Con un hallazgo que "reescribirá los libros de texto de neuroanatomía", el neurólogo de la Universidad de Iowa, Aaron Boes, MD, PhD, y sus colegas muestran que el tálamo no es una parte crítica de la vía cerebral involucrada en mantener a los humanos despiertos y conscientes.
El hallazgo revierte décadas de dogma médico que colocó al tálamo como un punto crítico de transmisión de las señales que se originan en el tronco encefálico y terminan en la corteza que mantienen la conciencia vigilia. El nuevo estudio, publicado en línea el 12 de noviembre como una preimpresión enel Anales de Neurología , proporciona la primera evidencia sistemática de humanos que cuestiona la ruta de esta ruta crítica. El estudio evalúa a los pacientes con accidentes cerebrovasculares del tálamo y muestra que incluso una lesión extensa al tálamo no afecta gravemente la conciencia.
"Más allá de simplemente desafiar un dogma de larga data que ha persistido durante décadas, lo realmente emocionante de este hallazgo es que tiene implicaciones para la atención clínica de los pacientes", dice Boes, profesor asistente de pediatría y neurología de la UI y miembro delInstituto de Neurociencia de Iowa. "Según la vieja comprensión, las personas han tratado de estimular el tálamo para los trastornos de la conciencia sin mucho éxito. Nuestros resultados sugieren que era el objetivo equivocado y que el hipotálamo o el prosencéfalo basal serían mejores objetivos".
La conciencia tiene dos elementos principales: la vigilia y la conciencia. La más básica de las dos, mantener el cerebro en un estado de vigilia, es en lo que se enfocó el equipo de IU en el estudio actual. Cuando se pierde esta función básica, el resultado escoma o pérdida de conciencia.
La idea de que la vía de vigilia se extiende desde el tronco encefálico hasta el tálamo y la corteza proviene de estudios influyentes realizados en las décadas de 1940 y 1950 que identificaron correctamente el tronco encefálico como un área crítica para despertar la corteza. Los investigadores sugirieron que las proyecciones del tronco encefálico probablemente pasarona través del tálamo para llegar a la corteza cerebral. Debido a que la evidencia del tronco encefálico era tan fuerte, se suponía que la evidencia del tálamo también era fuerte.
A pesar de la falta de evidencia concreta, esta vía se convirtió posteriormente en conocimiento de libros de texto para los estudiantes que aprenden neuroanatomía. Sin embargo, el trabajo reciente en animales ha demostrado que el tálamo puede no ser una parte crítica de la vía, desafiando el modelo.
Para evaluar el papel del tálamo en el circuito neuronal de la excitación en humanos, el equipo de IU dirigido por Boes y Joel Geerling, MD, PhD, profesor asistente de neurología, buscó en los registros médicos para identificar a 33 pacientes que habían sufrido un derrame cerebral queafectaron el tálamo. Utilizaron las imágenes de resonancia magnética de los pacientes para mapear las áreas cerebrales precisas dañadas por el accidente cerebrovascular y evaluaron el nivel de conciencia de cada paciente dentro de las primeras 12 horas del accidente cerebrovascular.
Hubo cuatro pacientes con excitación severamente alterada coma o estupor, todos los cuales tenían un daño que se extendía más allá del tálamo hasta el hipotálamo y el tronco encefálico. Por el contrario, ninguno de los pacientes con daño confinado exclusivamente al tálamo experimentó un deterioro gravede excitación vigilia.
"Parece que la vía más crítica para mantener la conciencia va desde el tronco encefálico a través del hipotálamo y el prosencéfalo basal hasta la corteza", dice Boes. "Espero que los futuros estudios se centren ahora en esta nueva vía. Creo que eso podría cambiar elmanejo de pacientes en coma y aquellos con otros trastornos de la conciencia "
El nuevo estudio es parte de un esfuerzo mayor por parte de Boes y Geerling para investigar las vías cerebrales críticas para mantener la conciencia. Los investigadores creen que la otra vía tallo cerebral, tálamo y corteza podría tener un papel más importante en la atención y la conciencia.
"Un aspecto clave de nuestro estudio es identificar una similitud entre el cerebro humano y los hallazgos básicos de neurociencia en otros mamíferos, incluidos los ratones", dice Geerling, quien también es miembro del Instituto de Neurociencia de Iowa. "Esto significa que la vigilia humana probablemente emergede una red con los mismos principios básicos de cableado que evolucionaron en otros mamíferos, lo que sugiere que nuestros estudios detallados de esta red en ratones u otras especies modelo ayudarán a identificar nuevas formas de tratar pacientes humanos ".
Un editorial acompañante escrito por Nicholas Schiff, profesor de neurociencia en el Colegio Médico Weill Cornell, sugiere que otros neurólogos también encuentran convincente el estudio. Boes tiene la esperanza de que esto pueda significar que la próxima edición de libros de texto de neuroanatomía que explican trastornos de la conciencia actualizará la víapara dar cuenta de los nuevos hallazgos.
"Por lo general, ese tipo de cambio lleva años, pero esperamos que esta vez sea mucho más rápido", dice.
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Materiales proporcionado por Universidad de Iowa Health Care . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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