Potencia y coherencia de la banda gamma de frecuencia (30-100 Hz) del EEG en un modelo farmacológico de psicosis

En los mamíferos se distinguen tres estados comportamentales: vigilia, sueño lento y sueño REM (sREM). En vigilia, el procesamiento de estímulos sensoriales, los actos motores y las funciones cognitivas, están sustentados por actividad de regiones corticales y subcorticales que se activan en forma secuencial y/o sincrónica. La vigilia se caracteriza por ondas eléctricas de baja amplitud y alta frecuencia del electroencefalograma (EEG). El sueño lento presenta ritmos eléctricos lentos y de mayor amplitud del EEG, donde la actividad cognitiva es prácticamente nula. El sREM o "paradójico" en cambio, se caracteriza por una actividad cerebral rápida que se asemeja a la vigilia, existiendo una completa pérdida del tono muscular con importante actividad cognitiva: los ensueños. Reportes antiguos y recientes señalan similitudes cualitativas y cuantitativas entre los fenómenos observados durante el sREM y el estado mental de la psicosis. Actualmente el sREM es considerado por algunos investigadores como un modelo natural de psicosis. En los últimos años el estudio de la esquizofrenia y la psicosis, en modelos animales, ha presentado un crecimiento exponencial. El modelo más ampliamente utilizado es la hipofunción aguda de los receptores NMDA mediante la aplicación de fármacos bloqueantes como la Ketamina, la cual a dosis altas es utilizada como anestésico. Estas drogas también son utilizadas en nuestro país y el mundo como drogas de recreación, siendo conocidas como “drogas disociativas” por su efecto sobre la actividad cerebral y la cognición. Nuestras recientes publicaciones y los datos recabados hasta el momento sugieren que una de las características compartidas entre el sREM, el antagonismo de los receptores NMDA y los pacientes psicóticos son los cambios en actividad eléctrica cortical especialmente en la banda gamma de frecuencias (30-100 Hz). Particularmente el déficit de coherencia entre áreas corticales distribuidas nos hace pensar que los ensueños, los eventos psicóticos clínicos o inducidos por dosis sub-anestésicas de Ketamina se deben a la perdida sincronización de la actividad eléctrica cerebral. Esto impediría la correcta unificación de la actividad cerebral distribuida, conociéndose a este problema como “The Binding Problem” o el problema de la integración. Nuestro objetivo es entender el funcionamiento del cerebro normal y patológico a través del estudio de los ritmos eléctricos cerebrales, investigando el estado disociado “tipo psicótico” inducido por Ketamina, empleando a la rata y el gato como modelo animal y utilizando los algoritmos de potencia espectral y coherencia electroencefalográfica entre diferentes áreas cerebrales como índices de sincronización local y de largo rango, respectivamente. Ratas y gatos se prepararán para registros polisomnográficos crónicos con electrodos monopolares sobre las cortezas. Se realizarán sesiones de registro en condiciones restringidas y libre movimiento. A los animales se les administrará solución salina (controles) o ketamina (a dosis sub-anestésicas). La actividad simultánea del EEG de varias áreas corticales será registrada en sincronía con el registro de audio y video. Los resultados bajo Ketamina, serán comparados con la vigilia, el sueño lento y el sREM. La significancia (potencia-coherencia) entre diferentes estados será evaluada mediante el test ANOVA y post hoc Tamhane.