
conciencia interoceptiva). Esta diferencia entre los grupos, presumiblemente, refleja la formación de la
conciencia corporal durante la meditación. Además, los meditadores tenían una mayor concentración de
materia gris en el giro temporal inferior izquierdo y en el hipocampo derecho. El valor medio de la densidad de
materia gris en la circunvolución temporal inferior izquierda era proporcional a la cantidad de entrenamiento de
meditación, lo que corrobora el impacto que tiene el entrenamiento de la meditación, en la concentración de
la materia gris en esta región. Los resultados sugieren que la práctica meditativa se asocia con diferencias
estructurales en las regiones que se activan normalmente durante ella.
Efectos de la edad sobre el volumen de la materia gris y
el rendimiento atencional
en la meditación Zen
Se empleo RMNf y una tarea de atención sostenida , en 13
practicantes regulares de meditación Zen y 13 controles
emparejados. Mientras que los sujetos de control muestran la
correlación negativa esperada de tanto el volumen de materia
gris y como en el rendimiento atencional con la edad , los
meditadores no mostraron una correlación significativa de
cualquiera estos parámetros con la edad.
El efecto de la meditación en el volumen de materia gris era
más pronunciado en el N. Putamen , una estructura
fuertemente implicados en el procesamiento atencional .
Estos hallazgos sugieren que la práctica regular de la
meditación puede tener efectos Neuroprotectores y reducir el
declive cognitivo asociado con el envejecimiento normal .
La meditación puede mejorar la conectividad
cerebral?
 Los resultado mostraron que los meditadores tenían una mayor conectividad
proyección, fibras comisurales y fibras de asociación.
en las fibras de
 Se mostraron diferencias estructurales, con respecto a los controles especialmente en el tracto
Corticoespinal , el componente temporal de la fascículo longitudinal superior y el fascículo uncinado.
La meditación puede mejorar la conectividad
cerebral?
Meditación y DMN
Meditación y DMN
En este estudio se pudo observar la
correlación entre el entrenamiento
meditativo y la conectividad funcional
del cerebro.
Se encontró que las áreas relacionadas
con la DMN disminuían el consumo de
O2 cuando se realizaban tareas que
exigía
un
seguimiento
atencional,
mientras que el estados meditativo
generaba un aumento del consumo de
O2.
Lóbulo Parietal Inferior (IPL ) , Precúneo (PC) ,
la Corteza Cingulada Posterior (PCC ) , como
así también la Corteza Temporal Inferolateral
(ITC).
El aumento de la activación
de la DMN coincidió con
una mayor desactivación en
la CPFDM y CPFVL
Rol de la Corteza Frontoinsular
Ene sete estudio se pudo observar una correlación positiva entre la activación de la
corteza derecha frontoinsular con la inhibición de la actividad de la DMN.
 Es posible que esta zona neuronal funcione a manera de “interruptor” en la
mediación del cambio de la modalidad de la red cerebral de trabajo y las
modalidades de estímulos.

Incrementos en la conectividad de la DMN
asociados a la meditación
Efectos de la meditación en los niveles de
catecolaminas
 Este estudio mostro que los sujetos evaluados que meditaban obtuvieron menores niveles de
Adrenalina, Noradrenalina.
 Los meditadores obtuvieron mayores concentraciones de Dopamina.
 Los sujetos de control presentaron mayores puntuaciones en las escalas de Estrés.,
 El grupo control mostro una correlación positiva entre la somatización y los niveles de Adrenalina,
Noradrenalina y Dopamina.
Eje Neuroinmunoendrocrino del Estrés y la
Depresión.
E.R. Kasala et al. / Complementary Therapies in Clinical Practice 20 (2014) 74e80
Fisiopatología de la Depresión
 Diagrama esquemático que ilustra las rutas implicadas en la fisiopatología de la depresión. Estresores
fisiológicos y físicos provocan dos principales vías efectoras estrés a saber, HPA y la vía SNS. La
activación del eje HPA, finalmente, conduce a la liberación de cortisol, y los niveles de cortisol se
regula por medio de mecanismo de bucle de realimentación desregulada.
 Eje HPA en conjunción con regulación a la baja de los receptores de GC, la activación de la vía de
NA, conduce a la liberación de citoquinas proinflamatorias. Las citoquinas periféricas en asociación
con la red de citoquinas centro contribuye a la fisiopatología de la depresión mediante la reducción
de los niveles de monoamina, pérdida de la plasticidad sináptica mediante la reducción de las
neurotrofinas (BDNF), la generación de estrés oxidativo a través de la excitotoxicidad del glutamato
y la elevación del calcio intracelular. Esto aumentó proceso destructivo con los mecanismos de
protección disminuidos (DHEA, antioxidantes y anti-inflamatorio) puede desembocar en daño
celular, la apoptosis y la enfermedad física.
Alteraciones anatómicas del Hipocampo en
meditadores
Se encontraron diferencias estructurales
entre los meditadores y los controles en
la corteza del hipocampo, con una
diferencia en el volumen de hasta un
15%. (Especialmente en el hipocampo
del lado izquierdo).
Si tenemos en cuenta que la meditación
afecta de forma positiva la regulación
autonómica y la actividad inmunológica ,
las importancia de estos hallazgos podría ser
una de las consecuencias de la reducción
del estrés inducido por la meditación - .
Sin
embargo
longitudinales.
es
necesario
estudios
Meditación y Dolor
Meditación y Dolor
 Utilizando imágenes de RMNf este estudio muestra que los practicantes Zen , en comparación con
los controles, poseen reducidas las activación de las áreas ejecutivas , evaluativas y emocionales
(CPF, Amígdala, Hipocampo ), que se activan durante la experiencia del dolorosa.
 Los meditadores activaban regiones de procesamiento del dolor primario (CCA, Tálamo , Ínsula ) .
 La menor sensibilidad al dolor en los meditadores se puede asociar a reducciones en la
conectividad funcional entre las cortezas relacionadas con el control ejecutivo y las áreas
corticales cortezas implicadas en la percepción del dolor .
Meditación y Dolor
Los resultados de este estudio sugieren una
disociación funcional de las dimensiones cognitivo –
evaluativas y sensoriales discriminativas del dolor.
Congreso Neurociencias 2013
Muchas Gracias!