Dorsolateral periaqueductal grey matter and pontine A5 region connectivity: a neuropharmacologic and electrophysiological study

In this study, carried out in spontaneously breathing anesthetised rats, we have analysed the relevance of the interactions between the dorsolateral periaqueductal grey matter (dlPAG) and the A5 region, and how this sympathetic pontine region participates in modulating the cardiorespiratory response evoked from the dlPAG. Electrical stimulation of the dlPAG (1 ms pulses, 20-30 μA given at 100 Hz for 5s) was elicited, and the evoked cardiorespiratory changes were analysed before and after ipsilateral microinjections of muscimol (50 nl, 0.25 nmol, 5s) within the A5 region. DlPAG stimulation evoked the classical “defence response” characterized by tachipnoea, hypertension and tachycardia. Tachipnoea consisted of an inspiratory facilitatory response [increase in respiratory rate (p<0.001) due to a decrease in expiratory time (p<0.01)] and was accompanied by a pressor (p<0.001) and tachycardic (p<0.001) response. Microinjection of Muscimol within the A5 region reduced all, pressor (p<0.05), heart rate (p<0.001) and respiratory (p<0.001) responses evoked by electrical stimulation of dlPAG. Finally, extracellular recordings of putative A5 neurones were obtained during dlPAG electrical stimulation in order to assess functional interactions between A5 and dlPAG. Forty A5 cells were recorded, 16 of which were affected by dlPAG (40%). With these results, we can conclude that neurones of the A5 region possibly modulate the cardiorespiratory response evoked from the dlPAG.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Hypothalamic and mesencephalic regions involved in the control of laryngeal activity and subglottic pressure in spontaneously breathing anaesthetized rats

Changes of laryngeal caliber allow changes in airflow which are necessary for the vibration of the vocal folds and emission of voice. It is known that stimulation of the Periaqueductal Gray matter (PAG) and nucleus retroambiguus (nRA) produces vocalization, and lesions in PAG cause mutism in animals and humans. The nRA is the perfect target to turn passive into active expiration modifying the activity of laryngeal motoneurons located in the nucleus ambiguous (Paton and Nolan, 2000). We have shown that rostral and ventral pontine structures are involved in changes of laryngeal caliber (Lara et al., 2002). It has been also demonstrated a high expression of FOXP2 protein (transcription factor related to vocalization) at mesencephalic and pontine regions (PAG, Parabrachial complex and A5 Region) involved in cardiorespiratory control. The aim of this study was to characterize the relations between hypothalamic and mesencephalic regions involved in cardiorespiratory control and their possible role in modulating laryngeal activity. Experimental studies were carried out with non-inbred male rats (n=7), SPF, Sprague-Dawley (250-300 g) housed under standard conditions. Animals were anesthetized with sodium pentobarbitone (60 mg/kg i.p., initial dose, supplemented 2 mg/kg, i.v., as necessary). A double tracheal cannulation to develop the classical technique of the “glottis isolated in situ” and for the recording of respiratory airflow was carried out. DMH-PeF, dlPAG, and CnF stimulations evoked a significant decrease of laryngeal resistance (subglottal pressure) (p<0.01) accompanied with an inspiratory facilitatory response consisted of an increase in respiratory rate, together with a pressor and tachycardic response. The results of our study contribute with new data on the role of the hypothalamic-mesencephalic neuronal circuits in the control mechanisms of subglottic pressure and laryngeal activity.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tec

Valores de normalidad de los parámetros de conducción nerviosa sensitiva de la rama superficial del nervio radial hallados mediante electroneurografía en población adulta sana residente en Burgos

El nervio radial es uno de los representantes principales de la inervación, tanto sensitiva como motora, de la extremidad superior. El estudio mediante técnicas de electroneurografía de la sensibilidad de dicho nervio supone uno de los procedimientos más realizados en los servicios de Neurofisiología Clínica. Por ello, es aconsejable que cada servicio de Neurofisiología obtenga los valores de normalidad en su población de estudio. Se pretenden hallar los valores de normalidad de los distintos parámetros de conducción nerviosa estudiados mediante neurografía sensitiva del nervio radial, concretamente en su ramo superficial, en población adulta (>18 años) sana (sin patología del nervio radial ni otros datos que sugieran polineuropatía) residente en la ciudad y/o provincia de Burgos, y estratificarlos por grupos de edad y sexo. Se trata de un estudio de investigación básica, realizado en el Servicio de Neurofisiología Clínica del Hospital Universitario de Burgos. Se incluyeron 116 participantes, con un total de 204 muestras de nervios radiales. Los participantes fueron tanto varones como mujeres de entre 18 y 73 años, que cumplieron los criterios de inclusión, siendo recogido su consentimiento verbal informado. Los datos obtenidos fueron recopilados y sometidos a análisis estadístico, así como representados gráficamente. De los 116 participantes, el 56,90% fueron mujeres, mientras que el 43,10% restante se trató de varones. Los datos fueron estratificados por grupos de edad y sexo: 18-29 años, 30-39 años, 40-49 años, 50-59 años, 60-69 años, 70-79 años. El intervalo de 18-29 años fue el más frecuente con un 28,45% de los participantes. Se obtuvieron los valores de conducción sensitiva del nervio radial superficial en todos los participantes, estudiándose en concreto los siguientes parámetros: latencia, amplitud, duración, distancia y velocidad; así como realizándose un análisis estadístico de carácter descriptivo y una representación gráfica de los mismos. Se hallaron los valores de normalidad de los distintos parámetros mencionados de conducción nerviosa sensitiva del nervio radial superficial en la población estudiada. Estos valores fueron similares a los reflejados en la literatura internacional con ligeras variaciones debidas probablemente a la iniciación de la exploradora en el aprendizaje de la técnica, así como a diferencias en las máquinas y técnicas empleadas en cada laboratorio y las características demográficas propias de la población a estudio. Los resultados obtenidos podrán usarse como referencia bibliográfica para futuros estudios de conducción sensitiva del nervio radial, así como servir como cifras de referencia para las mediciones de dicho nervio realizadas en el servicio de Neurofisiología del Hospital Universitario de Burgos.Grado en Medicin

Hertz, Schrodinger y la Relatividad General

en el presente trabajo revisaremos la búsqueda, por parte de E. Schrodinger, de una eventual conexión entre la Teoría de la Relatividad General y la formulación de la mecánica por parte de Hertz .. Muchos de los físicos más renombrados de fines del siglo XIX apreciaron el programa de Hertz en su justa medida, y dedicaron parte de sus esfuerzos al desarrollo del mismo, tal es el caso de H. Lorentz, H. Helmholtz, L Boltzmann y P. Ehrenfest

Reseñas

George K. YORK and David A. STEINBERG, An introduction to the life and work of John Hughlings Jackson with a catalogue raisonné of his writing

Estudio comparativo de técnicas para la detección automática de patrones interictales en señal de EEG de pacientes epilépticos

La epilepsia es una afección neurológica grave que condiciona la calidad de vida de las personas que sufren de ella. Una de las labores de los neurólogos y neurofisiólogos consiste en revisar los Video-EEG de los pacientes epilépticos para analizar la semiología de las crisis epilépticas así como el patrón EEG crítico y los periodos intercríticos que se caracterizan por la aparición de descargas epileptiformes paroxísticas con frecuencia variable. Los registros pueden durar desde minutos hasta días, y la tarea de análisis del EEG por parte del especialista resulta lenta y agotadora. Frente esta problemática es deseable conseguir un programa de detección de eventos relevantes en el EEG que permita acortar el tiempo de análisis de los registros. El presente artículo se centra en definir un primer paso hacia el desarrollo de una aplicación que permita la detección de descargas epileptiformes interictales (DEI) de tipo punta en señales EEG de pacientes epilépticos. El objetivo es realizar un estudio comparativo entre dos métodos de detección: Filtros adaptados y la Transformada Wavelet Continua (CWT) evaluando los resultados con el parámetro de área bajo la curva (AUC) y la curva ROC. Los resultados muestran que el uso de la CWT es más eficiente a la hora de detectar puntas dentro de señales EEG que el Filtro adaptado. A pesar de los buenos resultados obtenidos, es necesario verificar ambos métodos con nuevos registros de datos y mejorar los procesos de automatización para conseguir un programa de detección fiable

Different brain structures exhibit the same caffeine levels after the administration of a single dose of caffeine

Antecedentes: La cafeína es el estimulante del sistema nervioso más consumido a nivel mundial. Aunque, la cafeína tiene diferentes efectos sobre las funciones cerebrales, poco se sabe acerca de su farmacocinética en el cerebro. Por ejemplo, la mayoría de estudios que evaluaron la distribución de cafeína en el cerebro de rata han medido niveles de cafeína en corteza y estriado, pero no en áreas cerebrales más específicas. Objetivo: El propósito del trabajo fue medir la concentración de cafeína en sangre y diferentes regiones encefálicas (corteza, estriado, hipocampo, cerebelo, tallo cerebral), a diferentes tiempos, después de administrar una única dosis de cafeína. Método: Ratas Wistar adultas (250-300 gr) recibieron una dosis intraperitoneal de cafeína de 30mg/Kg de peso. 20, 40 60 y 80 minutos después de la administración, los sujetos se sacrificaron por decapitación y se obtuvieron muestras de plasma, corteza cerebral, estriado, hipocampo, cerebelo y tallo cerebral. Los niveles de cafeína en plasma y estructuras encefálicas se determinaron por RP-HPLC y se realizó análisis estadístico. Resultados: Los niveles de cafeína fueron mayores en plasma que en las regiones encefálicas estudiadas. Las distintas regiones encefálicas presentaron concentraciones similares de cafeína. En todas las regiones, la mayor concentración de cafeína se obtuvo 40 minutos después de la administración de cafeína. Conclusiones: Este estudio soporta resultados previos que muestran concentraciones similares de cafeína entre la corteza y el estriado, además los extiende a otras regiones encefálicas. La concentración de cafeína aumenta similarmente en plasma y estructuras encefálicas. 40, 60 y 80 minutos después de la administración, la concentración de cafeína en plasma es casi el doble de la encontrada en el cerebro. Lo anterior sugiere que los efectos de la cafeína en distintas funciones cerebrales no dependen de diferencias farmacocinéticas entre regiones encefálicas sino que son más bien explicadas por factores farmacodinámicos.Caffeine is a highly consumed stimulant of the nervous system. Although caffeine has diverse effects on different brain functions, little is known about the specific pharmacokinetics of this substance in the brain. For instance, most studies that assessed caffeine distribution in the rat brain have only measured caffeine levels in the cortex and striatum but not in more specific brain areas.Aims: The purpose of this work was to measure the caffeine concentration in blood and different brain regions (i.e. cortex, striatum, hippocampus, cerebellum and brainstem) at different times after the administration of a single intraperitoneal dose of caffeine.Methods: Adult Wistar rats (250 to 300 gr) were injected with a single intraperitoneal dose of 30 mg/ Kg of caffeine. 20, 40, 60 and 80 minutes after administration, subjects were sacrificed by decapitation and samples of plasma, cerebral cortex, striatum, hippocampus, cerebellum and brainstem were obtained. Caffeine levels in the blood and each brain structure were measured by RP-HPLC and statistical analysis was performed. Results: Caffeine levels were higher in the plasma compared to all the brain structures studied. Different brain regions displayed similar caffeine concentrations. For all brain regions, the maximal concentration levels of caffeine were reached in the first 40 minutes after caffeine administration.Conclusions: The results support previous studies that show similar caffeine concentration between cortex and striatum, but also extend the results to other brain structures. Furthermore, caffeine concentration increases similarly in the plasma and brain structures. 40, 60 and 80 minutes after administration, caffeine concentration in the blood is almost two times higher than in the brain. This suggests that the effects of caffeine on different brain functions do not depend on pharmacokinetic differences between brain areas and are rather explained by pharmacodynamics

Influence of Baseline Fluctuation Cancellation on Automatic Measurement of Motor Unit Action Potential Duration

The aim of this work is to analyze the influence of a method for baseline fluctuation (BLF) cancellation for electromyographic (EMG) signals on automatic methods for measurement of the motor unit action potential (MUAP) duration. These methods include four conventional automatic methods (CAMs) and a recently published wavelet transform method (WTM). A set of 182 MUAPs from 170 EMG recordings were studied. The CAMs and the WTM were applied to the MUAPs before and after applying BLF cancellation to the recordings. A gold standard of duration marker positions (GSP) ws manually established. The accuracy of each algorithm was estimated as the dfference between its positions and the GSP. Accuracies were compared for the 5 methods and for each method before and after BLF cancellation. A significant difference between accuracy pre- and post-BLF removal was found in two CAMs; markers were closer to the GSP after BLF removal. For all MUAPs, the differences between WTM markers and the GSP were the smallest, and significant differences were not found for the WTM before and after BLF cancellation. The management of BLF is an important issue in EMG signal processing and BLF removal must be considered in extraction and analyse of MUAP waveforms. The BLF removal method improved the performance of two CAMs for MUAP duration measurement. The WTM was the most accurate and was not affected by BLF.

Las relaciones entre cerebro y conducta: ¿hay posibilidades de comunicación?

La discusión sobre las contribuciones de la neurociencia y en particular de la neurociencia cognitiva para la comprensión del comportamiento animal y humano, sigue siendo un tema en la agenda de la Psicología en general y del análisis experimental de la conducta en particular. El notable incremento en la producción investigadora de la neurociencia en los años recientes ha desplazado el interés por la investigación conductual. Sin embargo, distintos aspectos filosóficos, conceptuales y metodológicos están implicados en esta discusión que marcan las distancias entre ambos dominios, pero paradójicamente a la vez, podrían ser considerados para intentar establecer posibles vías de interacción entre la neurociencia y el análisis de la conducta, si realmente estamos interesados en ganar una comprensión más completa del comportamiento.The discussion on the contributions of neuroscience, and cognitive neuroscience specifically, to the understanding of animal and human behavior remains an issue on the agenda of Psychology in general, and also a particular issue for the experimental behavior analysis. The notable increase in the neuroscience research in recent years has displaced the interest outside behavioral research. However, different philosophical, conceptual and methodological aspects are involved in this discussion, so it marks the distance between both domains. At same time, paradoxically, if we are really interested in acquiring a more complete understanding of behavior, those aspects could be considered to establish possible interactions between neuroscience and behavior analysis