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Dolor crònic, Emocions i Neurociencia Cognitiva
Dr.Jordi Montero Homs
Professor Associat de Neurologia. Universitat de Barcelona
Cap de la Secciò de Neurofisiologia del Servei de Neurologia. Neuróleg de la Unitat de DolorHospital de Bellvitge
Institut Universitari DexeusClínica Tres Torres
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600 400 200 0Millones de años
Número
de
Familias
de
vertebrados
e
invertebrados
Animalescon sistemaTálamo-cortical
Gran extincióndel Pérmico
Primates
60
Vida en la tierra
R.Lewin 1999
3000....
Nada tiene sentido en BiologíaSi no es a la luz de la Evolución
Nada tiene sentido en MedicinaSi no es a la luz de la Biología
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El ser vivo como transportador temporal de GENES
Los GENES construyen animales para protegerse y reproducirse
Richard Dawkins
“El Gen Egoista”
Salvat Editores 1994
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Prosimios
Monos delNuevo Mundo
Monos del viejoMundo
Hominoides
Társidos
Monoaraña
Babuino Gibón
Orangután Hombre Gorila
Chimpancé
60
6.5
Millonesde años
Roger Lewin “Evolución humana”. Salvat 1999J.L.Arzuaga ”El Sello Indeleble” 2015
ARBOL DE FAMILIADE LOS PRIMATES
Han existido unas 6000 especies de Primates. En la actualidad viven 183 (3% del total).
Han existido unas 84 especies de homínoides
Bonobo
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BONOBOS
Frans de WaalEl mono que llevamos dentro 2005El bonobo y los 10 mandamientos 2014
Tusquets editores
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Neurotransmisor
Receptor
ELECTROTONO
Canales iónicos voltajedependientes
POTENCIAL DE ACCION(todo o nada)
La neurona es un “promediador”
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Neuromodulacion “cognitiva”
Neuromodulación farmacológica
Neuromodulación por estimulación
El grado de excitabilidad es variable para cada neurona y cada sistema
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Long Term Potentiation
Long- lasting but not necessarily irreversible
increase in synaptic strength
Bliss TVP, Collingride GL, Nature 1993, 361:31Malenka RC, Bear MF, Neuron 2004, 44:5
Early phase: last for up to three hours. Not de-novo protein synthesis
Late phase: Protein synthesis. Three hours up to the life span of an animal.
synaptic strength = magnitude of the postsynaptic r esponse
Can increase if:
1- Release of neurotransmitter is enhanced
2- Postsynaptic effects of the neurotransmitters become stronger
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A
B
C
A : Recambio. Control de flujoB : Circuitos Tálamo-CorticalesC : Copia Eferente
S.M.Sherman Thalamic relays and cortical functioning Progress in Brain Research vol 149 2005R.W.Guillery and S.M.Sherman Neuron vol33 163-175, Jan 17, 2002
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Patrones de acción fijosMemoria implícita (no declarativa)
Rodolfo R.Llinás. El Cerebro y el mito del yo. 2003
2
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1
GM Edelman y G Tononi
El Universo de la Conciencia. Ed.Crítica 2002
Circuitos de reentrada
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El cerebro IMAGINA en su sistematalamo-cortical
Si hay tiempo = REALIDAD
Si está “desconectado” = SUEÑO
Si se “aisla” = FANTASIA
Si no hay control = DELIRIO
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Conexión bi direccionalTALAMO- CORTEX
10 veces más de conexiones cortico-talámicas que al revés
Solo 6-20% de sinapsis son de “paso” desde la periferia al cortex (moduladores y “drivers”)
Los eventos oscilatorios (ritmos) entre las neuronas corticales y talámicas sonlos generadores de la cognición.
Dos grandes grupos de ritmos talámicos: tónico y en brotes (atención)
Importancia de núcleos intralaminares
La “RE-ENTRADA” como esencia de este sistema
Sherman SM Edelman GM y Tononi G
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En el tálamo se retransmite la entrada sensorial a un ritmo de 40Hz
Los sistemas talamocorticales relacionados con el evento oscilan a esta frecuencia
LA REALIDAD TOPOGRAFICA CEREBRAL SE COORDINA EN EL TIEMPOPOR LA COHERENCIA DE LAS OSCILACIONES A 40 HZ
EL FENOMENO COGNITIVO A PARTIR DE LA MAGNETOENCEFALOGRAFIA
Llinás y Ribary PNAS 1993
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APRENDIZAJE A PARTIR DE LA EXPERIENCIA
MEMORIA EXPLICITA (DECLARATIVA)
MEMORIA IMPLICITA (INCONSCIENTE)
Eric R.Kandel EdPrincipios de Neurociencia 2000Principles of Neural Science 2013
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Auditory-motor coupling hypothesis
• Auditory-motor coupling in music processing(Bangert et al., 2001; 2006). Music processing requires fast integration mechanisms to control the execution complex movement patterns under continuous auditory information, which are provided by feedback and feedforward connections between the auditory and motor cortices.
Non-Musicians Musicians Musicians vs. non-musicians
Bangert et al., Neuroimage 2006
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Giacomo Rizzolatti Las Neuronas Espejo. Paidós 2006
Marco Iacoboni Las Neuronas Espejo Katz Conocimiento 2008
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Resonancia magnética funcional Tomografia por emisión de positrones
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dolor
Wager TD et al Science 2004; 303:1162
SI/MI contralateralSII bilateralInsula posterior contralateralInsula anterior y media bilateralCircunvolución Cingulada Anterior (ACC)Tálamo (VL y MD) contralateralTronco cerebralCerebelo contralteral
Vania Apkarian et al: Pain and the brain: specificity and plasticity of the brain in clinicalchronic pain Pain 152 (2011) S49-S64
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PacienteControl
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SPECT Fukuyama H et al Neuroimage 1996
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Pukall et al. Pain 2005
Alodinia en vestibulitis vulvarque causaDispareunia
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Georgiadis JR, et al (G.Holstege) Eur.J Neurosc 2006
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Georgiadis JR and Holstege G. J Comp Neurol 2005
Human brain activation during sexual stimulation of the penis
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Morris JS et al. Nature 1996
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Perini I, Olausson H and Morrison IFrontiers Behav Neurosc 2015, 9; 8, pp 1-9
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Frans de WaalEl Bonobo y los Diez Mandamientos
Tusquets Editores 2014
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E x p e r i e n c i a s e n s o r i a l d e s a g r a d a b l ea s o c i a d a a d a ñ o t i s u l a r r e a l o p o t e n c i a l ,o q u e e s v i v i d a c o m o t a l d a ñ o .
M e r s k e y 1 9 6 4 , I A S P ( P a i n 1 9 8 6 : 3 : S 1 - 2 2 6 )
Evaluación cognitiva de la sensación de daño
Arturo Goicoechea
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DOLOR AGUDO
DOLOR PERSISTENTE
DOLOR CRÓNICO
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Dolor sistema de defensaDolor neuropáticoDolor crónico ???
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ESTIMULO TERMICO DOLOROSO
8-10 SEG Cortex Cingulado anteriorAmigdala
11 seg Tálamo
12seg Ganglios BasalesCortex prefrontal dorsal
13 seg Insula nocioceptivaArea Motora Suplementaria
15 seg Insula de magnitud
16 seg Cortex prefrontal ventralSurco Parietal Inferior
17 seg El paciente reporta el pico de percepción de calor
V.Apkarian et al 2011
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ANTICIPACIONAcumbensCingulado MedialInsula anterior
“Impending pain ”
PERCEPCIONCingulado AnteriorInsula Media y PosteriorEstriado dorsal
ALIVIOTronco Cerebral (SGP)
V.Apkarian et al 2011
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Daño:
SensaciónA.Damasio
Emoción
J.Serra
Movimientode huida
Planificaciónconducta
Miedo
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De arriba a abajo
De abajo a arriba
SensibilizaciónAmplificaciónFiltrado
SELECCIÓN (de entradas y salidas)
“Significado”
Transformación designificados
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Allan I BasbaumThomas M Jessell
In Principles of Neural SciencesFifth Edition Ch24
Eric R. Kandel Ed2013
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Re
Ss
Brain
Down to Above
Above to down
Subtalamic
BrainSteam
Bottom-up
Top- Down
Receptors
IImagination
lLimbic
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Perceptual Correlates of Nociceptive Long-Term Pote ntiation and Long-Term Depression in Humans
Thomas Klein, 1,2 * Walter Magerl, 1 * Hanns-Christian Hopf, 2 Jürgen Sandkühler, 3 and Rolf-Detlef Treede 1
Journal of Neuroscience, January 28, 2004, 24(4):964-971
1Institute of Physiology and Pathophysiology, Johannes Gutenberg University, D-55099 Mainz, Germany,
2Department of Neurology, Johannes Gutenberg University, D-55101 Mainz, Germany, and 3Brain Research Institute, Vienna University Medical School, A-1090 Vienna, Austria
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Proctalgia
Pancreatitis crónica
Cefalea crónica
Talalgia
Vulvodinia
Cistitis intersticial
Lumbalgia crónica
Precordialgia
Dispareumia
Coxalgia
Cervicalgia
“DOLOR SINE MATERIA”
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“Expectation of pain activated sites within themedial frontal lobe, insular cortex, and cerebellum distinct from,but close to, locations mediating pain experience itself”
Science, Vol 284, Issue 5422, 1979-1981 , 18 June 1999A.Ploghaus
Fairhurst M,... Irene Tracey. Anticipatory brainstem activity predictsneural processing of pain in humans Pain 2007; 128:101
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Singer T et al. Science 2004; 303:1157-1162
EMPATIA
ACC Rostral
Insula anterior
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Hipnosis
“...significant changes in pain-evoked activity within anteriorcingulate cortex, consistent with the encoding of perceived unpleasantness, whereas primary somatosensory cortex activation was unaltered”.
P. Rainville et al. Science, Vol 277, Issue 5328, 968-971 , 15 August 1997
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Transcranial Magnetic Stimulation
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Neurostimulation techniques
Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS)Peripheral Nerve Stimulation (PNS)Nerve Root Stimulation (NRS)Spinal Cord Stimulation (SCS)Deep Brain Stimulation (DBS)Epidural Motor Cortex Stimulation (MCS)Repetitive Transcraneal Magnetic Stimulation (rTMS)
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Andrés Lozano
Movement PD
Mood Depression
Pain Chronic Pain
Speach Afasia
Memory Alzheimer
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BRAIN 2010: 133; 2565-2577
Effectiveness of transcranial direct current stimulation and visual illusion on
neuropathic
pain in spinal cord injury
Maria Dolors Soler, Hatice Kumru, Raul Pelayo, Joan Vidal, Josep Maria
Tormos,Felipe Fregni, Xavier Navarro and Alvaro Pascual-Leone
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Singer T et a l. Science 2004; 303:1157-1162
Eric R.Kandel Principios de Neurociencia Mc Graw Hill 2000
Rodolfo R.Llinás El cerebro y el mito del yo Belacqua 2003
A.Damasio El error de Descartes Putman Book 1994
G.M.Edelman El Universo de la conciencia Drakontos 2002
Jeff Hawkins Sobre la Inteligencia Espasa 2005
S.M. Sherman (Thalamic relays and cortical functioning) PrBrR 149 2005
Giacomo Rizzolatti Las Neuronas Espejo Paidós 2006
Marco Iacoboni Las Neuronas Espejo Katz Ed 2009
David Linden El cerebro Accidental Paidós 2010
Roger Lewin Evolución Humana Salvat Ciencia 1994Richard Dawkins El Gen Egoista Salvat Ciencia 2000
Cooke SF and Bliss TVP Plasticity in the human CNS Brain 129 (2006)
The Century of theBRAIN
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Singer T et a l. Science 2004; 303:1157-1162
Eric R.Kandel In search of memory Norton and Company 2006
V.S.Ramachandran Lo que el cerebro nos dice Paidós 2011
P.Ch.Churchland El cerebro moral Paidós 2012
M.S.Gazzaniga ¿Quién manda aquí? Paidós 2012
The Century of theBRAIN
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Pain and its TransformationsThe Interface of Biology and Culture
Coakley S and Kaufman K Ed.Harvard University Press 2007
Clifford J.Wolf: Deconstructing Pain: A Deterministic Dissection of the Molecular Basis of PainHoward L.Fields: Setting the Stage for Pain: Allegorical Tales from Neuroscience (*)
Grief and Pain: The Mediation of Pain in MusicPain, Ritual and the Somatomoral: Beyond the IndividualWhen is Pain not Suffering and Suffering not Pain?. Self, Ethics, and Trascendence………………………………………………………………………………………….
(*) «Pain Transforms Meaning, Meaning Transforms Pain»
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