Sobre la vigilia y el sueño

CARTAS AL DIRECTOR
Sobre la vigilia y el sueño
Ricardo Hodelín-Tablada a, Calixto Machado b
a Servicio
de Neurocirugía. Hospital Provincial Clínico
Quirúrgico Saturnino Lora. Santiago de Cuba.
b Departamento de Neurofisiología. Instituto de
Neurología y Neurocirugía Prof. Dr. Rafael Estrada
González. La Habana, Cuba.
Correspondencia: Dr. Ricardo Hodelín Tablada. Calle 4.ª,
n.º 652, entre L y M. Reparto: Sueño. CP 90900. Santiago
de Cuba, Cuba.
E-mail: [email protected]
Aceptado: 12.07.10.
Cómo citar este artículo: Hodelín-Tablada R, Machado C.
Sobre la vigilia y el sueño [carta]. Rev Neurol 2010; 51:
766-7.
© 2010 Revista de Neurología
Hemos leído el artículo de Pablo Torterolo y Giancarlo Vanini sobre la generación y el mantenimiento de la vigilia [1] y quisiéramos hacer algunos comentarios. En el orden de la historiografía médica, si bien es cierto que el trabajo
publicado en 1949 por Moruzzi y Magoun, como
se destaca, es considerado uno de los más influyentes en este campo de estudio, consideramos justo mencionar a otros destacados científicos que también aportaron en esta área. Muchos años antes, en 1886, Horsley [2], filósofo
y primer neurocirujano de Inglaterra, aseguró
que el nivel de conciencia se relacionaba con la
integridad y funcionalidad de la corteza cerebral y estableció que el neopallidum diferenciaba al hombre de los animales inferiores.
Por su parte, Kretschmer [3], neurólogo y psiquiatra alemán, defendió en 1940 que, según
los resultados de sus investigaciones, la corteza
no era necesaria para que aparecieran la alerta
y los ciclos sueño-vigilia. Basados en las opiniones de la época, diferentes estudiosos de las
neurociencias llegaron a creer que la conciencia
era exclusivamente una función de la corteza
cerebral y que su deterioro representaba un grave daño cortical. El desarrollo alcanzado por la
neurocirugía en el tratamiento de la epilepsia
hacia mediados del siglo pasado, y las experiencias neuroquirúrgicas con anestesia local, pusieron de relieve que áreas considerables de la corteza podrían ser lesionadas sin que ello explicara un estado de alteración de la conciencia.
Experimentos en animales evidenciaron la
participación de los núcleos grises de la base,
diencéfalo y tallo encefálico en la preservación
de la conciencia. En 1942, Penfield, neurociruja-
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no canadiense, inauguró el Instituto Neurológico de Montreal. Desde allí realizó importantes
aportaciones a la cirugía de la epilepsia y en
1947, conjuntamente con Erickson y Jasper,
afirmó categóricamente que el asiento de la
conciencia se situaba en el diencéfalo [4]. Luego apareció el trabajo de Moruzzi y Magoun, ya
señalado, donde se demostró en modelos experimentales que los mecanismos de alerta y
despertar tenían sus bases anatómicas en lo
que después se denominó sistema reticular activador ascendente.
Coincidimos con los autores cuando señalan que los sistemas activadores no sólo se encuentran en la formación reticulada del tronco
encefálico, sino que incluyen regiones específicas del hipotálamo posterior y el cerebro basal
anterior. En una investigación que realizamos
de 37 pacientes en estado vegetativo persistente, el 91,89% tenía en los hallazgos anatomopatológicos necrosis del tálamo, sin embargo se respetaba el hipotálamo. Como es conocido, estos pacientes tienen ciclos sueño-vigilia,
lo que podría explicarse por la integridad del
hipotálamo como parte de estos sistemas activadores.
Las últimas décadas han sido muy fructíferas
en la tarea de descifrar los circuitos, los neurotransmisores y las sustancias moduladoras implicadas en la regulación del ciclo sueño-vigilia,
y se ha descubierto el papel de nuevas sustancias neuromoduladoras como la orexina o hipocretina señalada por los autores. Llama nuestra atención el hecho de que no se mencionan
otras de estas sustancias muy estudiadas recientemente como son el óxido nítrico y la melatonina. ¿Será que los autores no consideran que
hay evidencias científicas suficientes para tenerlas en cuenta?
El óxido nítrico es una sustancia gaseosa liberada por varios grupos neuronales esenciales
en el control del estado encefálico global, en su
mayoría involucrados en la excitación neuronal
durante las transiciones entre sueño y vigilia y
entre sueño no REM y REM [5]. Este gas es un
colaborador habitual de la acetilcolina, así pues
en el sistema activador ambas sustancias se localizan en las terminales procedentes del segmento mesopontino y estimulan las neuronas
de proyección talámica [6]. Respecto al hipotálamo, el óxido nítrico actúa conjuntamente con
la acetilcolina y la melatonina en la modulación
de la actividad del núcleo supraquiasmático;
este papel sobre el corazón del control circadia-
no resalta la importancia de este gas en el ciclo
sueño-vigilia [5].
La melatonina, por su parte, es una de las
moléculas reguladoras más primitivas y representa un sistema sincronizador endógeno universal para el resto de los ritmos endocrinos y
no endocrinos, como el ritmo sueño-vigilia [7].
Conocida como la hormona de la oscuridad,
debido a su producción nocturna, hoy se acepta que en condiciones normales la relación de
fase entre el ritmo circadiano endógeno de
melatonina y el ciclo sueño-vigilia es tal que
permite el mantenimiento durante toda la fase
de vigilia de una función neurobiológica adecuada [7,8].
Torterolo y Vanini destacan el clásico trabajo
de Plum y Posner, donde se define que son dos
los componentes fisiológicos que gobiernan el
comportamiento consciente. Años después, el
propio Plum [9] describió tres componentes al
subdividir el contenido en dos niveles. En esta
clasificación se mantiene el despertar (capacidad) como primer nivel. El segundo nivel permite regular la conciencia en base a la función
afectiva, la atención, la integración cognitiva, la
energía psíquica; que depende de la integridad
del sistema límbico, e incluye el hipotálamo, la
amígdala, el cíngulo y el área septal. El tercer
nivel, justificado por Plum como nivel cerebral,
está formado por el resto de los hemisferios cerebrales, el tálamo y los ganglios basales. Este
nivel se relaciona con los procedimientos más
complejos de la percepción, la orientación con
respecto a sí mismo y al medio, la actividad motora y el planeamiento conductual. La memoria
puede ser afectada por lesiones del segundo o
tercer nivel. Muy acertadamente se señala en el
artículo que el contenido se refiere al circuito
talamocortical necesario para generar la actividad cognitiva y se plantea que una afectación
del contenido de la vigilia es característica de
lesiones corticales difusas, y se apunta un ejemplo al que se podría añadir el caso de los que
están en estado vegetativo persistente, pacientes que no tienen relación con el medio pero
duermen y despiertan y deben ser considerados
como vivos. Así lo hemos defendido en otros
trabajos [10-14].
En estos enfermos el contenido de la conciencia está ausente, mientras que la capacidad
(despertar) está preservada, por eso son capaces de despertar pero no tienen actividad cognitiva. La investigación que hemos realizado, a la
cual nos referimos anteriormente, evidenció que
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el 91,89% presentaba necrosis del tálamo y el
87,87%, necrosis laminar de la corteza. Estos
hallazgos anatomopatológicos son característicos del estado vegetativo persistente, donde la
corteza cerebral está desconectada del mundo
externo, por eso los enfermos no son capaces
de relacionarse con el medio. Kinney y Samuels
[15] han propuesto denominarlo locked out syn­
drome (síndrome de exclusión).
Torterolo y Vanini contribuyen a esclarecer
la polémica, muy debatida en los últimos años,
de que las transiciones entre los ciclos sueño-vigilia son activas, es decir, están inducidas por el
complicado engranaje que existe entre varias
regiones subcorticales y no se deben, como se
creía en un principio, a cambios pasivos inducidos, por ejemplo, por el agotamiento o la recuperación de la actividad nerviosa.
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Réplica
Pablo Torterolo a, Giancarlo Vanini b
a Departamento
de Fisiología. Facultad de Medicina.
Universidad de la República. Montevideo, Uruguay.
b Departamento de Anestesiología. Escuela de Medicina.
Universidad de Michigan. Ann Arbor, Michigan, EE. UU.
Correspondencia: Dr. Pablo Torterolo. Departamento
de Fisiología. Facultad de Medicina. Universidad de la
República. General Flores, 2125. 11800 Montevideo
(Uruguay).
E-mail: [email protected]
Aceptado: 15.09.10.
Cómo citar este artículo: Torterolo P, Vanini G. Sobre la
vigilia y el sueño [réplica]. Rev Neurol 2010; 51: 767-8.
© 2010 Revista de Neurología
Hemos leído con agrado la carta de HodelínTablada y Machado referida a nuestro trabajo
[1]. Los doctores aportan datos y conceptos sobre la vigilia, el sueño, la conciencia y patologías que la afectan, temas tan complejos como
fascinantes.
Nuestra revisión se centró en la fisiología de
los sistemas activadores y su papel en el mantenimiento de la vigilia. Dada la inquietud de los
colegas, nos interesa dar una breve opinión sobre el papel del óxido nítrico (ON) y la melatonina en relación con la vigilia y el sueño.
Con respecto al ON, mencionar los trabajos
excelentes de Mariño y Cudiero, que sugieren
un rol activador del ON. Sin embargo, numerosos trabajos en los que se refirió que inhibieron
o activaron la neurotransmisión nitrérgica en
diversas áreas del sistema nervioso central, demuestran que el ON también participa en la generación del sueño. En este sentido, la inyección intracerebroventricular del precursor de
ON, L-arginina, produce un aumento del sueño
lento en ratas [2]. Efectos similares se han visto
con el empleo de dadores de ON en ratas [3,4]
y gatos [5]. Otros estudios han mostrado que
inhibidores de ON sintetasa (que disminuye la
liberación de ON) producen una disminución
del sueño [4,6,7] y atenúan el ‘rebote’ homeos­
tático de sueño que sigue a su privación [8].
Además, se ha observado que neuronas que
contienen ON sintetasa en la corteza cerebral se
activan durante el sueño [9]. Por último, la liberación de ON aumenta durante la vigilia o el
sueño según la región donde ésta se estudia [10].
Concluimos que la evidencia actual indica
que el ON participa junto con otros neurotrans-
misores clásicos en el control tanto de la vigilia
como del sueño. Por lo tanto, el ON promueve
la vigilia o el sueño según la red neural que se
esté estudiando. Por lo antedicho, si bien coincidimos con Hodelín-Tablada y Machado en que
el ON, en regiones cerebrales determinadas, promueve la generación y el mantenimiento de la
vigilia, no debemos generalizar y considerar al
ON como una sustancia activadora.
Con respecto a la melatonina, aunque muchos datos la sugieren como reguladora del sueño, estudios en ratas pinealectomizadas (por lo
tanto, sin melatonina) demuestran claramente
que la melatonina fisiológicamente liberada no
es necesaria para la generación del sueño [11].
Sin embargo, su función moduladora sobre el
sueño ha determinado que ésta o análogos sintéticos de ella se utilicen para el tratamiento de
trastornos de sueño relacionados con alteraciones de los ritmos circadianos y para algunos tipos de insomnio.
Dado que el concepto de sistema reticular
activador nace con el trabajo de Moruzzi y Magoun (1949), éste fue el punto de partida nuestro trabajo. Hodelín-Tablada y Machado comienzan su carta explicando resultados de estudios
previos a 1949 y resultados propios que complementan nuestro trabajo. A su vez, nuestros
colegas hacen importantes comentarios sobre
el complejo tema de la neurobiología de la conciencia. En nuestro trabajo no profundizamos
sobre este tema, pero intentamos dejar claro
que para presentar funciones cognitivas adecuadas durante la vigila es necesario un funcionamiento de los sistemas activadores correcto
que ‘activan’, valga la redundancia, el sistema
talamocortical.
La anestesiología se ha sumado recientemente a las disciplinas dedicadas a intentar desvelar
el misterio de la conciencia. El potencial de dicha especialidad médica se basa en el abundante y sistemático uso de drogas que suprimen la conciencia de forma reversible. Investigaciones provenientes de este campo han demostrado la importancia de la integración temporal de la actividad neuronal entre cortezas de
asociación, así como, aunque todavía controvertido, el papel del tálamo en el mantenimiento de las funciones cognitivas [12-14]. De todas
formas, los sustratos neuronales responsables
de los distintos aspectos o niveles de conciencia
continúa siendo un punto de controversia entre
los especialistas del tema.
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