NEUROQUIMICA DEL CEREBRO Tipos de transmisión sináptica:

• Transmisión rápida, por canales ligando dependientes o glutamato o acetilcolina o GABA o glicina

• Transmisión lenta, por medio de segundos mensajeros intracelulares: o aminas biogénicas o péptidos

Síntesis: Triptófano = precursor de la serotonina. Glucosa = precursora de Ach, glutamato, glicina, GABA, aspartato y prostaglandinas. Glutamato = precursor de la glutamina y del GABA. Fenilananina, tirosina = precusoras de dopamina, adrenalina y noradrenalina. aas esenciales = precursores de péptidos del dolor.

Respuestas: Las respuestas directas están asociadas a una diferencia de permeabilidad de la membrana y la activación de un receptor de cinco diferentes subunidades. Los receptores acoplados a proteínas G son de una subunidad pero a diferencia de los otros atraviesa la membrana 7 veces.

El sistema nervioso necesita componentes rápidos del orden de los mseg (PEPS rápido) por activación directa de un canal iónico que active la célula; una vez que ha terminado el PEPS rápido se produce uno lento que dura varios minutos por liberación de una hormona, la LHRH (hormona liberadora de hormona luteinizante). La reacción lenta es más sostenida en el tiempo, por lo tanto, la célula puede mantener un nivel elevado de actividad durante muchos minutos.

La activación reiterada de una neurona glutaminérgica provoca acomodación, que no se produce en el sistema catecolaminérgico porque éste está relacionado con los estados de stress, drogadicción por cocaína o anfetaminas, síndrome maníaco depresivo, etc.

La inhibición de los canales de potasio producida por la activación de los receptores B1 de catecolaminas, produce la depolarización más continua de las células.

GLUTAMATO

La neurona libera glutamato y bajo condiciones determinadas éste activa receptores y debe ser retomado de vuelta a la célula de dos formas: directamente por recaptación sináptica, o la recaptación a través de la célula glial que lo transforma en glutamina. La glutamina

puede atravesar la membrana para llegar a la neurona y ser tomada por la mitocondria de la neurona presináptica para volver a transformarse en glutamato; con la edad, las neuronas comienzan a morir, pero las células gliales se mantienen en un detrminado índice mitótico, lo que altera la concentración de glutamato y por lo tanto lleva a un estaddo de excitabilidad alterada.

Tipos de receptores de glutamato El glutamato es el más importante neurotransmisor excitatorio en el cerebro. Hay diferentes tipos de receptores de glutamato:

1. Receptor de NMDA 2. Receptor de AMPA 3. Receptor de ACPD

NMDA: se pueden inhibir por sustancias tales como barbitúricos (pentobarbital), alcohol, fenciclidina (anestésico); lo que lleva a alucinaciones auditivas y visuales, desarrollo muscular y agresividad. El receptor de NMDA no se activa por la aplicación de NMDA porque necesita la aplicación de glicina. Cuando el receptor es activado se produce una entrada de Na+ y Ca2+. El ión Magnesio inhibe el receptor de NMDA.

AMPA: no necesita glicina para ser activado, también induce una depolarización por entrada de Na+ y Ca2+. Se activa y se inhibe más rápidamente que el NMDA.

ACPD: está asociado a una proteína G produciendo DAG e IP3 (IP3 = liberación de Ca2+ intracelular; DAG = liberación de PKc).

FORMACION HIPOCAMPAL

Reside la memoria declarativa (antes de formar una memoria permanente en la neocorteza). Si se administra PCP se pierde la memoria declarativa, por lo tanto, se puede inferir que ésta se debe a un receptor de NMDA. El alcohol agudo disminuye la capacidad de memoria declarativa. La formación hipocampal está conectada con la corteza y con áreas somatosensoriales. Tiene neuronas con procesos axonales largos que permiten una gran posibilidad de sinapsis.

Entrada de Ca2+: activación de PKc. Producción de gas activante de liberación de neurotransmisores.

RECEPTORES INHIBITORIOS

1. Receptores de GABA:

o GABA(B): asociado a proteínas G que disminuyen la corriente de Ca2+ o aumenta la de K+.

o GABA(A): aumenta la corriente de Cl- que hiperpolariza la neurona.

Tienen diferentes sitios de acción. Cumplen una función inhibitorias en el SNC, están involucrados en la conciencia, ansiedad, memoria, toxicidad. Tienen sitios de unión para diferentes agonistas y antagonistas (GABA, barbitúrico, Bzd = aumento de la entrada de Cl-) (Picrotoxina = antagonista). Dependiendo del estado hormonal se aumenta o se inhibe la acción del receptor de GABA. El neurotransmisor fundamental de las células en cesta corticales es el GABA, por lo tanto, la neurona va a estar siempre bajo inhibición tónica importante. La picrotoxina produce una liberación de la inhibición, que se traduce en descargas repetidas que llevan a epilepsia y hasta la muerte.

2. Receptor de glicina: localizados desde la protuberancia del bulbo raquídeo hasta el término de la médula espinal. Son inhibidos por estricnina.

DOPAMINA

Tiene función inhibitoria. Es sintetizada por decarboxilasa de aas aromáticos a partir de la L-DOPA en el SNP y también en ciertas regiones del SNC. Activa una serie de receptores. Es determinante en patologías como el Parkinson y la esquizofrenia que son alteraciones tanto en la cantidad de dopamina liberada o de sus receptores (se ha asociado el aumento de la densidad de los receptores D2 con la esquizofrenia y una pérdida de dopamina liberada en el núcleo de la sustancia negra de los pacientes con Parkinson).

La reserpina es un alcaloide que disminuye la [dopamina] en las vesículas. La liberación es producida por anfetaminas, que provocan cuadros esquizofrénicos. El bloqueo de los receptores se produce por antipsicóticos como el haloperidol. La inhibición de la recaptación se produce por anfetaminas y cocaína que alteran las funciones mentales hasta la muerte por arritmias cardíacas (porque también altera la [Ach]. La clorpromacina es un antagonista.

Parkinson: se destruyen neuronas de la sustancia negra por la influencia de sustancias químicas presentes en el ambiente:

1. 6-hidroxi-dopamina: altamente reactiva, destruye la célula. 2. MPPT+: recaptado por la célula, también altamente reactivo.

Receptores de Dopamina

• RD1: asociado a neuronas postsinápticas con una proteína G-S estimulatoria. • RD2a: está asociado a una proteína G-I inhibitoria que regula negativamente la

adenilatociclasa (disminuye la concentración de AMPc. • RD2b: puede existir en neuronas pre o postsinápticas. El RD2b presináptico es

activado por dopamina y no está asociado a una proteína G-I sino a una proteína G que activa la síntesis de IP3 y activa la generación de actividad en la PKc. Los RD2b postsinápticos son semejantes a los presinápticos pero activan una proteína G-P la cual también está asociada a un aumento del IP3 y activación de PKc, para fosforilar los receptores o cualquier otra proteína.

• RD3 y RD4: recientemente descubiertos. Los RD4 se relacionan con la clozapina (no produce síndrome extrapiramidal).

SISTEMAS SOMATOSENSORIALES

Movimiento y posición: sensación propioceptiva, va por los cordones posteriores (lemniscal). Sensación de dolor y temperatura: sensaciones sexuales de cosquilleo, comezón contralaterales.

Las vías anterolaterales son un sistema complejo formado por:

• Espinotalámico, de 3 neuronas; donde la neurona primaria es una fibra C o A delta,activa la sustancia P; la neurona secundaria decusa y avanza desde la médula hasta el tálamo y la neurona de tercer orden del tálamo llega hasta la corteza cerebral (S-I y S-II).

• Espino retículo talámico; es más difuso, llega a otros núcleos diferentes al tálamo (núcleos intralaminares o núcleos de proyección inespecífica).

Ambos activan el SRA, que nos mantiene en un estado de vigilia y estrés. Cuando hay lesión (S-I), hay alteraciones somestésicas. Se pierde el sentido de la posición, tacto, discriminación, tamaño y forma. Persiste la temperatura y el dolor, porque esta información es codificada en el tálamo. Con el dolor se activa la formación reticular y por lo tanto todo el sistema, dentro de éste le sisitema límbico, que tiene que ver con el comportamiento.

Tipos de dolor:

1. Somático: o superficial: tiene pocos componentes autonómicos, con fase rápida y lenta

(fibras A y C); punzante y localizado. o profundo: músculos, articulaciones, etc. irradiado, continuo y mal

localizado.

2. Visceral: irradiado, mal localizado, referido, persistente y de difícil tratamiento.

Algésicos = K+, H+, histamina, proteasas, péptidos, prostaglandinas.

Modulación del dolor: Compuerta: Existe interacción de los sistemas somestésicos con las fibras del dolor a nivel de la primera sinapsis. Existen sistemas descendentes analgésicos de control del dolor. Estos sistemas actúan a nivel de la compuerta del dolor en la sustancia gelatinosa de Rolando a nivel de la primera sinapsis; donde se modularía.

La morfina inhibe el dolor, actuando sobre receptores específicos de glutamina y sustancia P situados en la sustancia gelatinosa, en la sustancia gris periacueductal y el sistema límbico (antagonista= naloxona). Hay tres clases de sustancias opiáceas endógenas:

1. Las encefalinas. 2. Las endorfinas. 3. Las dinorfinas.

Receptores opiáceos:

• mu----> morfina, endorfina. • delta-> encefalina. • kappa-> dinorfina.

Centros superiores:

• Corteza visual: recibe influencia del NGL. • Corteza auditiva: recibe influencia del NGM. • Corteza somestésica: recibe conexiones de NVPL y NVPM. • Cortezas de asociación:

o Corteza prefrontal:planificación de la conducta cognitiva; si hay daño, el sujeto sufre grandes alteraciones de su conducta social, pierde un poco de memoria de trabajo (disminución de dopamina).

o Corteza orbitofrontal y cingulada: si hay lesión, disminuye la conducta agresiva; la estimulación provoca una respuesta generalizada simpático-adrenal.

o Corteza límbica del lóbulo temporal: memoria, aprendizaje y conducta. Lesión = amnesia anterógrada. Estimulación = alucinaciones, recuerdos. Lesión izq = mal recuerdo de memoria verbal. Lesión der = déficit información visual.

Imagenología: activación durante la experiencia emocional que aumenta el flujo sanguíneo. Prosopagnosia: incapacidad para recordar un rostro.

ASIGNATURA: Psicología fisiológica. DOCENTE: Luis Aguayo y cols. PERÍODO: II Semestre de 1996.