Surgical Treatment for Refractory Aggression after Bacterial Meningitis Complicated by Stroke: Case Report / Tratamento cirúrgico para agressividade refratária pós-meningite bacteriana complicada por acidente vascular encefálico: Relato de caso

Bacterial meningitis remains a public health problem. One of the complications of this group of diseases is cerebral ischemia, an important indicator of severity and an independent predictor of poor prognosis. It is already known that, in many cases, pathological aggressiveness is the result of brain abnormalities in individuals with mental illnesses. The indication of neurosurgeries for psychiatric disorders (NPDs) relies on numerous studies based on scientific evidence that correlate psychiatric illnesses with the limbic system and the pathophysiology of emotions. The development of sophisticated stereotactic target localization techniques, brain atlases, and imaging methods made stereotaxis possible, a procedure that increased the precision of neurosurgery and reduced brain damage. Nowadays, multiple targets can be treated during NPD, according to the particular characteristics of the patient. Moreover, the combination of lesions leads to more significant improvements compared with isolated procedures. The present study aimed to report the rare case of a patient with a history of bacterial meningitis who developed stroke and chronic pathological aggressiveness refractory to clinical treatment and underwent ablation using the multitarget stereotactic technique.

A meningite bacteriana continua sendo um problema de saúde pública. Uma das complicações deste grupo de doenças é a isquemia cerebral, um importante indicador de gravidade e um preditor independente de mau prognóstico. Já se sabe que, em muitos casos, a agressividade patológica é o resultado de anormalidades cerebrais em indivíduos com doença mental. A indicação das neurocirurgias para doenças psiquiátricas (NDPs) se fundamenta em inúmeros estudos com base em evidências científicas, os quais correlacionam as enfermidades psiquiátricas com o sistema límbico e a fisiopatologia das emoções. O desenvolvimento de técnicas sofisticadas de localização de alvos estereotáxicos, atlas cerebrais e métodos de imagem tornaram a estereotaxia possível, um procedimento que aumentou a precisão da neurocirurgia e reduziu os danos cerebrais. Atualmente, múltiplos alvos podem ser tratados durante a NDP, de acordo com as características individuais do paciente. Ademais, a combinação das lesões leva a melhorias mais significativas em comparação com os procedimentos isolados. O presente estudo teve como objetivo relatar o caso raro de uma paciente com histórico de meningite bacteriana que evoluiu para acidente vascular encefálico e agressividade patológica crônica refratária ao tratamento clínico e foi submetida a ablação utilizando a técnica estereotáxica de múltiplos alvos.

[Efecto de la amigdalotomía e hipotalamotomía unilateral en pacientes con agresividad refractaria].

BACKGROUND: Neurosurgical treatment, although controversial, is considered a useful resource in the treatment of chronic psychiatric diseases such as refractory aggressiveness. OBJECTIVE: To evaluate the clinical results and side effects of posteromedial hypothalamotomy associated with amygdalotomy in patients with refractory aggressiveness. METHOD: A clinical trial was conducted in patients with chronic aggressiveness and refractory to pharmacological treatment. A central amygdalotomy associated with posteromedial hypothalamotomy was performed using thermo-coagulation by radiofrequency. The degree of aggressiveness was quantified by the Yudofsky's global scale of aggression. Postoperative changes in aggressive behavior continued to be evaluated every 6 months for at least 36 months. RESULTS: A statistically significant change in aggressive behavior was observed during 36 months of follow-up. The collateral effects of the association of both procedures are described, the most frequent being drowsiness and some cases of reduction in sexual behavior. CONCLUSION: Symmetric and simultaneous unilateral lesions of the central nucleus of the amygdala and the posteromedial hypothalamus contralateral to motor dominance give the same clinical effect in the reduction of the pathological aggression that the bilateral lesions.

ANTECEDENTES: El tratamiento neuroquirúrgico, aunque polémico, se considera un recurso útil en el tratamiento de enfermedades psiquiátricas crónicas como la agresividad refractaria. OBJETIVO: Evaluar los resultados clínicos y los efectos colaterales de la hipotalamotomía posteromedial (HPM) asociada a amigdalotomía en pacientes con agresividad refractaria. MÉTODO: Se realizó un ensayo clínico en pacientes con agresividad crónica y refractaria a tratamiento farmacológico. Se les realizó amigdalotomía central asociada a HPM mediante termocoagulación por radiofrecuencia. El grado de agresividad se cuantificó mediante la escala global de agresividad de Yudofsky. Los cambios postoperatorios en la conducta agresiva continuaron siendo evaluados cada 6 meses durante al menos 36 meses. RESULTADOS: Se observó un cambio estadísticamente significativo de la conducta agresiva, a lo largo de 36 meses de seguimiento. Se describen los efectos colaterales de la asociación de ambos procedimientos, siendo el de mayor frecuencia la somnolencia y algunos casos de reducción en la conducta sexual. CONCLUSIÓN: Las lesiones unilaterales simétricas y simultáneas del núcleo central de la amígdala y del hipotálamo posteromedial contralaterales a la dominancia motora dan el mismo efecto clínico en la reducción de la agresividad patológica que las lesiones bilaterales.

Efecto de la amigdalotomía e hipotalamotomía unilateral en pacientes con agresividad refractaria / Effect of tonsillotomy and unilateral hypothalamotomy in patients with refractory aggressiveness

Resumen Antecedentes: El tratamiento neuroquirúrgico, aunque polémico, se considera un recurso útil en el tratamiento de enfermedades psiquiátricas crónicas como la agresividad refractaria. Objetivo: Evaluar los resultados clínicos y los efectos colaterales de la hipotalamotomía posteromedial (HPM) asociada a amigdalotomía en pacientes con agresividad refractaria. Método: Se realizó un ensayo clínico en pacientes con agresividad crónica y refractaria a tratamiento farmacológico. Se les realizó amigdalotomía central asociada a HPM mediante termocoagulación por radiofrecuencia. El grado de agresividad se cuantificó mediante la escala global de agresividad de Yudofsky. Los cambios postoperatorios en la conducta agresiva continuaron siendo evaluados cada 6 meses durante al menos 36 meses. Resultados: Se observó un cambio estadísticamente significativo de la conducta agresiva, a lo largo de 36 meses de seguimiento. Se describen los efectos colaterales de la asociación de ambos procedimientos, siendo el de mayor frecuencia la somnolencia y algunos casos de reducción en la conducta sexual. Conclusión: Las lesiones unilaterales simétricas y simultáneas del núcleo central de la amígdala y del hipotálamo posteromedial contralaterales a la dominancia motora dan el mismo efecto clínico en la reducción de la agresividad patológica que las lesiones bilaterales.

Abstract Background: Neurosurgical treatment, although controversial, is considered a useful resource in the treatment of chronic psychiatric diseases such as refractory aggressiveness. Objective: To evaluate the clinical results and side effects of posteromedial hypothalamotomy associated with amygdalotomy in patients with refractory aggressiveness. Method: A clinical trial was conducted in patients with chronic aggressiveness and refractory to pharmacological treatment. A central amygdalotomy associated with posteromedial hypothalamotomy was performed using thermo-coagulation by radiofrequency. The degree of aggressiveness was quantified by the Yudofsky's global scale of aggression. Postoperative changes in aggressive behavior continued to be evaluated every 6 months for at least 36 months. Results: A statistically significant change in aggressive behavior was observed during 36 months of follow-up. The collateral effects of the association of both procedures are described, the most frequent being drowsiness and some cases of reduction in sexual behavior. Conclusion: Symmetric and simultaneous unilateral lesions of the central nucleus of the amygdala and the posteromedial hypothalamus contralateral to motor dominance give the same clinical effect in the reduction of the pathological aggression that the bilateral lesions.

Ruptura del paradigma subcortical en los procesos emocionales / Rupture of the subcortical paradigm in the emotional processes

El estudio de las emociones, su desarrollo, procesamiento y comprensión, se ha limitado a la funcionalidad de estructuras subcorticales; sin embargo, recientemente se han propiciado investigaciones que reorientan y amplían el campo de estudio del procesamiento emocional hacia vínculos con regiones corticales del cerebro. Pese a lo anterior, no se había planteado claramente la importancia de eliminar el sesgo localizacionista en los procesos emocionales; este artículo realiza un recorrido por los inicios griegos con tendencia científica en el abordaje y estudio de las emociones, y la evolución que estos preconceptos y resultados han tenido a lo largo del último par de siglos donde se ha intensificado la comprensión de la actividad cerebral, así como las limitantes que han logrado trascender a lo largo del último siglo y que presentan perspectivas parciales del funcionamiento y procesamiento emocional en los circuitos biológicos del cerebro. De igual forma, se hace pertinente resaltar la importancia de las emociones en regiones corticales, que intervienen en la actividad cognitiva y motora que allí se suscita, y cómo éstas pueden afectar o favorecer su funcionalidad.

The study of emotions, development, processing and understanding has been limited to the functionality of subcortical structures; however, recently been reoriented led reearch and expand the field of study of emotional processing to links with cortical regions of the brain. Despite this, they had not clearly stated the importance of eliminating the bias localizationist emotional processes; This article takes a journey through the Greek incios with scientific trend in the approach and study of emotions, and the evolution of these preconceptions and results have had over the last couple of centuries where there is increased understanding of brain activity, as well as the limitations that have managed to transcend throughout the last century and have partial perspectives of functioning and emotional processing in biological brain circuits. Similarly, it is pertinent to highlight the importance of emotions in cortical regions involved in cognitive and motor activity that arises there, and how they can affect or favor their functionality.

Reward and aversion systems of the brain as a functional unit. Basic mechanisms and functions / Sistemas de recompensa y aversión del cerebro como una unidad funcional. Mecanismos básicos y funciones

INTRODUCTION: It is increasingly important to recognize the reward and aversion systems of the brain as a functional unit. A fundamental task of the mammalian brain is to assign an emotional/motivational valence to any stimuli by determining whether they are rewarding and should be approached or are aversive and should be avoided. Internal stimuli are also assigned an emotional/motivational valence in a similar fashion.OBJECTIVE: To understand the basic mechanisms and functions of the reward and aversion system of the brain.METHOD: A bibliographical search was conducted in the Pubmed database using different key words. Documents on relevant aspects of the topic were selected.RESULTS: In the ventral tegmental area, dopaminergic (VTA-DA) neurons play a role in reward-dependent behaviors. It is also known that the inhibition of the VTA-DA neurons by GABAergic neurons contributes to a reward prediction error calculation that promotes behaviors associated with aversion. The ventral dopaminergic mesolimbic system and the nucleus accumbens are activated during reward and inhibited during aversions. The amygdala is activated during aversive behavior.DISCUSSION AND CONCLUSION: The reward/aversion system is highly relevant for survival, which is most likely its primary function. It is involved in important pathologies such as addiction, depression and autonomic and endocrine disturbances. Therefore, its knowledge has become of clinical importance.Although great advances have been made in the knowledge of the basic mechanisms of the reward/aversion system, the detailed circuits within the VTA that mediate reward and aversion and the anatomical substrates are not completely clear.

INTRODUCCIÓN: Es muy importante reconocer el sistema de recompensa y aversión del cerebro como una unidad funcional. Una de las funciones fundamentales del cerebro de los mamíferos es la capacidad para designar un valor emocional/motivacional a cualquier estímulo. Esta capacidad permite identificar un estímulo como gratificante y aproximarnos a él, o reconocerlo como aversivo y evitarlo.OBJETIVO: Comprender los mecanismos fisiológicos del sistema de recompensa-aversión.MÉTODO: Se realizó una búsqueda bibliográfica en la base de datos Pubmed con las diferentes palabras clave. Se seleccionaron los documentos sobre los aspectos relevantes.RESULTADOS: Las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral (ATV) cumplen un papel importante en los comportamientos dependientes de la recompensa. Asimismo, la inhibición de las neuronas dopaminérgicas ATV por parte de las neuronas GABAérgicas contribuye a predecir la recompensa y promueve comportamientos aversivos. Este sistema se activa durante actividades de recompensa y se inhibe durante la aversión. La amígdala es la principal estructura relacionada con la aversión.DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN: Este sistema se considera de gran importancia para la supervivencia de las especies, la que parece ser su función primordial. Interviene en distintas patologías como adicciones, depresión, trastorno por estrés postraumático, fobias y trastornos endocrinos y autonómicos, por lo que el conocimiento de este sistema es de gran importancia clínica.Aunque se ha avanzado mucho en el estudio y entendimiento de este sistema y de sus circuitos anatómicos ubicados en el ATV mesencefálica y sus conexiones con áreas subcorticales, el conocimiento de este sistema funcional sigue siendo un desafío científico.

Mapeamento de potencial nicho neurogênico no lobo temporal humano / Mapping of potential neurogenic niche in the human temporal lobe

No final do século 19, o neurônio foi descrito como a unidade funcional básica do sistema nervoso e sua formação era considerada inexistente na fase adulta, explicando a ausência de recuperação significativa em doenças neurológicas. Evidências de geração de neurônios em mamíferos adultos surgiram na década de 1960 e foram confirmadas três décadas depois. Atualmente, predomina a visão de que mamíferos adultos possuem dois nichos neurogênicos independentes: a zona subventricular (ZSV) e a zona subgranular (ZSG) do giro denteado. No entanto, a existência de nichos neurogênicos em humanos adultos é controversa. Nossa hipótese foi de que o mapeamento de nichos neurogênicos no lobo temporal humano poderia esclarecer aspectos sobre a neurogênese adulta. A detecção destes nichos foi buscada em 28 lobos temporais através de imuno-histoquímica para nestina, o marcador mais comum de células-tronco neurais, que são aquelas capazes de se autorrenovar e de gerar novas células neurais. A neurogênese foi pesquisada no hipocampo pelo uso de DCX (do inglês "doublecortin"), o principal marcador de neuroblastos e neurônios imaturos. Nestina foi observada em uma camada contínua formada pela ZSV, zona subpial do lobo temporal medial e ZSG, terminando no subículo. A partir do subículo, uma intensa expressão de DCX ocorreu através da principal via eferente do hipocampo até a fímbria. A visão panorâmica das marcações por nestina e DCX mostrava em conjunto uma linha que circundava as estruturas límbicas do lobo temporal. Por isto, foi denominada linha externa de células do sistema límbico (LECEL). Uma possível explicação para os resultados é que a LECEL seja um nicho neurogênico no qual a ZSV, a zona subpial do lobo temporal medial e a ZSG formam uma unidade contendo células-tronco neurais que se diferenciam em neurônios no subículo. Curiosamente, a área identificada previamente como sendo a corrente migratória rostral humana (formada por células neurais imaturas migrando a partir da...

At the end of the 19th century, the neuron was described as the basic functional unit of the nervous system. The formation of neurons was thought to be absent in adulthood, thus explaining the lack of significant recovery from neurological diseases. Evidence for the generation of neurons in adult mammals was reported in the 1960s and confirmed three decades later. Currently, the prevailing view is that adult mammals harbour two neurogenic niches: the subgranular zone (SGZ) of the dentate gyrus and the subventricular zone (SVZ). Nonetheless, the existence of these niches in adult humans is controversial. We hypothesised that mapping neurogenic niches in the human temporal lobe could clarify this issue. The presence of neurogenic niches was examined in 28 temporal lobes via immunostaining for nestin, the most common marker for neural stem cells, which are cells with the capacities of self-renewal and the generation of neural cells. The presence of neurogenesis was examined in the hippocampus with doublecortin (DCX), a prominent marker for neuroblasts and immature neurons. Nestin was observed in a continuous layer that was formed by the SVZ, the subpial zone of the medial temporal lobe and the SGZ, terminating in the subiculum. In the subiculum, remarkable DCX expression was observed through the principal efferent pathway of the hippocampus to the fimbria. A panoramic view of nestin and DCX staining collectively displayed a line that surrounded the limbic structures of the temporal lobe. Hence, we termed it the external line of cells of the limbic system (EXCEL). A possible explanation for the results is that the EXCEL is a neurogenic niche, in which the SVZ, the subpial zone of the medial temporal lobe and the SGZ form a unit containing neural stem cells that differentiate into neurons in the subiculum. Curiously, the area previously identified as the human rostral migratory stream (formed by immature neural cells that migrate from the SVZ of the frontal horn)...

El Homo sapiens, la fe y el efecto placebo / Homo sapiens, faith and the placebo effect

Los llamados efecto placebo y nocebo son efectos reales que resultan de la interacción entre la actividad mental y el estado funcional del organismo. Esta interacción se puede describir hoy en términos precisos a través de la influencia que las estructuras del sistema límbico ejercen sobre el hipotálamo y las regiones del tallo cerebral que controlan las funciones endocrina, motora y vegetativa. El conocimiento de estos mecanismos pone de relieve la importancia de factores sugestivos, como la confianza en el terapeuta o en el tratamiento indicado, en la curación de enfermedades o de sus secuelas. Existen evidencias de que algunas terapias sin una base científica sólida como la acupuntura, la homeopatía o la terapia floral, logran sus resultados a través de estos mecanismos. Incorporar los principios psicobiológicos que origina el efecto placebo a la relación médico paciente, puede resultar una contribución positiva para una medicina más efectiva y humana, pero siempre dentro de los límites que imponen la ética de no mentir y el respeto a la integridad e inteligencia de los pacientes(AU)

The so called placebo and nocebo effects are real, and result from the interaction between the mental activity and the functioning of the body. This interaction is presently described in precise terms as the influence exerted by limbic structures on the hypothalamus and on the brain stem's nuclei that control the endocrine, motor and vegetative functions. Understanding of these mechanisms discloses the important role played by suggestion, like trusting your therapist or trusting the treatment, in the cure of diseases and their sequels. There is also evidence that therapies without a strong scientific foundation, like acupuncture, homeopathy or flower therapy, can achieve some results based on these mechanisms. The introduction of the psychobiological principles governing the effect of placebo into the medical practice could contribute to a more effective and human medicine, provided that the ethical limits imposed by the truth and the respect to the patient´s integrity and intelligence are observed(AU)

El Homo sapiens, la fe y el efecto placebo / Homo sapiens, faith and the placebo effect

Los llamados efecto placebo y nocebo son efectos reales que resultan de la interacción entre la actividad mental y el estado funcional del organismo. Esta interacción se puede describir hoy en términos precisos a través de la influencia que las estructuras del sistema límbico ejercen sobre el hipotálamo y las regiones del tallo cerebral que controlan las funciones endocrina, motora y vegetativa. El conocimiento de estos mecanismos pone de relieve la importancia de factores sugestivos, como la confianza en el terapeuta o en el tratamiento indicado, en la curación de enfermedades o de sus secuelas. Existen evidencias de que algunas terapias sin una base científica sólida como la acupuntura, la homeopatía o la terapia floral, logran sus resultados a través de estos mecanismos. Incorporar los principios psicobiológicos que origina el efecto placebo a la relación médico paciente, puede resultar una contribución positiva para una medicina más efectiva y humana, pero siempre dentro de los límites que imponen la ética de no mentir y el respeto a la integridad e inteligencia de los pacientes

The so called placebo and nocebo effects are real, and result from the interaction between the mental activity and the functioning of the body. This interaction is presently described in precise terms as the influence exerted by limbic structures on the hypothalamus and on the brain stem's nuclei that control the endocrine, motor and vegetative functions. Understanding of these mechanisms discloses the important role played by suggestion, like trusting your therapist or trusting the treatment, in the cure of diseases and their sequels. There is also evidence that therapies without a strong scientific foundation, like acupuncture, homeopathy or flower therapy, can achieve some results based on these mechanisms. The introduction of the psychobiological principles governing the effect of placebo into the medical practice could contribute to a more effective and human medicine, provided that the ethical limits imposed by the truth and the respect to the patient´s integrity and intelligence are observed

Crisis de pánico, un reto diagnóstico / Panic attack a diagnostic challeng

Las manifestaciones de pánico asociadas a la epilepsia del lóbulo temporal pueden ser difíciles de diferenciar de los ataques de pánico que hacen parte de los trastornos de ansiedad. Presentamos el caso de una paciente con crisis de pánico de difícil control médico, en la que fueron considerados en el diagnóstico diferencial estas dos entidades.Se describen las características clínicas específicas que permiten aproximarse al diagnóstico.

Panic symptoms associated with temporal lobe epilepsy can be difficult to distinguish from many cases of panicattacks that are part of anxiety disorders. We report the case of a patient with panic attacks difficult to control, which were considered in the differential diagnosis of these entities. We describe specific clinical features that allow diagnosis approach.

Aspectos neurobiológicos implicados en el miedo animal / Neurobiological aspects involved in animal fear

El miedo es una emoción que sirve para la expresión de comportamientos defensivos en situaciones de peligro. Posee un sustrato biológico, con base en el funcionamiento coordinado de los diferentes sistemas orgánicos. Particularmente, el sistema nervioso en su actividad intrínseca genera la vivencia y la acción motriz derivada. En efecto, se ha hallado la intervención de varias estructuras neuroanatómicas como la amígdala e hipotálamo, así como un gran conjunto de moléculas distintas como neurotransmisores y sus receptores. La interacción anatomofuncional causa la emoción. Al igual que se cuenta con la capacidad de producir el miedo, también se puede regular su generación. Para este mecanismo se encuentran determinadas estructuras neuroanatómicas como la corteza prefrontal y orbitofrontal, y sustancias como el GABA y los opiáceos, que inhiben o reducen la actividad en las zonas activas que actúan en el miedo. El equilibrio entre la activación y la inhibición posibilita la ocurrencia del miedo en las circunstancias requeridas y no de una manera descontextualizada o generalizada. En esta revisión se presenta una descripción de diferentes aspectos relevantes en la generación y regulación de la emoción.

Fear is an emotion that is useful for expressing defensive behaviors in dangerous situations. It has a biological support based on the coordinating functionality of different organic systems. Particularity, the nervous system in its intrinsic activity generates the experience and the derived motor action. In fact, researchers have discovered the participation of several neuroanatomical structures such as the amygdala and hypothalamus, as well as a wide range of molecules such as neurotransmitters and their receptors. The anatomical and physiological interactions cause emotion. Since the ability to produce fear exists, the nervous system may regulate it, too. Certain anatomical structures are found for this mechanism such as the prefrontal and orbitofrontal cortex and molecules like GABA and opiates, which inhibited or reduced the activity in the active zones that act upon fear. The balance between activation and inhibition enables the event of fear in the circumstances required and not in an out-of-context or generalized manner. This review presents a description of different relevant aspects in thegeneration and regulation of the emotion.

Cerebral Anatomy of the Spider Monkey Ateles Geoffroyi Studied Using Magnetic Resonance Imaging. First Report: a Comparative Study with the Human Brain Homo Sapiens / Anatomía Cerebral del mono araña Ateles geoffroyi estudiada utilizando imágenes de resonancia magnética. Primer reporte: estudio comparativo con el cerebro humano Homo Sapiens

The objective of the present qualitative study was to analyze the morphological aspects of the inner cerebral anatomy of two species of primates, using magnetic resonance images (MRI): spider monkey (A. geoffroyi) and human (H. sapiens), on the basis of a comparative study of the cerebral structures of the two species, focusing upon the brain of the spider monkey and, primarily, its limbic system. In spite of being an endemic Western hemisphere species, a fact which is by its own right interesting for research due to this animal’s social organization and motor functions, the spider monkey (A. geoffroyi) has hardly been studied in regard to its neuroanatomy. MRI was carried out, in one spider monkey, employing a General Electric Signa 1.5 T scanner. This investigation was carried in accordance to international regulations for the protection of animals in captivity, taking into account all protective means utilized in experimental handling, and not leaving behind any residual effects, either physiological or behavioral. From a qualitative point of view, the brains of the spider monkey and the human were found to have similar structures. In reference to shape, the most similar structures were found in the limbic system; proportionally, however, cervi cal curvature, amygdala, hippocampus, anterior commissure and the colliculi, were larger in the spider monkey than in the human.

El objetivo del presente estudio cualitativo fue analizar los aspectos morfológicos de la anatomía cerebral interna utilizando imágenes de resonancia magnética (IRM) en dos especies de primates, El mono Araña (A. geoffroyi) y el humano (H. sapiens), tomando como base un estudio comparativo de las estructuras cerebrales de las dos especies, concentrándose primordialmente en el sistema límbico del cerebro del mono araña. Aunque es una especie común en el hemisferio occidental, es interesante para estudiar dada su organización social y funciones motoras, el mono araña (A. geoffroyi) ha sido poco estudiado en cuanto a su neuroanatomía. Las IRM fueron hechas a un mono araña utilizando un resonador General Electrics Signa 1.5 T. Esta investigación se llevo a cabo conforme a las leyes internacionales para la protección de animales en cautiverio y teniendo en cuenta todas las medidas de protección para el manejo experimental para evitar cualquier efecto residual de índole comportamental o fisiológico. Desde un punto de vista cualitativo, los cerebros del mono araña y el humano tenían estructuras similares. Con respecto a la forma, las estructuras más parecidas fueron encontradas en el sistema límbico, sin embargo la curvatura cervical, la amígdala, el hipocampo, la comisura anterior y el colículo fueron más grandes proporcionalmente en el mono araña que en el humano.

Padrões de funcionamento cerebral em voluntários saudáveis antes e após o uso de antidepressivo: estudo de ressonância magnética funcional durante indução emocional através de estimulação visual / Patterns of brain functioning in healthy volunteers before and after the use of antidepressant: a study of functional magnetic resonance imaging during emotional induction through visual stimulation

INTRODUÇÃO: O processamento emocional pelo cérebro humano tem sido atualmente investigado através do uso de ressônancia magnética funcional (RMf). A RMf possibilita o estudo in vivo e não invasivo de mudanças na atividade cerebral regional em voluntários humanos saudáveis. O processamento emocional pode ser modulado através do uso de antidepressivos que influenciam sistemas neurais relacionados ao processamento emocional, através da modulação da ação de neurotransmissores como a serotonina e a noradrenalina. A clomipramina, um antidepressivo tricíclico, tem sido relacionada com efeitos de resposta clínica mesmo em voluntários saudáveis. Estudos utilizando a RMf permitem a investigação do efeito de antidepressivos nos sistemas neurais envolvidos no processamento emocional em indivíduos saudáveis que apresentam resposta ao uso destes medicamentos comparados a sujeitos que não apresentam resposta ao tratamento. MÉTODOS: Nesta tese, dezoito voluntários saudáveis foram investigados em relação a mudanças de atividade neural em resposta à indução emocional através da apresentação de fotografias do International Affective Pictures System (IAPS). Foram estudadas particularmente as emoções de raiva, felicidade e medo. Os voluntários foram submetidos ao tratamento prolongado com doses baixas de clomipramina por quatro semanas. A amostra foi subdividida em respondedores (n=6) e não respondedores (n=12) ao tratamento com clomipramina. A atividade neural foi estimada com o uso da RMf, através da mensuração do efeito blood oxygenation level dependent (BOLD). As imagens foram processadas e analisadas usando o programa Statistical Parametric Mapping (SPM). Indivíduos não respondedores foram comparados sob o efeito e na ausência de efeito da clomipramina, através de comparações planejadas utilizando t-teste pareado. Indivíduos respondedores foram comparados com os não respondedores sob o efeito da clomipramina através de t-teste não pareado. RESULTADOS: Nos voluntários...

INTRODUCTION: The emotional processing by the human brain has now been investigated through the use of functional magnetic resonance imaging (fMRI). The fMRI technique allows the noninvasive study of in vivo changes in regional brain activity in healthy human volunteers. The emotional processing may be modulated through the use of antidepressants that influence neural systems linked to emotional processing, by modulating the action of neurotransmitters such as serotonin and norepinephrine. Clomipramine, a tricyclic antidepressant, has been reported to elicit clinical response even in healthy volunteers. Studies using fMRI allow the investigation of the effect of antidepressants on neural systems involved in emotional processing in healthy subjects showing response to the use of antidepressant drugs compared to subjects who do not respond to treatment. METHODS: In this thesis, eighteen healthy volunteers were investigated in relation to changes in neural activity in response to emotional induction through the presentation of photos of the International Affective Picture System (IAPS). We studied especially the emotions of anger, happiness and fear. The volunteers were subjected to prolonged treatment with low doses of clomipramine for four weeks. The sample was divided into responders (n = 6) and non-responders (n = 12) to treatment with clomipramine. The neural activity was estimated by using fMRI, by measuring the blood oxygenation level dependent effect (BOLD). Images were processed and analyzed using the Statistical Parametric Mapping (SPM) program. Non-responders were compared under two conditions: when using clomipramine, and after drug washout, using paired t-tests. Individuals who responded to clomipramine treatment were compared with non-responders under the effect of the drug by independent t-test. RESULTS: In volunteers not responding to clomipramine, a comparison between the non-medicated versus medicated states showed less neural activity...

Introducción a la neurocirugía psiquiátrica

Resumen: La neurocirugía para tratar los trastornos psiquiátricos tiene sus primeros antecedentes modernos a mediados del siglo XIX con los trabajos de Buckhart, quien resecó parcialmente la corteza frontal de pacientes psiquiátricos. Aunque los resultados fueron alentadores en cuatro de seis casos, la muerte de uno y crisis convulsivas en otros dos frenaron el desarrollo de este procedimiento. En 1936, Egas Moniz y Almeida Lima efectuaron una sección de las fibras frontales en pacientes psiquiátricos con diversos diagnósticos, procedimiento que denominaron lobotomía prefrontal. El éxito de este tratamiento llevó a Moniz a obtener un premio Nobel en 1949. A su vez, esto alentó a Fulton y a Jacobsen a promover este tipo de procedimientos, denominados entonces "psicocirugía", en Estados Unidos. Desafortunadamente, la ausencia de un entendimiento adecuado de la fisiopatología y la sobreindicación de los procedimientos provocó que entre 1935 y 1950 se operaran alrededor de 20,000 pacientes en condiciones cuestionables y con importantes complicaciones. La aparición de los fármacos antipsicóticos y la falta de regulación y entendimiento de la neurocirugía psiquiátrica evitan nuevamente que este tratamiento se realice de manera científica y controlada. Aun así, Spiegel y Wacis iniciaron en 1946 la era de la neurocirugía estereotáctica que reduce el riesgo de complicaciones de la neurocirugía funcional. Cuatro procedimientos fueron aceptados entonces por la OMS para el tratamiento seguro y efectivo de enfermedades psiquiátricas. Estas cirugías incluyen la cingulotomía, la capsulotomía anterior, la tractotomía subcaudada y la leucotomía límbica (combinación de cingulotomía y tractotomía). Por otro lado, los trastornos psiquiátricos que han mostrado mejoría sustancial después de alguno de estos procedimientos neuroquirúrgicos son el trastorno depresivo mayor, el trastorno obsesivo-compulsivo, el trastorno bipolar, algunos trastornos de ansiedad, la adicción a sustancias y los trastornos impulsivos-agresivos. Es importante señalar que los criterios de inclusión a protocolos neuroquirúrgicos asistenciales o de investigación para mejorar los síntomas psiquiátricos han sido bien establecidos, y la selección de pacientes y los grupos neuroquirúrgicos deben ser supervisados por un comité de ética bien acreditado. Actualmente, las indicaciones para proponer como candidato a neurocirugía a un paciente son: Una enfermedad psiquiátrica diagnosticada de acuerdo con los criterios del DSM IV-R; evidencia de refractariedad (mejoría inferior a 50% de los síntomas) con los tratamientos convencionales; ésta debe ser avalada por dos psiquiatras. El padecimiento debe tener una duración de al menos cinco años. Además, un comité ético revisor de los protocolos quirúrgicos y de investigación debe evaluar a cada candidato al procedimiento o protocolo y cerciorarse de que el paciente o las personas responsables de él entiendan los criterios médicos y psiquiátricos para participar en el proceso; el comité supervisa también el proceso de consentimiento. Los procedimientos neuroquirúrgicos sólo podrán ser indicados en pacientes psiquiátricos con capacidad y ellos mismos aprobarán y firmarán un consentimiento informado. Las clínicas de neurocirugía psiquiátrica deberán trabajar estrechamente y contar con los siguientes especialistas: Un equipo de neurocirujanos estereotácticos con experiencia probada en neurocirugía psiquiátrica, neuromodulación, radiocirugía e investigación. Un equipo de psiquiatras con amplia experiencia en condiciones psiquiátricas y de investigación. Preferiblemente, ambos grupos deberán tener experiencia en neurocirugía psiquiátrica o contar con la asesoría de una clínica de neurocirugía psiquiátrica. La neurocirugía psiquiátrica deberá realizarse sólo para restaurar la función normal y aliviar al paciente de su angustia y sufrimiento. Los procedimientos deberán practicarse para mejorar la vida de los pacientes y nunca por motivos políticos, cuestiones legales o propósitos sociales. Finalmente, la neuromodulación ha demostrado ser una técnica útil y segura para el alivio de trastornos psiquiátricos debido a que sus efectos son reversibles y ajustables a cada paciente. Por lo mismo, en la actualidad se ha aplicado con éxito en el tratamiento de la depresión mayor, el trastorno obsesivo compulsivo y la enfermedad de Gilles de la Tourette.

Abstract: Recent background in neurosurgery for psychiatric disorders can be placed in the mid XIXth century. Buckhartd made partial resection of frontal cortex in 6 psychiatric patients, with successful results in 4 of them, but important side effects prevented the development of this scientific approach. In 1936 Egas Moniz and Almeida Lima performed a new neuro-psychiatric technique for treatment of several psychiatric disorders, named prefrontal lobotomy. Results of this treatment won Moniz a Nobel Prize in 1949, and encouraged Freeman and Watts to further develop this kind of surgery in United States of America. Unfortunately, the knowledge about pathophysiology was not sufficient to make a precise indication of surgery in this patients. Between 1935 and 1950, nearly 20,000 surgeries were performed in doubtful conditions, showing important side effects. On the other hand, the emergency of new drugs for the treatment of psychiatric disorders along with the absence of regulation stopped development of "psychosurgery". However, in 1946 Spiegel and Wacis started stereotactic age of neurosurgery, thus reducing risk and complication of this procedures. Nowadays, World Health Organization accepted four neurosurgery procedures for psychiatric disorders: cingulotomy, anterior capsulotomy, subcaudate tractotomy and limbic leucotomy (a combination of cingulotomy and subcaudate tractotomy). Best results for this kind of surgery are shown for affective disorders (major depression disorder, bipolar disorder, anxiety disorders) and obsessive compulsive disorder. Besides, in clinical research protocols the inclusion criteria for neurosurgical procedures in psychiatry have been well defined. Both patients' selection and medical team must be monitored by ethics committee. Currently, the requirements to consider a patient as a candidate for psychiatric neurosurgery are: Clear psychiatric diagnosis in accordance to Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition, Text Revision (DSM.IV-TR). Evidence of refractivity (improved of symptoms inferior to 50%) to conventional treatments provided by two different psychiatrists. A minimum of 5 years of evolution in symptoms. The ethics committee must monitor surgical and research protocols in a case by case basis. The Committee will made sure that patient and relatives understand medic and psychiatric inclusion criteria. Neurosurgical procedures will only be indicated when the patient is able to understand and accept any details presented to him or her in a formal Consent Form. Neurosurgery psychiatric clinical teams should be integrated by: Stereotactic neurosurgeons whose have experience in psychiatric neurosurgery, neuromodulation, radiosurgery and clinical issues. A psychiatric team with ample experience in psychiatric conditions and research protocols. In case both teams of specialists are not experienced enough in the field of psychiatric neurosurgery, they must look for technical advice from other neurosurgical psychiatric centers. Psychiatric neurosurgery can only be performed to recover healthy conditions and relief suffering. These interventions must always be performed with the sole objective of improving patients quality of life and they must never be used for political, legal or social purposes. Finally, Neuromodulation has shown to be a useful and safe tool in relief of psychiatric disorders. Neuromodulation's effects are reversible and they can adjusted to patient. Nowadays, Neuromodulation is being used in patients with major depression, obsessive compulsive disorder and Tourette's illness.

Neurotransmisores del sistema límbico. Amígdala. Segunda parte

Resumen: Los neurotransmisores de la amígdala en el sistema límbico comprenden, entre otros, a las monoaminas (noradrenalina [NA]), la acetilcolina (ACh), los corticoides y la histamina. Ciertas drogas infundidas a la amígdala podrían modular la consolidación en la memoria de la inhibición del entrenamiento dirigido a evitar situaciones de estrés. La administración de anta gonistas de los receptores de la β NA en la amígdala afecta la retención en la memoria por un lapso de un día cuando se administra inmediatamente después del entrenamiento, pero no surte ningún efecto cuando se administra a las seis horas. Infusiones intraamigdalinas de NA acompañadas de antagonistas de aquellos receptores atenuarán el trastorno mnemónico. De manera importante, se ha podido determinar que la NA produce un incremento de la consolidación de la memoria, que depende tanto del tiempo como de la dosis de aplicación cuando el fármaco se infunde a la amígdala inmediatamente después de la inhibición de este tipo de entrenamiento. La amígdala, la neocorteza y el hipocampo son regiones meta del sistema cerebral frontal basal colinérgico, que se relaciona estrechamente con diversas funciones del aprendizaje y la memo ria. Cualquier neurotransmisor con actividad fosforiladora o desfosforiladora podrá regular el estado de sensibilidad a la ACh, así como las propiedades funcionales de las neuronas amigdalinas. Es posible, entonces, que exista una modulación entre los estados de aprendizaje y de recuerdo de lo aprendido en la amígdala, la neocorteza y el hipocampo que esté regida por receptores muscarínicos acetilcolinérgicos. Por medio de receptores presinápticos de la histamina 3 (H3) y un mecanismo por el momento aún desconocido, la histamina disminuye o aumenta la transmisión sináptica excitadora en el BLA. Tal modulación histaminérgica de la actividad neuronal cumple un papel importante en los procesos fisiológicos y patofisiológicos del miedo, el aprendizaje y la memoria de la emo ción y los trastornos afectivos.

Abstract: Neurotransmitters of the amygdala in the limbic system include monoamines (noradrenaline [NA]) acetylcholine (ACh), corticoids and histamine. Drugs infused into the amygdala may modulate consolidation in memory of inhibition of training directed to avoid stressful situations. Administration of antagonists of β NA receptors to the amygdala will affect retention in memory for a whole day when given immediately after training, but will have no effect when given six hours after training a test animal. Intra-amygdalar infusions of NA which may be accompanied by antagonists of those receptors will attenuate the memory disturbance. It is worth mentioning that later studies have been able to show that NA will produce an increment of memory consolidation, which will depend on the time as well as on the dose of application, when the drug is infused to the amygdala shortly after inhibition of training directed to avoid stressful situations. The amygdala, the neocortex and the hippocampus are target regions of the frontal basal cholinergic brain system, which has different effects on cognitive functions, such as memory and learning. Any neurotransmitter with phosphorylating or dephosphorylating activity may regulate the sensitive state of ACh, as well as the functional properties of amygdalar neurons. It is possible, then, that modulation mechanisms may exist between learning and recall states in the amygdala, the neocortex and the hippocampus, which could be controlled by muscarinic acetylcholinergic receptors. Through pre-synaptic receptors of histamine 3 (H3) and a currently unknown mechanism, histamine will decrease or increase excitatory synaptic transmission in BLA. Such histaminergic modulation of neuronal activity will play an important role in fear-related physiological and patho-physiological processes, learning and memory of emotion, and affective disturbances.

Neurotransmisores del sistema límbico. I. Amígdala. Primera parte

Resumen Los neurotransmisores de la amígdala en el sistema límbico comprenden, entre otros, al ácido γ-aminobutírico (GABAA,B,G), el ácido glutámico (GLU) y el N-metil-D-aspartato (NMDA), así como a las monoaminas [dopamina (DA) e hidroxitriptamina (5-HT)]. El GABA es el principal neurotransmisor inhibidor. Su actividad inhibidora se bloquea, por ejemplo, por los efectos ansiolíticos de las benzodiacepinas, tanto en la amígdala como en otros centros del sistema límbico (tálamo, corteza prefrontal, hipocampo, etc.) conectados con esta estructura. Igualmente, la corteza prefrontal cerebral regula los procesos de memoria en los que esté involucrado un componente afectivo a través de conexiones inhibidoras GABAérgicas sobre el núcleo lateral (LA) de la amígdala. Al estimularse las vías córtico-amigdalinas y tálamo-amigdalinas, se produce una excitación seguida de una inhibición mediadas por receptores del GABA en el LA. Una reducción de la inhibición puede obtenerse ya sea al estimular conjuntamente ambas vías, o al estimular primero una y luego la otra vía. Ambos tipos de depresión se regulan por inhibidores presinápticos del GABAB en interneuronas del LA que conectan con el núcleo central (CE) de la amígdala, y que aparentemente llegan por una u otra vía. Este dato apoya la existencia de un ingreso monosináptico convergente de información al LA, ingreso que interviene en la respuesta a diferentes condiciones estresantes y que limita una actividad neuronal excesiva. El GLU es el principal neurotransmisor excitador. Al estimularse la amígdala durante la aversión condicionada contra ciertos sabores por este neurotransmisor, se produce una inhibición de la actividad hipotalámica procedente de vías GABAérgicas amigdalinas que van al hipotálamo. El LA es parte del circuito neural que subyace al condicionamiento pavloviano al miedo. En este circuito, el bloqueo de los receptores de NMDA glutámicos en el LA antes del entrenamiento altera el aprendizaje del condicionamiento al miedo, pero el bloqueo previo a la prueba también altera dicha expresión. Se ha visto que un bloqueo específico causa una disrupción del circuito que interviene en el aprendizaje de este condicionamiento, mas no de la consolidación en la memoria del proceso en un momento posterior al aprendizaje. La estimulación de los colículos inferiores (CI) causa un aumento significativo de los niveles de DA en la corteza prefrontal (PFC). Asimismo, el complejo basolateral de la amígdala (BLA) sirve como filtro de la información con carga negativa que promueve el escape y que asciende a estructuras más elevadas del tallo cerebral. Se ha observado que la desactivación del BLA interfiere con la activación de los egresos dopaminérgicos corticales producidos por una estimulación con carga negativa de los CI. Se ha podido demostrar que la información con carga negativa que asciende desde los CI cursa con una modulación opuesta dada por mecanismos de DA/5-HT que descienden desde la PFC. Estos procesos parecen regularse por filtros localizados en el BLA. Existe la posibilidad de que la DA proveniente del BLA module las respuestas de la DA del nucleus accumbens durante el estrés indirectamente por medio de conexiones de la primera con la corteza prefrontal medial, la cual inhibirá, por medio de la DA, la transmisión dopaminérgica de este núcleo.

Summary Neurotransmitters of the amygdala in the limbic system include, among others, γ-aminobutyric acid (GABAA,B.G), glutamic acid (GLU) and N-methyl-D-aspartate (NMDA), as well as the monoamines [dopamine (DA) and 5-hydroxytriptamine (5-HT)]. GABA is the main inhibitory neurotransmitter. Its inhibitory activity will be blocked, for example, by the anxiolytic effects of benzodiazepines both in the amygdala and in other nuclei of the limbic system (thalamus, prefrontal cortex, hippocampus, etc.) connected to this structure. Similarly, the cerebral prefrontal cortex will regulate memory and learning processes in which an affective component may be involved through GABAergic inhibitory connections reaching the lateral nucleus (LA) of the amygdala. On stimulating cortico- and thalamo-amygdalar pathways, an excitation will be produced followed by an inhibition, both of which are mediated by GABA receptors in LA. A reduction of the second inhibition may be obtained either by joint stimulation of both pathways or by stimulation of the first and then the other pathway. Both types of depression can be regulated by presynaptic inhibitors of GABAB in LA interneurons connecting with the central nucleus of the amygdala, and which apparently arrive via either the cortical or the thalamic pathway. These data support the existence of a convergent monosynaptic information input which will be active in response to different stressful conditions, and which will limit excessive neuronal activity. GLU is the main excitatory neurotransmitter. When the amygdala is excited in the course of aversive conditioning against certain flavors by this neurotransmitter, a further inhibition of hypothalamic activity will be produced arriving via GABAergic amygdalar pathways to the hypothalamus. LA is part of the neural circuit underlying pavlovian fear conditioning. In this circuit, blocking glutamate NMDA receptors in LA before training will alter acquisition of fear conditioning, but blocking this nucleus before testing will also alter such expression. Recent research has shown that blocking will cause specific disruption of the circuits participating in fear learning, and not of memory consolidation of this process some time after learning. Stimulation of the inferior colliculi (IC) will cause a significant increment of DA levels in prefrontal cortex (PFC). Likewise, the basolateral complex (BLA) of the amygdala will serve as a filter of aversive information ascending to upper structures of the brainstem. In this regard, it has been observed that deactivation of BLA will interfere with activation of cortical dopaminergic outputs produced by aversive stimulation arriving from the IC. Aversive information ascending from the IC has been shown to be modulated by DA/5-HT mechanisms descending from PFC. These processes appear to be regulated by filters located in BLA. In the same fashion, there is the possibility that DA from the basolateral amygdala may modulate responses of DA from the nucleus accumbens during stress indirectly via connections of the amygdala with the PFC, which will inhibit, again, via DA, dopaminergic transmission of the nucleus accumbens.