La Información Sensorial y Su Relacion Con Ritmos Biológicos

La información sensorial y su relación con los ritmos biológicos de vigilia-sueño y theta del hipocampo.

Marisa Pedemonte

Neurofisiología. Departamento de Fisiología. Facultad de Medicina. Universidad de la República. Montevideo. Uruguay

Abstract
Several points of interaction exist between sensory inputs and biological rhythms. It was proposed that sensory neuronal activity is achanging phenomenon whose variation is dependent on the interaction of, at least, three signals or sets of signals:
a) the specific sensory incoming information; b) the actual behavioral state of the brain; and c) the hippocampal theta rhythm and their interactions. Changes in some auditory neurons firing rate and pattern of discharges -from the cochlear nucleus up to the auditory cortex- appears insleeping animals including cochlear potencials that showed shifts on passing to sleep. Some auditory and visual neurons have shown a phase-locking to the hippocampal theta rhythm. This phaselocking occurs both during wakefulness and sleep phases. The phase correlation could be demonstrated following a novel stimulus or changes related to attention and/or behavioral state.
E-mail:mpedemon@fmed.edu.uy
Actas de Fisiología, 6: 71-92, 2000
72 Actas de Fisiología
Episodes of heart arrhythmia, present during paradoxical sleep, appears simultaneously with hippocampal theta rhythm desorganization and low amplitude. Crosscorrelation between the R-wave of the electrocardiogram and the hippocampal theta showed phase-locking during behavioral periods under open-loop operations as paradoxical sleep.This is indicative of a participation of such a rhythm in autonomic heart rate timing and in coordination with hypothalamic neuronal activities. Theta rhythm is postulated to act as one of the temporal organizer -at theta frequencyboth in auditory and visual systems and in autonomic heart rate control during behavior, adding a temporal dimension to the processing.

1. Introducción
La percepciónde un estímulo sensorial proviente del entorno es el resultado final de la interacción entre la entrada de información externa y las modificaciones que el sistema nervioso central (SNC) ejerce sobre dicha entrada, esto es, el control eferente. Este mecanismo aporta información capaz de modificar la respuesta al estímulo sensorial basándose, entre otras cosas, en datos previamente almacenados. Así,por ejemplo, si estamos observando un paisaje con un solo ojo nuestro SNC no recibe información de tridimensionalidad, sin embargo en nuestra percepción armamos el paisaje en tres dimensiones, gracias al aprendizaje previo que nos permite asociar diferencias de tamaños relativos de los objetos, distribución de las sombras, etc. Si bien con estos procesos cognitivos la percepción se veenriquecida, la capacidad de los sistemas receptoriales se encuentra limitada a responder a un rango determinado de estímulos, generando una imagen parcial de nuestro mundo sensorial. En el sistema auditivo sólo las frecuencias vibratorias entre los 20 Hz y los 20 kHz son percibidas como sonidos por el cerebro humano; del amplio espectro de frecuencias electromagnéticas conocido (rayos , rayos x,ultravioleta, infrarrojo, etc.) sólo un pequeño rango (entre 400 y 700 nm de longitud de onda) es percibido como colores por el sistema visual.
La actividad neural es cambiante en el transcurso del tiempo y por lo tanto se debe tener en cuenta en qué situación está el cerebro en un momento determinado para el estudio de su interacción con la entrada sensorial. Estos procesos presentan en general unaperiodicidad de duración variable entre varias horas y fracciones de segundos. Basándonos en estos hechos nuestros estudios se han centrado en la actividad de neuronas sensoriales en relación con actividades rítmicas cerebrales.

El ritmo biológico más marcado en toda la filogenia es el de actividad-reposo, o vigilia-sueño en los animales superiores. Este ritmo posee distintas etapas que se...