Revista Colombiana de Psiquiatría

UN HOMENAJE A LA RCP

Philosophy and Neuroscience: HEGEL: REALITY AS LIFE

Este artículo pretende mostrar cómo la dialéctica hegeliana y su concepción monista de la realidad como vida, ligada indisolublemente al pensamiento, cobran vigencia inusitada con el actual desarrollo de las ciencias fisicomatemáticas y biológicas. La actual concepción biológica del cosmos y el desarrollo de la neurociencia pueden fundamentarse holgadamente en la ontologÌa hegeliana.

The aim of this article is to show how Hegel's dialectics and monistic conception of reality as life indissolubly linked to thought, gain unusual relevance as a result of the current development of the physical, mathematical, and biological sciences. The contemporary biological conception of the cosmos and the development of neuroscience could easily rest on Hegel's ontology as its foundation.

Evolution and neuroscience: NEUROBIOLOGY, PHYLOGENETICS AND CHAOS THEORY

Este artículo es una aproximación multidisciplinar, basada en los fundamentos de la teoría del caos, evolución del cerebro humano y la sistemática filogenética, para intentar contribuir al estudio del cerebro humano en condiciones normales y patológicas, evaluando la posible utilidad de esas disquisiciones en la cotidianidad de la docencia y práctica psiquiátricas. Se expone aquí que el funcionamiento cerebral se puede entender mejor desde la perspectiva de la dinámica no lineal e indeterminista de la teoría del caos, la cual permite una aproximación a fenómenos tan complejos como el origen de la inteligencia, el afecto y la enfermedad mental. Finalmente, se plantea que la metodología de la filogenética puede ser una herramienta útil que aportaría elementos para la nosología de las enfermedades mentales y eventualmente ayudaría a una comprensión más integral de éstas.

The following proposal is a multidisciplinary approach using the fundamentals of chaos theory, evolution of the human brain and phylogenetic systematics to try to contribute to the study of the human brain in normal and pathological conditions, evaluating the potential use of these disquisitions in teaching and psychiatric practice. It is exposed here that the functioning of the brain can best be understood from the viewpoint of the non-lineal and undeterministic dynamics of chaos theory, possibly explaining the origins of intelligence, mood and mental disorders. Finally, as a new contribution it is postulated that the methodology of phylogenetics could be a useful tool for the classification of mental disorders also helping to comprehend them better.

History and Neurosciences.: PSYCHIATRY AND NEUROBIOLOGIC INVESTIGATION: BETWEEN FASCINATION AND FRUSTRATION

En psiquiatría todavía existe una posición ambigua acerca de si las causas de los trastornos mentales corresponden a fenómenos puramente neurobiológicos o psicológicos. Esta coexistencia de hipótesis causales contrapuestas puede considerarse el producto de una serie de hechos e ideas que ha determinado la evolución de la psiquiatría como disciplina médica. En el presente artículo se presenta una versión resumida de algunos aspectos históricos y conceptuales relevantes para entender esta situación y se enuncian algunas perspectivas para disminuir la tensión existente entre las nociones de casualidad cerebral y no cerebral en psiquiatría.

In psychiatry there is still an important ambiguity concerning the causes of mental disorders in terms of their putative origin in purely neurobiological or on the contrary purely mental phenomena. The coexistence of antagonistic causal hypothesis can be considered as a product of a series of ideas and events that have been determinant in the evolution of psychiatry as a medical discipline. The present paper presents a summarized version of some relevant historical and conceptual issues related to this situation. In addition some ideas that can be useful for diminishing the existing tension between these notions about causality are enounced.

THE CEREBRAL CORTEX BEYOND THE CORTEX

Las funciones mentales superiores se asocian con la actividad de la corteza cerebral y su influencia sobre otras estructuras. Se acepta que la neocorteza evolucionó a partir de dos formas más primitivas: la arquicorteza (hipocampal) y la paleocorteza (olfatorio). El patrón de conectividad y citoarquitectura en las diferentes regiones neocorticales evoca estos ancestros. La corteza cerebral se caracteriza por su diversidad estructural, neuroquímica y funcional, pero esto no debe usarse para considerarla con criterio reduccionista, sino como un sistema interactivo fundamentado en sus interconexiones. Se reconocen en la corteza cerebral dos tipos de neuronas: las excitatorias (glutamatérgicas, piramidales o eferentes) y las gabérgicas (interneuronas o de circuito local). Estos tipos celulares están interconectados y se disponen en arreglos tangenciales (laminares) y en columnas (translaminar). Las células glutamatérgicas y las gabérgicas reciben aferentes modulatorias de origen extrínseco a la corteza (dopaminérgicas, serotoninérgicas, colinérgicas, norepinefrínicas e histaminérgicas), que proceden de diferentes núcleos localizados, especialmente en el tallo cerebral. El tálamo provee a la corteza de aferentes glutamatérgicas excitatorias relacionadas con información sensorial, motora, visceral y emocional. Un sistema complejo de fibras córtico-corticales, comisurales y de proyección constituyen la salida de cada módulo hacia otras áreas corticales o estructuras subcorticales; de esta manera la corteza cerebral controla el pensamiento, la conciencia, la atención, la memoria, el lenguaje, actividad motora, las emociones, etc.

Higher brain functions depend upon the cerebral cortex. This structure influences directly or indirectly the activities of other brain regions and the spinal cord. It is widely accepted that the neocortex evolved in mammals from the archicortex (hippocampal cortex) and the paleocortex (olfactory cortex). Cytoarchitectonic and connectivity patterns evoke in different cortical areas these primitive ancestors. Structural, neurochemical and functional diversity characterizes the cerebral cortex but regional variations should not be used as criteria to visualize the cortex in a reductionistic perspective, instead interactions among different areas and subcortical structures offer a more rational approach. There are two main types of cortical neurons: excitatory pyramidal or efferent and inhibitory interneurons or local circuit neurons. These neurons interconnect each other and are disposed in tangential (laminar) and columnar (translaminar) arrays. Glutamatergic and gabaergic neurons are connected by extrinsec modulatory afferents (dopaminergic, serotoninergic, cholionergic, norepinephrinic and histaminergic) coming from different subcortical sources specially the brainstem. Excitatory glutamatergic afferents originated in the thalamus provide inputs to the cortex related to sensory, motor, visceral and emotional information. A complex system of cortico-cortical, commissural and projection neurons determine the output of each cortical subunit or module to other cortical areas or subcortical structures. The cortex thus controls thought, consciousness, attention, memory, language, motor activity and emotions.

ON THE COLUMNAR ORGANIZATION OF THE CEREBRAL CORTEZ

En el presente trabajo se exponen, de manera sucinta, las dos principales formas de organización estructural de la corteza cerebral de los mamíferos, especialmente de los primates superiores: las denominadas organización horizontal y organización vertical, aunque se hace hincapié en esta última. El patrón de organización vertical se refiere a la disposición en 'láminas' paralelas a la superficie cortical, mientras que el patrón de organización vertical describe agrupamientos celulares, ortogonales a la superficie cortical, los cuales han recibido el nombre de columnas o módulos y han sido propuestos, por diversos autores, como la unidad mínima de procesamiento de la corteza cerebral y base de postulados psicobiológicos contemporáneos. Se presentan algunos antecedentes relevantes para el concepto de columna cortical, especialmente la documentación experimental obtenida en las cortezas sensoriales, motoras y de asociación. De igual manera, se consideran los componentes celulares, asociados con la organización de las columnas corticales. Finalmente, se describen las características de la conectividad específica, de algunas de las mejor conocidas interneuronas de la corteza cerebral.

This paper exposes succinctly the two main tendencies in the structural organization of the mammalian cerebral cortex, particularly that of superior primates: the so called "horizontal organization" and the "vertical organization", with an emphasis on the latter. The horizontal pattern of organization refers to the arrangement in "layers" that run parallel to the cortical surface, whereas the vertical pattern describes clusters of cells orthogonal to the cerebral surface called "columns" or "modules", those arrangements have been proposed as the "minimal processing unit" in the cerebral cortex and constitute the basis of contemporary psychobiological postulates. Relevant background to the concept of column is presented, particularly the experimental data found in the sensorial, motor and associative cortex. Cellular components associated with the structure of the cortical columns are considered. Finally the specific connectivity of some of the best known interneurons of the cerebral cortex is described.

THE BRAIN: FROM STRUCTURE AND FUNCTION TO PSYCHOPATHOLOGY: First Part: Functional Blocks

Las últimas dos décadas han sido de fundamental importancia para el estudio y para el entendimiento del sistema nervioso. Este progreso no sólo ha incluido el abordaje de fenómenos subyacentes a la masa cerebral de tipo neuroquímico, neurofisiológico, neuroanatómico, citoarquitectónico, imagenológico, etc., sino también la relación de estos conocimientos con aspectos complejos de la conducta y el psiquismo. La intención de recalcar con una visión moderna el alcance de las neurociencias necesariamente ha de reflejarse en una comprensión más amplia de la realidad de la enfermedad mental, lo que permite una confluencia entre nuestra condición biológica, conductual, psíquica y social. Con este artículo se pretende revisar las bases biológicas para el entendimiento de los trastornos mentales y del comportamiento. Para tal fin, y basados en las investigaciones neurobiológicas recientes, se describen los elementos constitutivos de las funciones mentales superiores en cinco bloques funcionales, los cuales dan cuenta de la organización global como punto de partida para la interpretación del procesamiento de información y el origen de las diferentes manifestaciones psicopatológicas que se explicarán en la segunda parte, en esta misma revista, en el artículo denominado "La microestructura y el procesamiento de la información".

The last two decades have been of fundamental importance in the study and understanding of the nervous system, this progress has not only addressed the neurochemical, neurophysiological, neuroanatomical, cytoarchitectonical, imageological phenomena underlying the cerebral mass but also the relationship of this knowledge with complex aspects of behavior and the psyche. The purpose of emphasizing a modern vision of the grasp of neuroscience must necessarily reflect a wider understanding of the reality of mental illness allowing a confluence between our biological, behavioral, psychic and social conditions. This article seeks to review the biological basis of mental disorders based on recent neurobiological investigations. The constituent elements of the superior mental functions are described in five functional blocks, portraying a vision of global organization as the basis for the interpretation of the processing of information and the origin of the different psychophatological manifestations that will be explained in part two, "Microstructure and the Processing of Information".

THE BRAIN: FROM STRUCTURE AND FUNCTION TO PSYCHOPATOLOGY.: Second Part: Microestructure and the Processing of Information.

Las últimas dos décadas han sido de fundamental importancia para el estudio y entendimiento del sistema nervioso. Este progreso no sólo ha incluido el abordaje de fenómenos subyacentes a la masa cerebral de tipo neuroquímico, neurofisiológico, neuroanatómico, citoarquitectónico, imagenológico, etc., sino la relación de estos conocimientos con aspectos complejos de la conducta y el psiquismo. La intención de recalcar con una visión moderna el alcance de las neurociencias en la comprensión del psiquismo humano ha de reflejarse necesariamente en una comprensión más amplia de la enfermedad mental, lo que permite una confluencia entre nuestra condición biológica, conductual, psíquica y social. En este artículo, basados en la organización macro y microestructural del sistema nervioso, se explican con detalle los fenómenos de procesamiento de la información en el cerebro y el resultado de las alteraciones de los sistemas de neurotransmisores en la génesis de las ideas delirantes, las experiencias de desrealización y despersonalización, las alucinaciones, las ilusiones, los trastornos del afecto y los trastornos de ansiedad.

The last two decades have been of fundamental importance in the study and understanding of the nervous system, this progress has not only addressed the neurochemical, neurophysiological, neuroanatomical, cytoarchitectonical, imageological phenomena underlying the cerebral mass but also the relationship of this knowledge with complex aspects of behavior and the psyche. The purpose of emphasizing a modern vision of the grasp of neuroscience must necessarily reflect a wider understanding of the reality of mental illness allowing a confluence between our biological, behavioral, psychic and social conditions. Based on the macro and microstructural organization of the nervous system this article explains in detail the phenomena of processing of information in the brain and the result of alterations in the neurotransmitter systems in the genesis of delusions, derealization and depersonalization, hallucinations, illusions, mood disorders and anxiety disorders.

NEURONAL PLASTICITY AND ITS RELATIONSHIP WITH THE GLUTAMATE TRANSPORTER SYSTEM

El sistema nervioso central posee una notable capacidad para modificar su función y, hasta cierto punto, su estructura anatómica en respuesta a la actividad, a los estímulos ambientales o a los daños. La plasticidad es un proceso constante, el cual puede ser observado a diferentes zonas: sináptica, estructural y de organización de mapas neuronales. Desde hace varios años se ha reconocido el papel fundamental del principal neurotransmisor excitatorio del sistema nervioso central, el ácido glutámico, y de sus receptores en la aparición de cambios plásticos neuronales. Sin embargo, sólo en los últimos años se ha considerado la función de las moléculas transportadoras de glutamato en los fenómenos de plasticidad, tanto en la regulación de la función neuronal normal como en eventos patológicos. Este artículo revisa los principales aspectos de la plasticidad y su relación con el transporte de glutamato.

The central nervous system displays a notorious ability to modify its function and to a certain extent its anatomical structure in response to activity, environmental stimuli or injury. Plasticity is a constant process and it can be observed at different levels: synaptic, structural and in neuronal map organization. The fundamental role of the excitatory neurotransmitter glutamate and its receptors in plasticity has been recognized for a long time. However, the role of glutamate transporters and their relationship to plastic phenomena have been considered only in the last few years. This article reviews the main aspects of plasticity and its relation to glutamate transport.

MOLECULAR AND CELLULAR BASIS OF DEPRESSION AND ANTIDEPRESSANTS MECHANISM

Durante la segunda mitad del siglo pasado los progresos en biología molecular permitieron desarrollar métodos para estudiar las sustancias neurotransmisoras del cerebro y su relación con las neuronas a través de los receptores. En los últimos treinta años se ha generado un cuerpo de conocimientos que se aproxima a explicar cómo los receptores neuronales generan cambios en el interior de las células. Además, desde hace veinte años se han desarrollado estrategias para evaluar las modificaciones en la transcripción genética y el vínculo entre la estimulación de los receptores y la expresión genética de las neuronas. La sistematización de la información proveniente de estas investigaciones ha permitido perfilar una secuencia de sucesos en la que se observa que la transmisión intracelular de la información se hace paso a paso. Cada uno de estos pasos presenta determinada peculiaridad bioquímica o fisiológica que repercute en el paso siguiente. Por tratarse de la traducción secuencial de la información desde la superficie celular hasta el núcleo celular y hasta desencadenar la respuesta celular definitiva, a las sustancias implicadas en estos procesos se les ha denominado mensajeros. El presente artículo es una aproximación a los procesos celulares y moleculares que subyacen debajo de los mecanismos antidepresivos y al posible papel de estos mecanismos en la fisiopatología de la depresión.

Progress in molecular biology during the second half of last century made way to the development of methods to study neurotransmitter substances of the brain and the relationship of these substances with the neurons via the receptors. In the last thirty years a body of knowledge has been generated that examines the way in which neuronal receptors generate changes in the cells. For twenty years strategies have been developed to evaluate modifications in genetic transcription and the relationship between the stimulation of receptors and the genetic expression of neurons. The systematizing of the information arising from these investigations permitted the profiling of a sequence of events in which it is observed that intracellular transmission of information is made step by step. Each one of these steps presents a certain biochemical or physiological peculiarity that rebounds in the following step. Because of the sequential translation of information from cellular surface to cellular nucleus to the unchaining of the definitive cellular expression, the substances implied in these processes have been named messengers. The present article examines the cellular and molecular processes that underlie antidepressant mechanisms and the possible role of these mechanisms in the physiophatology of depression.