The pre-Bötzinger complex: Generation and modulation of respiratory rhythm

In mammals, the preBötzinger complex (preBötC) is a bilateral and symmetrical neural network located in the brainstem which is essential for the generation and modulation of respiratory rhythm. Few human studies have addressed the preBötC and its relationship with neurological diseases has not been described. However, the possibility that the preBötC is important in neural control of breathing, and potentially involved in neurological diseases in humans, has been suggested based on pharmacological manipulation and lesion of the preBötC in animal models, both in vivo and in vitro. In this review, we describe the effects of certain drugs on the inspiratory activity in vitro in a transverse slice that contains the preBötC, as well as some in vivo experiments. Drugs were classified according to their effects on the main neurotransmitter systems and their importance as stimulators or inhibitors of preBötC activity and therefore for the generation of the respiratory rhythm. Clinical neurologists will find this information relevant to understanding how the central nervous system generates the respiratory rhythm and may also relate this information to the findings made in daily practice. En mamíferos, el complejo preBötzinger (preBötC) es una red neuronal bilateral y simétrica localizada en el tallo cerebral, la cual es indispensable para la generación y modulación del ritmo respiratorio. En humanos existen pocos estudios acerca del preBötC y su relación con patologías neurológicas no ha sido descrita. Sin embargo, la importancia del preBötC en el control neural del ritmo respiratorio y su posible participación en enfermedades neurológicas en humanos ha sido sugerida gracias a la manipulación farmacológica y lesión del preBötC realizadas en modelos animales in vivo e in vitro. En esta revisión describimos los efectos de algunos fármacos sobre la actividad inspiratoria in vitro en el modelo de rebanada transversal del tallo cerebral que contiene al preBötC, y algunos experimentos in vivo. La farmacología fue clasificada de acuerdo a los principales sistemas de neurotransmisión y a la importancia de los fármacos como estimuladores o inhibidores de la actividad del preBötC y por tanto de la generación del ritmo respiratorio. El neurólogo clínico encontrará está información relevante para entender cómo el sistema nervioso central genera el ritmo respiratorio y además podrá relacionar esta información con las observaciones hechas durante su práctica.