etecfos de lesiones en formación reticular protuberancial
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Rev. de Mee. E. G. Navarra VI: 1, 1962
DEPARTAMENTO DE ANATOMÍA DE LAS FACULTADES DE MEDICINA DEL
ESTUDIO GENERAL DE NAVARRA Y UNIVERSIDAD DE GRANADA
Etecfos de lesiones en formación reticular protuberancial
e istmo pontomesencefalico sobre el EEG del gafo (Su participación en los mecanismos del sueño.)*
F. Reitioso-Suá1'e:;::,, G. Sierra y A. Camac'1o-Evangelista
RESUMEN
En 55 gatos hemos observado modificaciones del electroencefalograma :iEspués de diatermocoagulaciones en protuberancia e istmo ponto-mesenccf::ílico. En la mayor parte de los experimentos hemos usado preparaciones crónicas con electrodos implantados, actuando siempre con el animal libre. Los hallazgos más importantes los podemos resumir:
l.º Pequeñas lesiones en porción anterior del núcleo reticular oral del puente producen una ligera sincronización del EEG (deactivaciónl en el lado de la lesión. Esta deactivación es menor que la observada en lesiones de la misma extensión en tegmento mesencefálico.
2.0 Pequeñas lesiones en la porción posterior del núcleo reticular oral del puente y núcleo reticular caudal del puente dan lugar a desincronización (activación! generalizada (bilateral) del EEG. Esta bilateralidad queda explicada por las proyecciones ascedentes bilaterales de estos núcleos.
3.0 Lesiones en la porción dorsal del núcleo reticular oral del puente (que apenas lesionan este núcleo) y se extienden a la sustancia gris suprayacente, destruyendo el haz centrotegmfntal, fascículo longitudinai posterior y núcleo tegmental rl.orsal de Gudd2n (mitad posterior), producen activación generalizada e intensa del eh:ctroencefalograma, que se acentúa en los días que siguen a la lesión. Este hallazgo, junto con otros hechos anatómicos y funcion'lles, nos indica que éste puede ser el c:imino que sigan los impulsos sincronizadores e inhibidores ascendentes hacia formaciones superiores. principalmente núcleos intralaminares y subtálamo.
Se discu:en estos hechos conEidei-ando la importancia crucial de todas estas formaciones en la regulación del electroencefalograma y de los mcc2::-lismos del sueño.
Las experiencias de Moruzzi y colaboradores (1, 2) en los últimos años hacen que el istmo pontomesencefá-
'1· Trabajo realizado con ayuda de una beca para estudio en Espaiia de la Fundación "JUAN MARCH".
lico y las vías que a él llegan adquieran una gran importancia en su posible participación en la regulación del electroencefalograma y en definitiva en los mecanismos del sueño y el despertar. Ello nos decidió a
2 F. REINOSO-SUÁREZ; ti. STF.R.R.A Y A. CAMACHO-EV!'-.NGELISTP.. Ve-·!. VI
observar la participación de las distintas partes de esta región en tales mecanismos. Con tal fin observamos las modificaciones deJ EEG tras le;,;iones de distinta localización y topografía a este nivel. La localización de las lesiones en la parte dorsal del núcleo reticular oral del puente extendiéndose a sustancia gris central dieron siempre lugar a un EEG activado bilateralmente, mientras que las lesiones en la porción ventral, así como las lesiones del brachium conjunctivum, daban lugar a otros tipos de manifestaciones electroen -cefalográficas. Esto y las recientes experiencias de Jouvet y otros (8, 18, 19, 20, 36, 37) sobre las bases anatomofisiológicas y mecanismos del sueño profundo, en los que Jouvet y colaboradores (19, 17) afirman la existencia de un "centro hípnico" en el romboencéfalo, nos animó a profundizar en el estudio de estos problemas. Para ello hicimos lesiones de pequeña extensión a lo largo de Ia formación reticular romboencefálica, desde núcleo reticular oral del puente hasta núcleo reticular caudal. Hicimos luego lesiones en la porción dorsal del núcleo reticular oral que abarcaron casi siempre el núcleo tegmental dorsal de Gudden.
MATERIAL Y MÉTODOS
El material ha consistido en 55 gatos. En ellos hemos observado las modificaciones del EEG tras lesiones en distintas formaciones del istmo mesencéfalo-protuberencial y protu·berancia. Hemos utilizado animale.s agudos y crónicos. En ambos hemos realizado la mayor parte de las veces las lesiones utilizando el aparato de coagulación de Wyss (40). En un pequeño número de animales hicimos las lesiones por electrolisis. En los animales crónicos los trazados
EEG se hicieron con el animal libre, mientras que en los animales agudos se obtuvieron estando éstos sujetos a Ia mesa de operaciones en la postura más cómoda posible, pero siempre despiertos.
Las operaciones se realizaron bajo anestesia general. En los animales agudos no comenzamos los experimentos hasta que el gato se hubo recuperado de la anestesia. En los animales crónicos se esperó un mínimo de una semana después de la operación para comenzar el experimento.
Los electrodos de registro consistieron en tornillos de plata roscados en calota ósea, respetando tabla interna en el caso de animales agudos. En los animales crónicos se usaron bolitas de plata apoyadas sobre la dura y fijadas por medio de un disco de plástico a la calota ósea. Un alambre, de plata también, que continúa a la bolita y atraviesa el disco de plástico es unido después a un enchufe múltiple de los empleados en aviación. También al enchufe llegan otros dos cables procedentes de un electrodo indiferente para las derivaciones unipolares (tornillo de acero roscado sobre la cresta occipital) y de un electrodo para tierra (tornillo roscado sobre senos frontales en la línea media). En los animales crónicos hemos solido implantar 3 electrodos corticales en cada lado: uno frontal, otro parietal y un tercero occipital. En los animales agudos a veces hemos hecho más derivaciones e incluso en algún caso con electrodos de contacto profundos hemos llegado hasta áreas límbicas.
Los electrodos de coagulación consistieron en hilos de acero aislados excepto una punta de 1 mm. de longitud. Se introdujeron valiéndonos de un aparato estereotáxico modelo Escolar (10) y guiándonos por nuestro atlas para encéfalo de gato (31).
Marzo 1962 LESIONES EN FORMACIÓN RETICULAF. Y EEG 3
En muchos de los animales hubimos de introducir el electrodo de forma oblicua para evitar la tienda del cerebelo.
En los animales crónicos, todos los cables y electrodos, lo mismo que el enchufe múltiple en que t2rminan, quedan fijados al cráneo por medio
Fíg. L-Lesión a nivel de la porción caudal d2l núcleo reticular oral del puente. Abreviaturas: B: Nucl. Bechterew (Nucl. dorsalis n. vestibuli). BC: Brachium conjunctivuui. BCC: Brachium colliculi caudalis. BCD: Brachium conjunctivum descendens. BP: Brachiu.E'. pontis. CCA: Colliculus caudalis ls.minae quadrig. CCCA: Commissura colliculi cau(alis. CR: Corpus restiforme et colliculus rostralis laminae quadr. DE: Nucl. Deiters CNucL lateralis n. vestibuli). DV: Tractus spinalis nervi trigemini. FAE: Fibrae arcuatae externae. FCT: Tractus tegrnentalib intercentralis. FP: Fasciculus longítudinalis posterior. LM: Le.nmiscus medialis. MV: Tractus mesencephalicns nervi trigemini. MVIII: Nucl. medialis nervi vestibuli. NBC: Nucl. brachiorum conjunctivorum. NLL: Nucl. lemnisci lateralis. NPO: Nucl. reticularis pontis oralis. NRC: Nucl. reticularis medialis. NR.P: Nucl. reticularib parvocellularis <medull. oblong.). NRV: Nucl. reticularis ventralis .NTP: Nucl. tegmentalis ventralis ( Gudden).
4 F. REINOSO-SUÁR2Z, G. SIERRA Y A. CAMACHO-EVANGELISTA Vo!. VI
NTR: Nucl. corporis trapezoidei. NVSR: Nucl. reticularis ventra!is ünedull. oblong.). OS: Oliva l'Uperior. P: Tractus pyramidalis. RAM: Nucl. raphe magnus. RPO: Nucl. reticularis pontis caudalis. RS: Tractus rubrospinalis-lateralis. s: Aquaeductus mesencephalis (Sylvii). SCV: Tr'.ictus spinocerebellaris ventralis. SGC: Stratum griseum centrale. SO: Nucl. supraopticus. STEG: Nucl. tegmentalis dorsalis (Gudden). TOL: Tractus olfatorius et tractus tectoolivai·is. TTP: Tractus fecto-pontinus TR: Corpus trapezoideum (Fibrae Flechsig). TRS: Tractus reticulospinalis. TS: Tractus tectospinalis. TIV: Tractvs nervi trochlearis. TV: Tractus nervi trigemini. TVI: Tractus nervi abducentis. TVII: Tractus nervi facialis. TVIII: Tractus nervi statoacustici. VMO: Nucl. motorius nervi trigemini. VVIII: Nucl. cochleari.s ventralis. IVV: ventriculus quartus.
V: Nucl. tractus spinalis nervi trigemini. VI: Nucl. nervi abducentis. VII: Nucl. nervi facialis.
CONTROL
Area 4 - Area 5 (1zq)
~~Mi',~~Af(lv~vw Area 5 - Area li'mb1co (izq)
~~~M~t~ Area 5-Art-a llmbica (der)
Area ·4 -A rea S (izq.)
A reo 4 - Ar ea 5 {der)
COAGULACION
~200µV lseg
~'l/l~r,""''\tl< Area 5 - Area límb1ca { lzq)
~"""'~....-../'~~.,.,.,. Area 5 -A rea !ímb1co (der)
CONTROL
Area 1ímb1ca -Ar ea 18 (1zq)
Area 1Ímbico-Area 16 (dt>r)
Art-a 18- A reo 17 (ízq)
Area1S-Area17(der)
COAGULACION
Ar•a tímb1ca -Area 18 (izq_) T __J200).IV
1Hg.
Are-o límbica -A reo 16(d•r>
A reo 18 - Are-a 17 (izq.)
Area !&-Ar~at?(der)
Figs. 2 y 3.-Modificación del EEG consecutiva a la lesión representada en la fig. l. Se comprueba una activación generalizada después de la coagulación.
de cemento de dentista. En estos animales se hizo un extenso control de varias horas observando el comportamiento electroencefalográfico del gato normal y su respuesta a estímulos de variada naturaleza. Después se hizo la coagulación y se es -tudiaron las modificaciones que en el EEG se producían. Este nuevo re-
gistro duró a veces hasta 7 horas después de la coagulación. En días sucesivos se observaron las modificaciones del EEG teniendo al gato en las mismas condiciones que el con trol. Se tomaron como animales que sirvieron de control aquellos a los que se les implantaron electrodos y mostraron un comportamiento del
Marrn 1962 LESIONES EN FO:RMAC!ÓN HETICULAR Y EEG 5
EEG durante un mes o más siguiendo la misma pauta que con los animales coagulados.
Después de sacrificado el animal se hizo un estudio anatómico de la lesión. Para ello se cortaron los cerebros en serie y se tiñeron por el proceder de Nissl.
RESULTADOS
Consideraremos a continuación solamente los hallazgos consecutivos a lesiones en: l.º, parte posterior del núcleo reticular oral del puente; 2.0 , pequeñas lesiones en núcleo reticular oral del puente, y 3.0 , lesiones en la región dorsal de este núcleo que se extienden a sustancia gris periependimaria. Otras lesiones en esta región nos sirvieron de control.
ú. Lesiones en núcleo reticular caudal clel puente y extremo posterior del núcleo reticular oral del
En este tipo de lesiones sólo utilizamos animales agudos. El hallazgo constante fué una disminución de voltaje y un aumento de frecuencia en el trazado electroencefalográfico. Las figs. 2 y 3 ilustran gráficamente estos hallazgos. Corresponden a la lesión representada en la fig. l. Observamos en la mitad alta de las figuras el trazado control y en la mitad inferior el obtenido después de la lesión. La fig. 2 muestra las modificaciones del EEG en área 4 ( cir:;un volución sigmoidea posterior), irea 5 (parte anterior de la circun -volución suprasilviana) y área límbica. Las derivaciones son bipolares, al igual que la fig. 3, en la que observamos las modificaciones del EEG en área límbica, área 18 (porción media de la circunvolución lateral) y área 17 (porción posterior de la circunvolución lateral). La activación en estos casos es bilateral, aunque ligeramente más acentuada en
Fig. 4.-Pequeña lesión localizada en la porción anterior del núcleo reticular oral del puente izquierdo que origina un aumento de la sincronización el hemisferio hGmolateral (véase fig. 6). Abreviaturas como en la fig. l.
el lado de la lesión, como observamos en las figs. 2 y 3 en el lado derecho.
Todos los casos de lesiones en esta wna dan lugar a activación en el electrocorticograma. Sólo cuando la lesión es muy lateral está activación tiende a hacerse más heterolateral.
B. Lesiones en el núcleo reticular ora? del puente.
Las lesiones que estudiamos en esta región son de pequeña eíXtensión. Las grandes lesiones a este nivel dan lugar a una sintomatología más compleja.
6 F. REINOSO-SUÁREZ, G. SIERRA Y A. CAMACHO-EVANGELISTA Vol. VI
Para el estudio de estas lesiones utilizamos animales agudos. El hallazgo constante fué una disminución de la frecue::>.cia y un aumento del voltaje si consideramos, como siempre, el trazada en conjunto. Hacemos esta aclaración porque es frecuente encontrar en todos estos gatos un trazado con trol y postcoagulación muy semejante cuando el animal está activado. Esto ocurre, por ejemplo, en la fig. 5. Con eil animal en estado de
CONTROL
Front.- Par. ( izq)
alerta conseguimos un trazado casi idéntico de control y después de la coagulación. Algo parecido pasa en la fig. 8, aunque aquí es visible aún en ese estado una deactivación bastante manifiesta en las derivaciones anteriores derechas, que es el lado de la lesión (fig. 7). Sin embargo, la diferencia de lado y la deactivación principalmente en el lado de la lesión queda manifiesta con el animal tranquilo, como se puede demostrar
COAGULACION
~\¡iJJw~ v~~Aff'r\idVV~r~ Par - Temp. (izq.)
Temp.-Ocip ( 1zq)
Front.- Oc1p.(izq.)
Front.- Par (der.)
Par- Temp. (der)
Te mp. -Ocip. (der.)
Front.-Ocip. lder.)
Fíg. 5.-Después de !a lesión representada en la fig. 4, no se comprueba un cambio sensible en el EEG debido a que el registro posterior a la coagulación corresponde a una fase de alerta del animal. Ligerísima deactivación inmediata a Ja coagulación
en la derivación fronto-paa·ietal izquierda.
Nlarzo 1962 LESIONES EN FOR!\ll"AC!ÓN RETICULAR Y EEG 7
en la fig. 6, que corresponde al mismo gato al que pertenecen los electroencefalogramas de la fig. 5. Aquí vemos una deactivación marcada en el lado izquierdo, lado que es el de la coagulación (fig. 4).
ción más dorsal del núcleo reticular oral del puente. el haz tegmentocentral, fascículo longitudinal posterior (a veces en parte) y sustancia gris central suprayacente (figs. 9, 13 y 15). La mayor parte de las veces
RELAJADO DESPUES DE COAGULACION
Jv~~~~~VWVil\ Par -Temp (der)
~iMAv~,i'1~~r
\lif~~~\~~l~~i~ F ront -Ocip. (der)
Fig. 6.-En el mismo animal de la fig. 5, cuando está relajado, existe una evidente sincronización en hemisferio izquierdo, homolateral a la lesión.
C. Lesiones realizadas en la porción dorsal del nucleo reticular oral del puente que se extiende a la sustancie gris central.
Estas lesiones han sido de distinta extensión y de acuerdo con ellas los hallazgos han tenido pequeños matices diferenciales aunque siempre dentro de una línea común. Destruyen además de una extensión más o menos amplia de la por-
destruye la porc1011 caudal del núcleo tegmental dorsal de Gudden y el haz mesencefálico del trigémino. En algún caso puede lesionar ligeramente el brachium conjunctivum y el núcleo motor del trigémino. Finalmente, en bastantes casos, la lesión se extiende por detrás a la porción caudal del núcleo reticular oral del puente, lesionando el núcleo del sexto par craneaL Todos estos animales
8 F. REINOSO-SUÁREZ, G. SIERRA Y A. CAMACHO-EVANGELISTA Vnl Vl
Fig. 7.-La lesión limitada a la porción más rostral del núcleo reticular oral del puente origina modificaciones EEG muy similares a las provocadas por la lesión indicada en la
fig. 4. Abreviaturas como en la fig'. l.
se han estudiado en preparaciones crónicas con el animal libre.
El trazado control se caracterizó siempre por una tendencia marcada a la sincronización. PoI lo general, si queríamos obtener un trazado activado teníamos que estimular al animal intensamente. Aparte de los trazados sincronizados propios del sueño el trazado con el animal despierto, pero relajado, se caracterizaba por ondas lentas de predominio posterior, como se puede ver en las figs. 10, 14 B y 16. Este tipo de trazado ocupa prácticamente el 60 por
100 del EEG control. El 40 por 100 restante queda repartido entre el trazado de sueño y más o menos activado. Electroencefalogramas como los representados en la fig. 11 (conLol) y en la 14 A suelen representar el 5 ó 10 por 100 del trazado, y esto teniendo en cuenta los numerosos estímulos dolorosos a que fueron somE-tidos nuestros animales. Así el EEG de la fig. 11 (control) es el del gato a los pocos segundos de Ia última de una serie de tres estimulaciones dolorosas intensas. El trazado de la flg. 14 A es el trozo del EEG de este 2.nimal antes de la coagulación en el que pudimos demostrar una activación más intensa durante varias horas de trazado, naturalmente independiente de los consecutivos a una estimulación dolorosa intensa.
La fig. 10 demuestra en el gato íntegro la activación del EEG consecutiva a un sonido intenso. La fig. 11 (control), a los pocos segundos de estimulaciones dolorosas; la fig. 11 (coagulación) la consecutiva a la lesión representada en la fig. 9. Esta lesión fue hecha con diatermia por alta frecuencia; se realizó con el animal libre y sin anestesia, lo mismo que todas las de este grupo de animales, y no produjo ninguna estimulación. El animal quedó después de la coagulación enrollado hacia la derecha y así permaneció todo el tiempo del trazado posterior a la lesión. Este trazado duró 7 horas.
El trazado de la fig. 11 (coagulación) representa el 95 por 100 del trazado realizado durante las horas que siguieron a la lesión. En algún momento se observó una ligera Ientificación y disminución de la frecuencia generalizada, algo más acentuada en regiones posteriores, pero sin llegar nunca el EEG a adquirir siquiera el aspecto del activado representado en la fig. 10 después del sonido intenso.
l'ví.arzo 1962 LESIONES 2N FOR!víACIÓN RETICULAR 1 EEG 9
CON 1 ROL COAGULACION
~~~wtrJv¡i~~·'-'l..J«Jj,)v--~\fvM!(Yc" Ái/'<Y~l/<J.r>~~'i'Nwll~~~~ Front - Par (izq.)
"\''""~Ji,~~~yrW</inJ'¡-.f'f\Nf ) 100 µY
1 seg 1
Temp.-Oc1p.(izq.)
~fWv.t~0\\(i!1 \¡ff~J\¡1JM1v""'W'.11~.;>rv~i\¡.l1~J~~
-A,AJ~~rJ\fv--viJV·-..~ Front -Par.(der.)
ro::r- :~:-:-i- 'der.}
~·,~~~/.}IV\~ Vif'Ní'41.1'.f>~.jk-Jl"'J'vf'\~-~r'V'\ Temp - Ocip (der.)
1'1'•yr1~'>(Yl1v/(1/l~V"'v. ·Wv"'····~w.,~"i"'\<.,LV-"'><f\/'--lf;~,~nf>iltrW Front -Oc1p (der.)
?ig. 8.-Se comprueba una discreta sincromzación, posterior a la coagulación, sobre región fronto-parietal derecha, homolateral a la lesión representada en la fig. 7,
a pesar de corresponder el registro a un estado de alerta.
Algo parecido ocurre en todos los animales; los EEG representados en las figuras 14 e y 16 representan el 95 y 90 por 100 del trazado durante todo el tiempo que sigue a la lesión. El trazado de 14 e es el trozo menos activado observado en este animal después d'.: la coagulación a excepción de algunos grµpos de ondas de los e¡.~~ hablaremos más adelante. En algunos animales en los que se rozó el brachium conjunctivum (co-· mo la representada en la fig. 9) se puede observar en corteza frontal heterolateral algún grupo (muy escaso) de ondas (puntas positivas) de
una frecuencia de 8 a 10 por segundo. Cuando la lesión avanzó muchó en el núcleo reticular oral del puente (fig. 13) pueden observarse alguna vez algunos grupitos de ondas lentas en las derivaciones anteriores de ese mismo lado (fig. 14 D).
A los 2 y 3 días de la lesión (figu -ra 12) el EEG es activado. Casi todo el EEG es como el represen ta do en la fig. 13 (3 días de coagulación). Fuede, sin embargo, llegar a conseguirse un trazado de sueño pero a base de varias horas de tranquilidad absoluta. Ante el más mínimo estímulo el EEG se activa y a lo más
10 F. REINOSO-S!TÁREZ, G. SIERRA Y A. CAlVfACI-IO -EVANGELISTA Ilol. 171
Fig. 9.-Lesión en la porción dorsal del mi.cleo reticular oral del puente extendida a substancia gris central suprayacente e incluyendo también: fascículo longitudinal superior, haz centro-tegmental y por delante núcleo tegmental dorsal de Gudden. Tal lesión produce una desincronización generalizada del EEG (véase figs. 12 y 13) Abre-
viaturas como en la fig. l.
aparecen ondas lentas posteriores más acentuadas en el lado de la lesión, cosa que, por otra parte, solía ocurrir en nuestrns gatos ya antes de coagular. También aquí, y ya todo el tiempo en algunos animales (ligera lesión de brachium conjunctivum), suelen aparecer, aunque raras veces, en el lado opuesto en derivaciones frontales, algunos grupos de puntas positivas de frecuencias de 8 a 10 por segundo.
A la semana podemos decir que se acentúa la activación, ya que no llegamos a conseguir en varias horas de registro y tranquilidad ningún trazado de sincronización generalizada. También las ondas lentas posteriores se hacen muy escasas. A los 15 días el trazado es mucho más uniforme, activado como muestra la fig. 12 (15 días de coagulación). El animal suele estar tranquilo y el EEG no muestra nunca modificacio-
CONTROL
Fronl (•zq)
front (der)
Occ1p( der}
Fron! ~ occip ( der) lilllllll Sonido intenso
Fig. 10.-Registro basal sincronizado domina el 60 por 100 del trazado. Reacción
de desincronización a la estimulación acústica.
nes ostensibles hacia la sincronización. Lo menos activado que ser es asemejándose al trazado activado por un sonido intenso que mostrábamos en la fig. 10. Parece como si el animal tuviera imposibilidad de desarrollar ondas lentas.
El EEG permanece activado las mismas características hasta el animal es sacrific8,do. Nuestros animales fueron sacrificados, por general, entre los 20 y 30 llegando algunos a supervivencias -superiores a los dos meses.
DISCUSIÓN
Los hallazgos descritos más arriba nos permiten afirmar que las lesiones en el istmo ponto-mesencefálico dan lugar a modificaciones diferentes del electroencefalograma según sea
PII arzo 1962 LESIONES EN FORThrtACIÓN P~ETICULAR Y EEG 11
su localización. Efectivamente, lesiones situadas en la parte rostral del núcleo reticular oral del puente, por delante del núcleo principal del trigémino, dan lugar a una deactivación o sincronización del electroencefalograma (con el animal relajado) bastante localizada en el lado de la lesión. Igualmente se observa un esta-
CONTROL
Front ( 1zq)
Par (izq J
Occ1p (1zq)
~vv~ .......... ..,,/A, •• ,, . .._,,,vv,.../1/.,,.,-.~~·'~
f ront (der)
Par (der.)
Occ1p tder J
taje y aumento de la frecuencia del mismo.
Las lesiones unilaterales en la porción dorsal del núcleo reticular oral del puente, que se extienden hacia adelante hasta el núcleo tegmental dorsal de Gudden, y abarcan en parte el fascículo longitudinal medial y haz centro-tegmental, dan lugar a
COAGULACION
l 2ooµv ~
Fig. 11.-Corresponde al mismo animal de la fig. 10 en el que se realizó la lesión indicada en la fig. 9. Después de ésta, existe una intensa activación generalizada, que ocupa el 95 por 100 del registro efectuado durante las 3 horas inmediatas a la coagulación, más marcada todavía que la desincronización obtenida en condiciones
basales (control) por estimulación dolorosa.
do de depresión funcional más o menos generalizado, ya que existe de forma bilateral un aumento de los potenciales evocados en corteza cerebral por estímulos luminosos o acústicos (3, 35).
.Las lesiones situadas en la parte posterior del núcleo reticular oral del puente producen una activación generalizada de todo el electroencefalograma con disminución del vol-
una activación también generalizada del electroencefalograma. Tal activación se acentúa en los días que siguen a la lesión, haciéndose permanente a las 2 semanas hasta la muerte del animal.
Estos hallazgos están de acuerdo con otros anteriores (6, 21, 30, 32, 34) que demuestran que lesiones limitadas en tegmento mesencefálico producen una asimetría en el trazado
12 F. REINOSO-SUA:REZ, G. SIERRA Y A. CAMACHO-EVANGELISTA Vol. VI
3 DIAS COAGULACION 15 OIAS COAGULACION
~~ Front ( 1zQ.)
v~·~~ Front - occip (1zq)
"""·~~~""""'~ Front (de r}
Por (der.)
Fig. 12.~-En el mismo animal de las figuras anteriores, a los 3 y 15 días de la coagulación, se puede comprobar la persistencia de una marcada activación generalizada
en relación con el trazado basal (fig. 10) que ocupa en el último registro el 100 por 100 del mismo.
electroencefa1ográfico. Las lesioEes que ahora estudiamos están situadas en núcleo reticular oral del puente, si bien en su porción más anterior y no en tegmento mesencefálico a nivel de los tubérculos cuadrigéminos anteriores como aquéllas. Ello nos obliga a admitir que estas lesiones están también en el camino del sistema reticular ascendente de activación (6, 34).
El comportamiento de la asimetría electroencefalográfica de lesiones en porción rostral del núcleo reticular oral del puente es parecido al que señalan Cordeau y Mancia (6) tras lesiones mesencefálicas unilaterales. Es decir, desaparece la asimetría y la sincronización en el lado de la lesión cuando el animal está activado, apareciendo entonces un electroencefalograma desincronizado y simétrico.
Fig. 13.-Representación de la lesión más amplia efectuada a nivel de la porción dorsal del núcleo reticular oral del puente y que se extiende ventralmente a dicho
núcleo. Abreviaturas como en la :fig. l.
CóNTt'lóL
A
~··~~-~ .. 'Y'··.,~,
Front { 1zq}
~~0'"-vV·-/'~~ Par (izq )
~/\._,,,_~~ Occ1p(1zq}
'w\.rJ'~·'~,.~VJ"" Front - occ1p {izq)
~'{~v~ Front (der)
CONTROL
B
~
~
~Yvu
~ ~
~~~,~~ Par(der)
~~ ~ occip(der)
~~~~.~~ ront - occip { der)
COAGULACJON
e ~"A,,. _,,__......,......_ __ ""\~--......"\~
~.r.y.,.~~
,,.r'~~~.....,,.,..~-.......~.;........,¡
~~
tseg ]200JJV.
~~
~~
~~
COAGULACION
~~ ~~
~
~~
~
~
~
~~
Fig. 14.-Lesión representada en la fig. 13. A, segmento de máxima activación en condiciones basales que corresponde a menos de
un 20 por 100 del registro total. B, tipo de trazado sincronizado que ocupa la inmensa mayoría del tiempo registrado. C, evidente,
constante y marcada desir..cronización posterior a la coagulación que representa el 95 por 100 del trazado total. D, en ocasiones,
y en relación con la extensión de la lesión a núcleo reticular oral del puente, se comprueban brotes paroxisicos y puntas po-
sitivas sobre región frontal homolateral a la lesión.
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14 F. REINOSO-SUÁREZ, G. SIERRA Y A. CAMACHO-EVANGELISTA Tlol. Tl I
Nuestra experiencia (30, 32, 34), no coincide exactamente con la de Cordeau y Mancia (6) en cuanto a la pérdida de la asimetría del trazado en lesiones limitadas de la formación reticular mesencefálica y menos si se destruye su porción medial. Estos autores consignan sólo un plazo de unas horas para que se. establezca la asimetría mientras que nosotros, después de lesiones limitadas, exclusivamente después de la lesión del núcleo rojo y zona vecina, hemos observado la permanencia de la asimetría hasta 15 días después de la lesión y sólo entonces hemos podido observar un fenómeno de total com-· pensación: En los animales con pequeñas lesiones en el núcleo reticu -lar oral del puente son menores las alterac i o n e s electroencefalográficas que después de las lesiones a nivel del núcleo rojo. Podríamos, pues, afir-
Pig. 15.-Lesión dorsal al núcleo reticular oral del puente que se extiende a la substancia gris suprayacente e incluye gran parte del fascículo centrotegmental y por completo el fascículo longitudinal posterior, llegando por delante hasta la porción posterior del núcleo tegmental dorsal de Gudden. Esta lesión da lugar igualmente a una activación generalizada del EEG. Abrevia-
turas como en la fig. L
mar que son menos los impulsos acti vadores ascendentes que se interrumpen tras estas lesiones que los que se interrumpen después de lesiones a nivel de núcleo rojo.
En nuestras lesiones en mesen.céfalo y diencéfalo (30, 32, 33, 34) nunca observamos inmediatamente1 después de la coagulación activación en el trazado. La única experiencia personal que teníamos en este sentido fué la consecutiva a lesiones del trigémino de nuestro colaborador Vifi.es Morros (39). La activación que se producía en los gatos decspués de lesiones unilaterales del tracto del trigémino o del núcleo principal de este nervio eran heterolaterales funda .. mentalmente y desaparecían a las 24 horas de la lesión. También en un caso con lesión unilateral en formación reticular caudal del puente observa Viñes (39) una activación bilateral del EEG. Este hecho lo hemos confirmado en nuestras experiencias. Ello nos induce a pensar con Moruzzi y colaboradores (1, 2, 6, 25, 37) en la existencia de un centro sincronizador o inductor de sueño en la porción caudal del tronco del encéfalo. Y e!l este caso podíamos decir que o bien hemos destruído el "centro hípnico" (19) en una gran extensión o una gran parte de sus vías ascendentes.
Nuestras lesiones se encuentran situadas en el lugar que señalan Jouvet y Michel (19) para el "centro hípnico" romboencefálico.
Igualmente las lesiones en la porció~1 dorsal del núcleo reticular oral del puente que se extiende hasta 4. 0 ventrículo dan lugar a una activación intensa del trazado electro
Esta desincronización creemos es aún más intensa la que al gato pretrigeminal mediopontino de Batini, Moruzzi, Pa-
Rossi y Zanchetti (2). En ello.s EEG activado suponía el 70 ó 90
CONTROL (RELAJADO) CONTROL (ALERTA)
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reacción de alerta en condiciones basales.
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16 F. R;;INOSO-SUÁREZ, G. SIERRA Y A. CAMACHO-EVANGELISTA Vcl. VI
por 100 del trazado. En nuestro caso el EEG desincronizado supone en las horas que sigue a la lesión como mínimo el 95 por 100 del trazado, baja un poco en los días que siguen a la coagulación para ocupar prácticamente el 100 por 100 a las dos semanas de la coagulación. Como hemos descrito en los hallazgos, las diferencias de lado son poco marcadas. Si en algún caso existen parece ser que están condicionadas: 1.0 , por la extensión de la lesión ampliamente a la porcíón anterior del núcleo reticular oral del puente., y entonces tenemos en alguna muy rara ocasión aparición de ondas lentas en las derivaciones frontales del lado de la lesión (sólo durantJe una hora después), fenómeno que ocurría en las lesiones limitadas de este núcleo. 2.º, por la participación en la lesión del brachium conjunctivum, en cuyo caso aparecen puntas positivas con una frecuencia de 8 a 10 por segundo en las derivaciones frontales del lado opuesto a la lesión. Estas ondas aparecen siempre después de lesiones uni o bilaterales del haz brachium conjunctivum.
Es difícil creer que una lesión tan limitada y unilateral dé lugar a alteraciones tan geneiralizadas del electroencefalograma. Bien es verdad, y esto valdría para las lesiones en la porción caudal del núcleo reticular del puente, que las vías ascendentes proceden tes de esta región son bilaterales (26). En ese caso habría que pensar igualmente en la compensación ejercida por el núcleo del otro lado. Sin embargo, el desequilibrio se vuelca hacia una total activación. Lo mismo ocurre cuando se realiza una lesión en la porción dorsal de Gudden. Aquí se interrumpen parte de las fibras procedentes del núcleo caudal que siguen en su mayoría este camino (26), pero también las !esione.'3 2, este niYel dan lugar
a vías bilaterales (26, 7). Las vías procedentes de una y otra de estas regiones van a terminar (26, 7, 23) en parte por el componente ascendente del fascículo longitudinal posterior en los núcleos intralaminares y subtálamo o bien siguiendo el camino del pedúnculo mamilar en el cuerpo mamilar, área hipotalámica lateral, región preóptica (banda diagonal de Broca) y núcleo septal medial.
Este último es el camino que señala Jouvet (19, 20) a los impulsos procedentes del centro inhibidor romboencefálico indispensable según ellos para conseguir el sueño profundo. Las vías que siguen este camino son prácticamente homolaterales (26, 7, 23). En cambio, las vías que siguen el camino del fascículo longitudinal posterior son marcadamente bilaterales. Terminan en los núcleos intralaminares y subtálamo y es bien conocido el papel que juegan estos núcleos en el electroencefalograma sincronizado (9, 24, 16, 14, 15). La estimulación de estos núcleos a una determinada frecuencia y voltaje es capaz de producir sueño con todas sus manifestaciones, incluso electroencefalográficas (15); su estimulación con estímulos de una frecuencia diferente da lugar a activación del EEG (38, 13). Algo parecido se ha observado recientemente en otro gran número de estructuras troncoencefálicas (4, 29, 28, 25, 22, 11, 12).
Nuestras lesiones unilaterales pueden provocar de forma bilateral un desequilibrio entl'e los impulsos reticulares activadores e inhibidores ascendentes (37) con predominio constante de los primeros, impidiendo que los impulsos que llegan procedentes del centro sincronizador del lado sano sean suficientes para producir esta sincronización. Puede ocurrir que ascendiendo 11n gran número de
l'riarzo 1962 LESIONES EN. FOIU~TACIÓN RETICULAR Y EEG ,.., Ji
nnpulsos activadores la falta de acoplamiento entre los impulsos sincronizadores ascendentes de uno y otro lado actúen sobre los núcleos intralaminares dejando a éstos en un estado funcional que les impida actuar de forma que se produzca la sincronización, bien por un exceso de excitación o por una fuerte inhibición.
Rossi y colaboradores (37) creen que el suefío profundo ocurre por la existencia de un mecanismo inhibidor que deprime las estructuras subcorticales responsables de la sincronización. Nuestras lesiones están en el camino que Jouvet y colaboradores (19, 20) atribuyen a los impulsos procedentes del centro romboencefálico responsable del suefío profundo, pero este camino es, como hemos dicho más arriba, a estos niveles posteriores unilaterales, ya que seguiríar. el circuito mesencefalohipocampal de Nauta (27). Así que la desincronización que sigue a la lesión puede ser también causa de un exceso de impulsos facilitadores o por el contrario de un aumento en la actividad del sistema inhibidor del lado sano al tratar de compensar los impulsos ascendentes procedentes del otro lado. Pero según Rossi y colaboradores (37) es necesario que el animal se encuentre en un estado especial de suefío intermedio para que la estimulación reticular produzca el suefío profundo. En nuestros gatos este suefío intermedio no se produce nunca, lo que impide que se produzca el sueño profundo.
Creemos que la bilateralidad y naturaleza de los fenómenos están en gra;.1 parte condicionados por se~, la lesión parcial. Cordeau y Mancia (5), haciendo lesiones que seccionan totalmente un lado del tronco del en-céfalo a nivel protub2rancial, desde la entrada del trigémino al bulbo, consiguen los mismos efectos que B':l-
tini y colaboradores (2), pero de forma unilateral. En cambio, nuestras lesiones dan lugar a una marcada bilateralidad de fenómenos, en el sentido de activación que nosotros hemos explicado por la bilateralidad de las conexiones de estas zonas, pero es curioso que esta bilateralidad desaparezca cuando la lesión suprime el resto de impulsos ascendentes por esa mitad del neuroeje. Esto nos hace pensar que en gran parte nuestros hallazgos. de activación son consecuencia del desequilibrio o desfasamiento de los impulsos que ascienden por cada lado. Y por eso los fenómenos son bilaterales cuando la lesión está situada en esta zona post<:·rior de conexiones bilaterales (26) y unilaterales en niveles anteriores de conexiones ascendentes homolat·2rales.
Quisiéramos observar finalmente que si bien el EEG es muy activado, el comportamiento del gato no corresponde a esta desincronización intensa. Este hecho puede estar en relación con la circunstancia de que el gato es posible esté, por una parte, bajo una intensa activación, pero también puede existir, como hemos dicho más arriba, un aumento compensador de los mecanismos inhibidores de las estructuras sincronizadoras que han quedado o quizás los dos efectos simultáneamente que den lugar al EEG activado. Pero también hemos de decir que en estos gatos, aunque a veces tranquilos y en reposo durante las horas que los observamos, no vimos nunca manifestaciones propias del estado de sueño en su comportamiento. Ello aboga en favor de los fenómenos de activación intensa. Pero de todas formas sigue actuando y disponemos de las conexiones ascendentes de un centro inhibidor. Estos impulsos ascienden hacia núcleos intralaminares (26, 7, 3'7) hasta hipocampo (19, 20), desde
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el cual qmzas luego vuelvan a tálamo siguiendo el camino del fornix y haz mamilotalámico. Es muy posible que estos impulsos inhibidores se sumen a los reticulares activadores para impedir que se produzca la sincronizac10n del EEG. Por tanto, la ausencia de sincronización tendría un doble origen y por ello nuestros animales, si bien no duermen, tampoco tendrían un estado de actividad (el que correspondería al EEG) que los llevará en poco tiempo a la muerte.
En resumen, confirmamos la existencia en el romboencéfalo de un centro cuya destrucción parcial da lugar a la desincronización del elec-
troencefalograma. Creemos que el camino de proyección de los impulsos sincronizadores y productores de sueño es siguiendo la porción más dorsal de la formación reticular me·sencef álica, quizás siguiendo el camino ascendente del fascículo longitudinal posterior y fascículo centrotegmental y proyecciones ascendentes del núcleo tegmental dorsal de Gudden, ya que la destrucción de estas zonas da lugar a vías de degeneración que siguen estos caminos.
Las coagulaciones a este mismo nivel, pero más ventrales, dan lugar a deactivación o sincronización del electroencefalograma.
SUMMARY
Effects of Lesions in tite Reticular Formatión of tite Pons and lsthmus
PontomesencepLalicus on tite EEG of the Cat.
The EEG changes after diathermocoagulation in the pons and in the ísthmus pontomesencephalicus were studied in 55 cats. In most of the experiments, chronic preparations with implanted electrodes in a non-restrained animal were used.
The mo&t important findings can be summarized as follows:
l. Small lesions in the anterior part of the nudeus reticularis pontis oralis give rise to synchronization of the EEG (deactivation) in the side of the leswn. This deactivation is of a lesser degree than that resulting from lesions of the same size in the mesencephalic tegmentum.
2. Small lesions in the posterior part of the nudeus reticularis pontis oralis and the nucleus reticularis pontis caudalis give rise a generalized (bilateral) desynchronization Cactivation) of the EEG. The bilateral effect can be explained by th.e bilateral dis-
tribution of the ascending projections of these nuclei.
3. L·esions dorsal to the nucleus reticularis pontis oralis of neighbouring central grey matter, the tractus tegmentalis intercentralis, the fascículus longitudinalis posterior and the posterior half of the nucieus tegmentalis dorsalis of Gudden, produce generalized and inte,nse activation of the EEG, which is more accentuated durin the days following the lesion. This finding, together with other anatomical and functional facts, shows that this could be the pathway followed by the synchronizing or inhibiting ascending impulses toward higher centers, specially to the nuclei intralaminares of the thalamus and the subthalamus.
The findings are discussed with special '.efcence to the role of these structures in : h2 regu!ation of the EEG and the sleep n1echanisms.
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