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SEMINARIOS DE FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO
CARRIL B (2006)
SEMINARIO I
Bases biofísicas del potencial de membrana. Flujos iónicos pasivos. Difusión. Canales
iónicos y transportadores. Canales iónicos pasivos y activos. Estructura molecular,
propiedades y mecanismos de activación de los canales voltage dependientes. “Patch
clamp”. Electrogénesis del potencial de membrana en reposo. Potenciales de difusión.
Potencial de equilibrio. Potencial de membrana. Transporte activo. Concepto de
despolarización e hiperpolarización y de corrientes electrotónicas. Propiedades pasivas de
la membrana neuronal: componentes capacitivos y resistivos. Su importancia funcional.
Equivalente eléctrico de la membrana neuronal. Potencial de acción. Estudio de sus bases
iónicas por clampeo de voltage. Lugar de generación en las neuronas. Génesis de los
períodos refractarios. Conducción del impulso nervioso en fibras mielínicas y amielínicas.
Corrientes locales. Velocidad de conducción del impulso nervioso y sus factores
condicionantes.
SEMINARIO II
Sinapsi. concepto y clasificación funcional. Sinapsis eléctricas: características fisiológica y
mecanismos de transmisión. Importanacia funcionales de este tipo de sinapsis. Sinapsis
químicas: estructura, clasificación topográfica y de Gray. Etapas de la neurotransmisión.
Importancia de los canales de calcio voltage dependientes en la liberación del
neurotransmisor. Mecanismos regulatorios de la liberación de los neurotransmisores.
Facilitación e inhibición presináptica. Potenciación postetánica y de largo plazo. Acción
postsináptica de los neurotransmisores. Receptores postsináticos: concepto. Clasificación:
ionotrópicos y metabotrópicos. Receptores acoplados a la proteína G y a la tirosina-quinasa.
Estructura molecular de los canales quimio-dependientes en relación con los voltagedependientes. Segundos mensajeros: concepto. Sistema de los nucleótidos: AMPc y GMPc.
Sistema de los fosfolípidos: fosfatidilinositol y ácido araquidónico Fenómenos eléctricos
postsinapticos: bases iónicas y características funcionales de los potenciales excitatorios
(PEPS) e inhibitorios (PIPS). Inhibición de largo plazo. Neurotransmisores: criterios para
determinar un neurotransmisor. Clasificación. Biosíntesis de catecolaminas y de
aminoácidos (Glutamato y GABA). Almacenamiento e inactivación. Co-transmisión.
Biosíntesis y liberación de neuropéptidos. Neurotransmisores no convencionales: óxido
nítrico (NO) y monóxido de carbono (CO)
Sinapsis neuromuscular. Características estructurales y funcionales. Síntesis,
almacenamiento, liberación e inactivación del neurotransmisor. Potenciales miniatura.
Fisiopatología de la union neuromuscular (Miastenia Gravis y sindrome de LambertEaton).
SEMINARIO III
Sistemas sensoriales. Concepto. Características funcionales comunes a todos ellos.
Concepto de modalidad. Clasificación de los sistemas sensoriales de acuerdo a la
modalidad. Sensaciones y percepciones. Receptores sensoriales. Mecanismos de
transducción y codificación de la actividad sensorial. Adaptación y habituación.
Codificación de las características del estímulo por parte de los sistemas sensoriales.
Sistema somatosensorial. Submodalidades. Sensibilidad cutánea, propioceptiva y visceral.
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Campos receptivos periféricos. Determinantes de la sensibilidad espacial. Dermatomas.
Sistema lemniscal y extralemniscal. Áreas somatosensoriales talámicas. Corteza
somatosensorial primaria: ubicación anatómica, organización columnar, somatotopía y
respuestas neuronales, de las diferentes áreas de Brodman que las componen, a estímulos
específicos. Plasticidad neuronal. Lesiones parciales o totales de la corteza sensorial
primaria. Corteza sensorial secundaria: ubicación anatómica, somatotopía, aferencias que
recibe, activación de sus neuronas a estímulos específicos. Lesiones de la corteza sensorial
secundaria.
SEMINARIO IV
Sensibilidad nociceptiva. Nociceptores. Sensibilización. Hiperalgesia primaria y secundaria
Proyecciones ascendentes nociceptivas. Sistema paleo y neospinotalámico: constitución y
funciones. Sistema analgésico endógeno. Opiodes endógenos. Dolor referido y central.
Audición. Características físicas del sonido. Escala de decibeles (dB). Estructura básica del
oído. Oido externo, medio e interno. Anatomía funcional de la cóclea. Órgano de Corti.
Mecanismos de transducción. Resonancia mecánica y eléctrica de la cóclea. Potenciales
cocleares. Procesamiento central y periférico del sonido. Nervio auditivo. Núcleos del tallo
cerebral. Geniculado medial y corteza auditiva. Localización de la fuente de sonido
Organización tonotópica. Potenciales auditivos evocados. Audiometría.
SEMINARIO V
Visión. Características físicas de la luz. Estructura básica del ojo. Modelo óptico del ojo.
Tipos de fotorreceptores. Mecanismo de fototransducción y adaptación a la luz. Circuito
retiniano; conformación de campos receptivos con oposición centro-periferia (ON-OFF).
Proyecciones subcorticales de la información visual. Vía visual primaria . Campos
receptivos y módulos funcionales corticales. Vías parvocelular y magnocelular. Percepción
de forma, movimiento y profundidad. Visión de los colores. Campimetría.
Gusto. Categorías gustatorias. Receptores gustativos. Su distribución anatómica. El
corpúsculo gustativo. Mecanismos de transducción de las diferentes categorías gustativas.
Procesamiento central del gusto: El tallo cerebral, tálamo y corteza cerebral.
SEMINARIO VI
Olfato. Estímulos olfatorios. Moléculas simples y complejas. El epitelio olfatorio: Su
distribución anatómica y estructura. Diferentes neuronas olfatorias receptoras. Mecanismo
de transducción y adaptación. El bulbo olfatorio: Estructura, organización espacial y
procesamiento de la información olfatoria. Estructuras talámicas y corticales relacionadas
en la olfación. Feromonas. El órgano vomeronasal: Características y funciones.
Neuroblastomas (Stem Cells) en el sistema olfatorio. Regeneración de las neuronas del
epitelio y del bulbo olfatorio (zona subventricular).
Sistema Nervioso Autónomo o neurovegetativo. Concepto general. Diferencias con la
organización anatómica del somático. Subdivisiones: simpático, parasimpático y entérico.
Unión neuroefectora periférica. Neurotransmisión ganglionar. Reflejos autonómicos.
Hipotálamo como centro integrador autonómico.
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SEMINARIO VII
El sistema motor: organización general. Tipos de movimientos. Motoneuronas e
interneuronas premotoras en médula espinal. Reflejos medulares y transcorticales.
Unidades motoras. Clasificación funcional. Desarrrollo de la fuerza muscular
Electromiograma. Sección medular parcial y completa. Tono muscular. Concepto. Sus
bases neurales: el huso neuromuscular. Inervación sensorial y motora del huso. Regulación
de la tensión muscular: el órgano tendinoso de Golgi. Regulación periférica y central del
tono muscular. Alteraciones del tono muscular: hipertonías e hipotonías.
SEMINARIO VIII
Cortezas motoras: concepto y características generales. Corteza motora primaria,
suplementaria, premotora y del cíngulo. Organización y funciones. Lesiones de las cortezas
motoras. Sistemas motores: ventromedial, dorsolateral y aminérgico, origen de sus fibras y
funciones de cada uno de ellos. Cerebelo. División funcional. Microcircuito cerebeloso.
Funciones motoras y no motoras del cerebelo. Sindrome cerebeloso. Ganglios Basales.
Constituyentes. Circuitos motores, asociativos y límbico. Funciones de esos circuitos.
Breves nociones de la fisiopatología de los ganglios basales.
SEMINARIO IX
El electroencefalograma. Definición. Métodos de registro. Tipos de ondas. Actividad
dendrítica como base del EEG. Mecanismos de sincronización y desincronización.
Epilepsia como modelo de disfunción neuronal central. Respuestas corticales evocadas.
Aplicaciones clínicas.
Sueño como proceso rítmico y activo. Sueño lento y sueño rápido o MOR. Etapas del
sueño lento y sus características electroencefalográficas, autonómicas y del tono muscular.
Sueño rápido. Fenómenos tónicos y fásicos. Actividad onírica. Bases anatomofuncionales
involucradas en la inducción y matenimiento del sueño. Privación de sueño. Concepto de
Polisomnogramas e hipnogramas. Desordenes del sueño.Vigilia y estado de conciencia.
Estructuras neurales involucradas y mecanismos de acción. Coma como modelo de
disfunción de los mecanismos de la vigilia.
SEMINARIO X
Lateralización de las funciones cerebrales: sensoriales, motoras y cognitivas. Bases
neurales del lenguaje. Afasias, agnosias y apraxias. Aprendizaje Concepto. Tipos de
aprendizaje. No asociativo: habituación, sensibilización e imitación. Asociativo: reflejos
condicionados y operantes. Aprendizaje aversivos y no aversivos. Memoria. Concepto.
Clasificación por su duración: corta, mediana y larga. Por su contenido: episódica,
semántica o de conocimiento, de procedimiento y “priming”. Por la utilización de procesos
cognitivos: implícita o de procedimientos y explícita o declarativa. Memoria de trabajo.
Bases neurales y mecanismos moleculares de la memoria. Cambios en la efectividad
sináptica. Sinapsis hebbianas y no hebbianas. Potenciación y depresión de larga duración.
Inducción de la transcripción protéica. Amnesias. Paciente HM.
Los temas de neurofisiología que figuran en el programa general de la materia y que en
estos seminarios no son abordados, deben ser estudiados por los alumnos por su cuenta
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Bibliografía específica recomendada:
Fisiología Humana de Houssay y col. 7ma. Edición 2000, El Ateneo
Cardinali, D.P. Manual de Neurofisiología. Edición del autor 2001
Fundamental Neuroscience. L.R. Squire, et. al. 2da, Edición 2002, Academic Press
Principles of Neural Science. E.R.Kandel, et. al. 4ta. Edición 2000, McGraw-Hill.
SEMINARIOS DE INTEGRACIÓN DE NEUROFISIOLOGÍA
SEMINARIO XI
REGULACION DE LA TEMPERATURA CORPORAL
Regulación de la temperatura corporal en los animales: poikilotermos y homeotermos.
Concepto de temperatura central y mecanismos básicos de su conservación. Control reflejo
y comportamental. Bases biofísicas de la transferencia de calor: concepto de conducción,
convección, radiación y evaporación. Generación de calor por parte del organismo:
metabolismo básico, lipólisis, humoral y actividad muscular. Conservación del calor por el
organismo: características naturales, reflejas y comportamentales. Transferencia de calor
dentro del organismo. Mecanismos de pérdida de calor: reflejos y comportamentales.
Mecanismos de intercambio de calor con el medio de acuerdo a la temperatura ambiente.
Regulación por parte del SNC de la temperatura. Receptores periféricos y centrales. Área
peóptica/hipotálamo anterior. Concepto de “set point”. Área hipotalámica posterior.
Lesiones de esas áreas. Variaciónes fisiológicas de la temperatura corporal: de acuerdo
donde se registra, del estado fisiológico del individuo. Variaciones térmicas en la superficie
corporal. Importancia funcional y mecanismos para el mantenimiento de la temperatura
cerebral.
ALTERACIÓNES DE LA REGULACIÓN TÉRMICA
Concepto de fiebre, hipotermia e hipertermia. El sindrome febril, características.
Respuestas térmicas. Concepto de pirógenos endógenos y exógenos. Papel de la
prostaglandina E2 (PGE2). Bases moleculares de la fiebre. Bases neurales de la fiebre.
Mecanismos de antipiresis. Equilibrio piresis-antipiresis. Hipertermias, concepto y causas.
Agotamiento por calor y golpe de calor, caracrterísticas. Hipotermias, concepto y
modificaciones sistémicas
Bibliografía recomendada
-. Kandel, E.R, Schwartz, J.H., Jessell, T.M. Principles of neural Science. 4th Edition,
McGraw-Hill 2000. Capítulo 51
-. Blatteis CM, Sehic E, Li S. Afferent pathways of pyrogen signaling. Ann N Y Acad Sci
1998 856:95-107.
-. Bligh J. The central neurology of mammalian thermoregulation. Neuroscience 1979
4:1213-6.
-. Bouchama A, Knochel JP. 1978-88 Heat stroke. N Engl J Med 2002 346(25).
-. Cabanac M. Thermoregulatory behavior. J Physiol (Paris) 1979 75:115-78.
-. Coceani F, Akarsu ES. Prostaglandin E2 in the pathogenesis of fever. An update. Ann.
N Y Acad Sci 1998 856:76-82.
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-. Kozak W, Kluger MJ, Tesfaigzi J, Kozak A, Mayfield KP, Wachulec M, Dokladny K.
Molecular mechanisms of fever and endogenous antipyresis. Ann N Y Acad Sci 2000
917:121-34.
-. Nakamura K, Matsumura K, Kaneko T, Kobayashi S, Katoh H, Negishi M. The rostral
raphe pallidus nucleus mediates pyrogenic transmission from the preoptic area. J
Neurosci 2002 22:4600-10.
SEMINARIO XII
REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO Y DE LA POSTURA
Concepto de “fuerza de la gravedad”, de “centro de gravedad” y de equilibrio. Equilibrios
estables, indiferentes e inestables. Equilibrio de cuerpos apoyados. Momento de estabilidad.
Factores que intervienen en el mantenimiento del equilibrio y la postura en el hombre. El
aparato vestibular. Ubicación anatómica, constituyentes. Conductos semicirculares y
órganos otolíticos. El epitelio sensorial. Tipos de células ciliadas. Distribución y
polarización. Mecanismo de transducción. Funciones de los conductos emicirculares y de
los órganos otolíticos. Conecciones centrales de las aferencias vestibulares. Reflejos
vestibulares para compensar los movimientos de la cabeza. Reflejos vestibulo-ocular,
vestíbulo-cervical y vestibulo-espinal. Reflejo optoquinético. Nistagmo. Lesiones
vestibulares. Concepto de postura y de equilibrio postural. Ontogénesis del equilibrio
postural, etapas I, II, III y IV, características de cada una de ellas. Estrategias posturales
básicas: estrategia del tobillo, de la cadera y vertical. Estrategias para la estabilización de la
cabeza: sobre el tronco y en el espacio. Respuestas o ajustes posturales durante la
realización de movimientos. Plasticidad de las respuestas posturales: aprendizaje y
adaptación a situaciones específicas. Reflejos que se desencadenan cuando se pierde la
postura: reflejos de enderezamiento cervicales, vestibulares, visuales y corporales. Reflejos
relacionados con el mantenimisnto del equilibrio postural: cervico-cervical, cervico-espinal,
vestibulo-cervical, vestíbulo-espinal, vestíbulo-ocular, reflejo visual de enderezamiento,
optoquinético y somatosensoriales.
Bibliografía recomendada
-. Fisiología Humana de Houssay, 7ma. edición. Editorial El Ateneo 2000
-. Kandel, E.R, Schwartz, J.H., Jessell, T.M. Principles of neural Science. 4th Edition,
McGraw-Hill 2000. capítulos 40 y 41
-. Assaiante, C and Amblard, B. An ontogenetic model for the sensorimotor organization
of balance control in humans. Human Movement Science 14, 13-43, 1995.
-. Amblard, B . Les descripteurs du contrôle postural. Ann. Réadaptation Méd. Phys. 41,
225-237, 1998.
-. Balasubramaniam R, Wing AM. The dynamics of standing balance.
Trends Cogn Sci. 6, 531-536 2002
-. Bloem BR, Steijns JA, Smits-Engelsman BC. An update on falls.
Curr Opin Neurol. 1, 15-26, 2003.