Inhibición de prepulso

Inhibición previa al pulso ( ing.  inhibición prepulso, PPI ) - una disminución en la respuesta motora del cuerpo a un fuerte estímulo agudo (impulso, ing.  pulso ), generalmente sonido , en presencia de un estímulo preliminar débil (prepulso, ing.  prepulso ). El PPI es un indicador de la filtración sensoriomotora ( ing.  sensoriomotora ), que refleja la capacidad del sistema nervioso central para filtrar la información sensorial .

Los agentes farmacológicos, así como las características genéticas del organismo y las mutaciones genéticas, las enfermedades mentales y neurológicas, los trastornos orgánicos del sistema nervioso y otros factores modifican la capacidad de inhibición previa al pulso. La disminución de la inhibición prepulso en pacientes con esquizofrenia ha sido la más estudiada . [1] Se utilizan varios métodos para medir el PPI en animales y humanos para estudiar el trabajo del sistema nervioso central, estudiar los mecanismos de las enfermedades y los efectos de los métodos terapéuticos en el cuerpo y buscar nuevos fármacos antipsicóticos .

Procedimiento para medir el PPI

Cuando se utilizan estímulos sonoros, se mide la amplitud de la llamada "respuesta de sobresalto acústico" ( English  acoustic startle response, ASR ). A veces se utilizan estímulos no sonoros y sus combinaciones, en este caso hablan de una respuesta de sobresalto sensorial (SSR ) .  El estímulo puede ser un destello de luz, un ligero clic en la glabela ( toque glabelar inglés ), una bocanada de aire. Se practica una combinación de diferentes tipos de estímulos, por ejemplo, un prepulso de sonido y un clic, o un prepulso de luz y un pulso de sonido.  

La medición de PPI en roedores se lleva a cabo en las llamadas cámaras de sobresalto , equipadas con detectores de movimiento .  En humanos, se suele medir la reacción de los músculos oculomotores. Al utilizar el sonido, se tienen en cuenta las posibles deficiencias auditivas .

Se utilizan varios intervalos entre impulsos: 30, 60, 120, 240 y 480 ms. La duración del intervalo se calcula desde el comienzo del prepulso hasta el comienzo del impulso. A intervalos de más de 500 ms, generalmente ocurre una reacción inversa: amplificación de prepulso ( facilitación de prepulso en inglés  , PPF ). La duración típica del prepulso es de 20 ms, la duración del pulso es de 40 ms. La prueba acústica suele utilizar ruido blanco de fondo . El volumen de prepulso generalmente se establece entre 3 y 12 decibelios por encima del fondo , y los estímulos acústicos también suelen ser ruido blanco.

Características clave de PPI

• La amplitud de inhibición alcanza el 65% en personas sanas.
• La inhibición máxima generalmente se observa en un intervalo entre pulsos de 120 ms. [2]
• La reacción básica de sobresalto no afecta la fuerza de inhibición; esto se observó por primera vez en experimentos con ratas, [3] y luego se confirmó en experimentos con ratones. [cuatro]

• La reacción inversa, la amplificación previa al pulso, suele acompañar a intervalos entre pulsos de más de 500 ms. Se cree que la FPP refleja, hasta cierto punto, la capacidad de mantener la atención .
• En los hombres, en promedio, la inhibición del prepulso es más fuerte, mientras que en las mujeres , la mejora del prepulso es más pronunciada. [5]

• La PPI es más pronunciada cuando se usa solo un oído que cuando se usan ambos. [6] [7]

• La inhibición de la respuesta ocurre a la primera señal incluso con la primera prueba, por lo tanto, para que ocurra la reacción PPI, no se requiere aprendizaje ni condicionamiento. Sin embargo, se ha discutido la falta de un efecto de la formación sobre la respuesta a los PPI. [ocho]

• Se cree que la breve demora entre las señales no permite el uso del control volitivo en la respuesta.
• Al mismo tiempo, es posible configurar la tarea de ignorar algunos prepulsos y responder a otros. En un estudio, los sujetos sanos mostraron respuestas mejoradas de PPI y PPF a intervalos de 120 ms y 2000 ms para tipos de estímulo dados, y respuestas disminuidas a estímulos que debían ignorarse. [9]
• La amplitud de la respuesta de sobresalto aumenta con el aumento del ruido de fondo y también con la prolongación del prepulso.
• Con un ruido de fondo estable, la respuesta de sobresalto es más fuerte que con un ruido de fondo pulsante. [diez]

Violación de PPI

Se están realizando investigaciones sobre los trastornos PPI en humanos y en muchas otras especies. Las deficiencias de PPI más estudiadas en la esquizofrenia , aunque son típicas no solo de esta enfermedad. También se observan en el trastorno de pánico , (Ludewig, et al., 2005) , trastorno esquizotípico de la personalidad , [11] trastorno obsesivo-compulsivo, (Swerdlow et al., 1993), enfermedad de Huntington, [12] enuresis , déficit de atención (Ornitz et al. 1992) y síndrome de Tourette (Swerdlow et al. 1994; Castellanos et al. 1996). Según un estudio, las personas con epilepsia del lóbulo temporal y psicosis tienen deficiencia de PPI, mientras que no se encuentra la forma de la enfermedad sin psicosis. [13] Por lo tanto, las deficiencias de PPI no están asociadas con una enfermedad específica, sino con trastornos en ciertas neuroconexiones.

Deficiencia de PPI en la esquizofrenia

La disminución de PPI ha sido descrita en muchos trabajos sobre esquizofrenia . La primera mención data de 1978 . [14] También se observaron desviaciones en los familiares sanos de los pacientes. [15] [16] Un estudio mostró que cuando la atención se dirigió al prepulso, los pacientes no experimentaron un aumento en el PPI. [17] La ​​dopamina , que desempeña un papel importante en la esquizofrenia, regula el filtrado de información sensoriomotora en roedores. [18] [19] Estos hallazgos son consistentes con las descripciones hipotéticas de los mecanismos dopaminérgicos de la enfermedad, posiblemente asociados con los procesos de sobrecarga sensorial y fragmentación de los procesos cognitivos.

Se ha demostrado que los antipsicóticos aumentan la PPI en los pacientes, y los neurolépticos atípicos muestran un mayor efecto. Las diferencias de sexo en la reacción en los pacientes no difieren de las de las personas sanas: en los hombres, la inhibición es más fuerte. Los pacientes muestran un déficit específico de PPI en un intervalo de 60 ms, incluso con terapia este intervalo da una respuesta de inhibición reducida. [veinte]

Se observó que en los fumadores la PPI es más alta que en los no fumadores, y la inhibición más fuerte se registró en los pacientes que fumaban más. [20] [21] Este hallazgo es consistente con los datos sobre la adicción de los pacientes a los cigarrillos . Alrededor del 70% de los pacientes fuman, [22] y muchos fuman más de 30 cigarrillos al día. [23] Quizás esto de alguna manera mejora la condición de los pacientes. Algunos estudios han observado una asociación de la esquizofrenia con los genes CHRNA7 y CHRFAM7A que codifican subunidades del receptor nicotínico , pero otros estudios no han encontrado tal correlación. [24] [25] Contrariamente a lo esperado, los ratones knockout para el receptor alfa7 tienen PPI normal . [26]

Modelos animales de reducción de PPI

Existe una investigación activa sobre PPI en animales para comprender mejor y modelar la esquizofrenia. [27] Los modos de generación de trastornos PPI similares a la esquizofrenia, según lo revisado por Geyer et al., encajan en cuatro modelos: [28]

• Disrupción de PPI con agonistas del receptor de dopamina. Se utiliza en la búsqueda de antipsicóticos.
• Uso de agonistas del receptor de serotonina 5-HT2
• Uso de antagonistas de NMDA
• Intervención en el proceso de desarrollo (criar al animal en aislamiento, privación de comunicación con la madre). Se están probando varios fármacos en estos animales y se considera que un aumento de la inhibición es un indicio de un posible efecto antipsicótico.

Genes asociados con PPI

• FABP7 , marcador de glía radial  - asociación con PPI en ratones, asociación con esquizofrenia en humanos. [29]

• 5-HT2A , que codifica para el receptor de serotonina . [treinta]

• La eliminación puntual del gen NCDN en ratones reduce la PPI en un 20 %. [31]

Enlaces

• Los déficits de inhibición prepulso predicen dificultades funcionales en la esquizofrenia  — Foro de investigación de esquizofrenia. Revisión de publicaciones. [1] Traducción: inhibición prepulso (PPI) y nivel de funcionamiento en pacientes esquizofrénicos  (enlace no disponible) .

Notas

1. ↑ 1 2 Swerdlow NR, Light GA, Cadenhead KS, Sprock J., Hsieh MH, Braff DL Déficits de control de sobresalto en una gran cohorte de pacientes con esquizofrenia: relación con medicamentos, síntomas, neurocognición y nivel   de función Arch. general Psiquiatría : diario. - 2006. - diciembre ( vol. 63 , no. 12 ). - P. 1325-1335 . -doi : 10.1001/ archpsyc.63.12.1325 . — PMID 17146007 .  (enlace no disponible)
2. ↑ Graham FK (1975). Los efectos más o menos sorprendentes de la preestimulación débil. Psicofisiología 12: 238-248. PMID 1153628
3. ↑ Swerdlow NR, Geyer MA, Braff DL. (2001) Circuito neuronal de inhibición de prepulso de sobresalto en la rata: conocimiento actual y desafíos futuros. Psicofarmacología 2001; 156:194-215. https://dx.doi.org/10.1007/s002130100799 PMID 11549223
4. ↑ Paylor R, Crawley JN. (1997) Diferencias de cepas endogámicas en la inhibición previa al pulso de la respuesta de sobresalto del ratón. Psicofarmacología 1997; 132:169-180. https://dx.doi.org/10.1007/s002130050333 PMID 9266614
5. ↑ Aasen I, Kolli L, Kumari V. Efectos sexuales en la inhibición previa al pulso y facilitación de la respuesta de sobresalto acústico: implicaciones para los estudios farmacológicos y de tratamiento. J Psicofarmaco. 2005 enero; 19 (1): 39-45. PMID 15671127
6. ↑ Hoffman SA, Stitt CL. Inhibición del reflejo de la glabela por estimulación monoaural y binaural. J Exp Psychol Hum Percepción Ejecutar. 1980 noviembre; 6 (4): 769-76. IDPM 6449543
7. ↑ Kumari V, Fannon D, Sumich AL, Sharma T. (2007) Activación de sobresaltos en pacientes con esquizofrenia con primer episodio que nunca han recibido antipsicóticos: un oído es mejor que dos. Res. Psiquiatría. 2007 21 de marzo; [Epub antes de la impresión] PMID 17382404
8. ↑ Ámsterdam; Nueva York: Elsevier, 2001 Atracción, Distracción y Acción: múltiples perspectivas sobre la captura atencional ; Por Charles L. Folk, Bradley S. Gibson. ISBN 0-444-50676-4 Libros de Google Archivado el 11 de noviembre de 2012 en Wayback Machine .
9. ↑ Filion DL, Dawson ME, Schell AM. (1993) Modificación del parpadeo del reflejo de sobresalto acústico: una herramienta para investigar los procesos atencionales tempranos y tardíos. Psicología Biol. 1993 julio; 35 (3): 185-200. PMID 8218613
10. ↑ Hoffman, H., Fleshler, M. (6 de septiembre de 1963). Reacción de sobresalto: Modificación por estimulación acústica de fondo. Ciencia, 141, 928-930. PMID 14043340
11. ↑ Cadenhead KS, Geyer MA, Braff DL. Deterioro de la inhibición del prepulso de sobresalto y habituación en pacientes con trastorno esquizotípico de la personalidad. Am J Psiquiatría. 1993 diciembre; 150 (12): 1862-7 PMID 8238643
12. ↑ Swerdlow NR, Paulsen J, Braff DL, Butters N, Geyer MA, Swenson MR. Deterioro de la inhibición previa al pulso de la respuesta de sobresalto acústica y táctil en pacientes con enfermedad de Huntington. J Neurol Neurosur Psiquiatría 1995; 58:192-200. PMID 7876851
13. ↑ Morton, N., Gray, NS, Mellers, J., Toone, B., Lishman, WA y Gray, JA (1994). Inhibición prepulso en la epilepsia del lóbulo temporal. Investigación esquizofrénica, 15, 191.
14. ↑ Braff D, Stone C, Callaway E, Geyer M, Glick I, Bali L. Efectos previos al estímulo en el reflejo de sobresalto humano en normales y esquizofrénicos. Psicofisiología. 1978 julio; 15 (4): 339-43. PMID 693742
15. ↑ Kumari V, Das M, Zachariah E, Ettinger U, Sharma T. Inhibición prepulso reducida en hermanos no afectados de pacientes con esquizofrenia. Psicofisiología. 2005 de septiembre; 42 (5): 588-94. PMID 16176381
16. ↑ Cadenhead KS, Swerdlow NR, Shafer KM, Diaz M, Braff DL. Modulación de la respuesta de sobresalto y lateralidad de sobresalto en familiares de pacientes esquizofrénicos y en sujetos con trastorno esquizotípico de la personalidad: evidencia de déficit inhibitorios. Am J Psiquiatría. 2000 octubre; 157 (10): 1660-8. Fe de erratas en: Am J Psychiatry 2000 Nov;157(11):1904. PMID 11007721
17. ↑ Hazlett EA, Romero MJ, Haznedar MM, New AS, Goldstein KE, Newmark RE, Siever LJ, Buchsbaum MS. (2007) La modulación atencional deficiente del parpadeo de sobresalto se asocia con la gravedad de los síntomas en el espectro de la esquizofrenia. Schizophrenia Research 2007 1 de mayo; PMID 17478083
18. ↑ Mansbach RS, Geyer MA, Braff DL. (1988) La estimulación dopaminérgica interrumpe la activación sensoriomotora en la rata. Psicofarmacología 1988; 94:507-514. PMID 3131796
19. ↑ Swerdlow NR, Keith VA, Braff DL, Geyer MA. (1991) Efectos de la espiperona, racloprida, SCH 23390 y clozapina en la inhibición de la apomorfina de la activación sensoriomotora de la respuesta de sobresalto en la rata. J Pharmacol Exp Ther 1991; 256:530-536. PMID 1825226
20. ↑ 1 2 Swerdlow NR, Light GA, Cadenhead KS, Sprock J, Hsieh MH, Braff DL. (2006) Déficits de control de sobresalto en una gran cohorte de pacientes con esquizofrenia. Archigen Psic. diciembre de 2006;63:1325-1335. PMID 17146007
21. ↑ Kumari V, Soni W, Sharma T. Influencia del tabaquismo en la inhibición previa al pulso de la respuesta de sobresalto acústico en la esquizofrenia. Hum Psicofármaco. 2001 junio; 16 (4): 321-326. PMID 12404567
22. ↑ Leonard S, Adler LE, Benhammou K, Berger R, Breese CR, Drebing C, Gault J, Lee MJ, Logel J, Olincy A, Ross RG, Stevens K, Sullivan B, Vianzon R, Virnich DE, Waldo M, Walton K, Freedman R. Tabaquismo y enfermedad mental. Pharmacol Biochem Behav 2001;70:561-70
23. ↑ De Leon J, Tracy J, McCann E, Mcgrory A, Diaz F. Esquizofrenia y tabaquismo: un estudio de replicación en otro hospital psiquiátrico de EE. UU. Investigación sobre la esquizofrenia 2002;56:55-65
24. ↑ Gene Overview of All Published Schizophrenia-Association Studies for CHRFAM7A Archivado el 27 de septiembre de 2007.  — Base de datos de genes de esquizofrenia.
25. ↑ Gene Overview of All Published Schizophrenia-Association Studies for CHRNA7 Archivado el 27 de septiembre de 2007.  — Base de datos de genes de esquizofrenia
26. ↑ Paylor R, Nguyen M, Crawley JN, Patrick J, Beaudet A, Orr-Urtreger A. Las subunidades del receptor nicotínico alfa7 no son necesarias para el aprendizaje dependiente del hipocampo o la activación sensoriomotora: una caracterización conductual de ratones con deficiencia de alfa7. LearnMem 1998; 5:302-316
27. ↑ Swerdlow NR, Geyer MA. (1998) Uso de un modelo animal de activación sensoriomotora deficiente para estudiar la fisiopatología y los nuevos tratamientos de la esquizofrenia. Esquizofren Bull 1998; 24:285-301 PMID 9613626 texto completo gratuito
28. ↑ Geyer, MA, Krebs-Thomson, K, Braff, DL, Swerdlow, NR. Estudios farmacológicos de modelos de inhibición prepulso de déficits de activación sensoriomotora en la esquizofrenia: una década en revisión. Psicofarmacología 2001; 156:117-154. PMID 11549216
29. ↑ Watanabe A., Toyota T., Owada Y., et al . Fabp7 mapea un locus de rasgo cuantitativo para un endofenotipo de esquizofrenia  (inglés)  // PLoS Biol.  : diario. - 2007. - noviembre ( vol. 5 , no. 11 ). —P.e297 . _ - doi : 10.1371/journal.pbio.0050297 . — PMID 18001149 .
30. ↑ Maier W., Mössner R., Quednow BB, Wagner M., Hurlemann R. From genes to psychoses and back: the role of the 5HT2alpha-receptor and prepulse inhibition in schizophrenia  //  Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci : diario. - 2008. - Noviembre ( vol. 258 Supl 5 ). - Pág. 40-3 . -doi : 10.1007/ s00406-008-5011-5 . —PMID 18985293 .
31. ↑ Publicación científica en la revista Science y reseña en el portal temático:
    • Wang H., Westin L., Nong Y., Birnbaum S., Bendor J., Brismar H., Nestler E., Aperia A., Flajolet M., Greengard P. Norbin es un regulador endógeno de la señalización del receptor metabotrópico de glutamato 5  (Inglés)  // [[Ciencia (revista)|Ciencia]] : revista. - 2009. - diciembre ( vol. 326 , no. 5959 ). - P. 1554-1557 . -doi : 10.1126 / ciencia.1178496 . —PMID 20007903 .
    • Archivado desde el original el 29 de noviembre de 2010, Meet Norbin—Behind the Scenes Player en mGluR5 . - "Conozca a Norbin, el ayudante tras bambalinas de mGluR5 " - Foro de investigación sobre esquizofrenia , diciembre de 2009.