Áreas Cerebrales Involucradas en el Sueño y la Vigilia

Hipotálamo posterior (NHP): Regula la vigilia.

Ventro lateral preóptico (VLPO): Promueve el sueño no REM.

Reticular pontis oralis (NRPO): Induce el sueño REM.

Supraquiasmático (NSQ): Controla los ritmos circadianos.

Neurotransmisores del Tronco Cerebral

Norepinefrina (excitatoria): Locus ceruleus.

Sustancia Negra (inhibitoria): GABA y sustancia negra.

Serotonina (inhibitoria): Núcleos del rafe.

Acetilcolina: Núcleo gigantocelular (área excitatoria reticular).

Transmisión Glutamatérgica y Sensibilización a Corto Plazo

Mecanismo Neurofisiológico

PASO 1: La serotonina liberada por las interneuronas se une a receptores acoplados a proteína G en las terminaciones presinápticas de las neuronas sensitivas del sifón.

PASO 2: Estimulación de la producción del segundo mensajero (AMPc).

PASO 3: El AMPc se une a las subunidades reguladoras de la proteína quinasa A (PKA) y las subunidades catalíticas de la PKA fosforilan varias proteínas.

PASO 4: Una de estas proteínas es un canal de potasio cuya fosforilación provoca su cierre.

PASO 5: El cierre de los canales de potasio en la terminación axónica prolonga el potencial de acción presináptico.

PASO 6: Una mayor entrada de calcio a través de canales de calcio regulados por voltaje aumenta la liberación de neurotransmisores.

Transmisión Glutamatérgica y Sensibilización Prolongada

Mecanismo Neurofisiológico

La sensibilización prolongada implica cambios en la expresión génica y la síntesis de proteínas. La PKA fosforila y activa el factor de transcripción CREB, que estimula la síntesis de ubiquitina hidroxilasa. Esta enzima degrada la subunidad reguladora de la PKA, aumentando la cantidad de subunidad catalítica libre y la actividad de la PKA. El CREB también activa C/EBP, que estimula la transcripción de genes que promueven el crecimiento sináptico.

Mecanismo de la Vigilia

Hipotálamo Posterior (NHP)

El NHP es responsable de la vigilia. El núcleo supraquiasmático (NSQ) regula el ciclo sueño-vigilia en respuesta a la luz. La luz activa el NHP, que libera hipocretina sobre varios núcleos, incluyendo:

  • Núcleos tegmentales dorsolaterales (TLD)
  • Pedúnculopontino (TPP)
  • Núcleo tuberomamilar
  • Locus ceruleus (norepinefrina)
  • Núcleos del rafe (serotonina)
  • Área ventral tegmental lateral
  • Núcleo basal

Estos núcleos liberan neurotransmisores excitatorios como acetilcolina, dopamina, serotonina, noradrenalina e histamina para mantener la vigilia, el movimiento y la respiración.

Reticular Pontis Oralis (NRPO) y Sueño REM

El NRPO controla el movimiento ocular rápido y la atonía muscular durante el sueño REM. Estimula los núcleos TLD y TPP, que controlan el movimiento ocular. Estos núcleos también estimulan el núcleo magnocelular y el núcleo paramediano en el bulbo, que inhiben las motoneuronas y causan la atonía muscular.

Ventro Lateral Preóptico (VLPO) y Sueño No REM

El VLPO promueve el sueño no REM al inhibir los núcleos TLD y TPP, así como otros núcleos involucrados en la vigilia. El NSQ regula el ciclo circadiano y estimula el hipotálamo lateral para iniciar el proceso de despertar. La melatonina, cuya síntesis aumenta por la noche, promueve el sueño.

Sistema Límbico

Componentes

El sistema límbico incluye la amígdala, el tálamo, el hipotálamo, la hipófisis, el hipocampo y el área septal.

  • Amígdala: Regula las emociones.
  • Tálamo: Distribuye la información sensorial a la amígdala y la corteza.
  • Hipotálamo: Controla el sistema endocrino a través de la hipófisis.
  • Hipófisis: Libera hormonas como la hormona del crecimiento, la hormona tiroestimulante y la oxitocina.
  • Hipocampo: Consolida la memoria.
  • Área septal: Conecta los hemisferios cerebrales.

Vías de Procesamiento Emocional

Vía corta: Estímulo emocional → Tálamo → Amígdala → Respuesta emocional.

Vía larga: Estímulo emocional → Tálamo → Corteza → Amígdala o Hipocampo → Respuesta emocional.

Sistema Límbico y Conducta

Tálamo

Las áreas laterales del tálamo controlan la sed, el hambre y los impulsos emocionales.

Amígdala

La amígdala es el centro de las emociones y aumenta su actividad en respuesta a estímulos aversivos.

Hipotálamo

El hipotálamo regula funciones vegetativas, endocrinas y emocionales, incluyendo la motivación, la emoción, la homeostasis y la actividad endocrina.

Hipocampo y Aprendizaje

El hipocampo es esencial para la consolidación de la memoria. La extirpación de la amígdala afecta el aprendizaje y la memoria.

Neurotransmisores del Tronco Cerebral

Norepinefrina (excitatoria): Locus ceruleus.

Sustancia Negra (inhibitoria): GABA y sustancia negra.

Serotonina (inhibitoria): Núcleos del rafe.

Acetilcolina: Núcleo gigantocelular (área excitatoria reticular).

Áreas de Proyección Talámica

El tálamo deriva información sensorial a diferentes áreas corticales:

  • Prefrontal: Núcleo dorsomedial.
  • Temporal: Cuerpo geniculado medial.
  • Parietal: Ventroposterolateral.
  • Motor: Núcleo ventrolateral.
  • Occipital: Cuerpo geniculado lateral.

Sistema Límbico

Componentes

Amígdala, tálamo, hipotálamo, hipófisis, hipocampo y área septal.

Funciones de las Hipocretinas

Las hipocretinas están involucradas en la facilitación de la actividad motora, el tono muscular, el despertar, el sueño REM, el ciclo sueño-vigilia y funciones metabólicas, neuroendocrinas y vegetativas.

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