Plum and posner’s diagnosis of stupor and coma fourth Edition series editor sid Gilman, md, frcp

trolateral preoptic nucleus of the rat. J Neurosci 18,

4705–4721, 1998.

84. Saper CB, Chou TC, Scammell TE. The sleep switch:

hypothalamic control of sleep and wakefulness. Trends

Neurosci 24, 726–731, 2001.

85. Gaus SE, Strecker RE, Tate BA, et al. Ventrolateral

preoptic nucleus contains sleep-active, galaninergic

neurons in multiple mammalian species. Neurosci-

ence 115, 285–294, 2002.

86. Sallanon M, Denoyer M, Kitahama K, et al. Long-

lasting insomnia induced by preoptic neuron lesions

and its transient reversal by muscimol injection into

the posterior hypothalamus in the cat. Neuroscience

32, 669–683, 1989.

87. Lu J, Greco MA, Shiromani P, et al. Effect of lesions

of the ventrolateral preoptic nucleus on NREM and

REM sleep. J Neurosci 20, 3820–3842, 2000.

88. Lu J, Bjorkum AA, Xu M, et al. Selective activation

of the extended ventrolateral preoptic nucleus dur-

ing rapid eye movement sleep. J Neurosci 22, 4568–

4576, 2002.

89. Hara J, Beuckmann CT, Nambu T, et al. Genetic ab-

lation of orexin neurons in mice results in narcolepsy,

hypophagia, and obesity. Neuron 30, 345–354, 2001.

90. Lydic R, Douglas CL, Baghdoyan HA. Microinjection

of neostigmine into the pontine reticular formation of

C57BL/6J mouse enhances rapid eye movement sleep

and depresses breathing. Sleep 25, 835–841, 2002.

91. Lorente de No R. Cerebral cortex: architecture,

intracortical connections, motor projections. In: JF

Fulton, ed. Physiology of the Nervous System. New

York: Oxford University Press, pp 291–340, 1938.

92. Hubel DH, Wiesel TN. Shape and arrangement of

columns in cat’s striate cortex. J Physiol 165, 559–

568, 1963.

93. McCasland JS, Woolsey TA. High-resolution 2-

deoxyglucose mapping of functional cortical columns

in mouse barrel cortex. J Comp Neurol 278, 555–

569, 1988.

94. Gilbert CD, Wiesel TN. Columnar specificity of in-

trinsic horizontal and corticocortical connections in

cat visual cortex. J Neurosci 9, 2432–2442, 1989.

95. Hubel DH, Wiesel TN. The period of susceptibility

to the physiological effects of unilateral eye closure

in kittens. J Physiol 206, 419–436, 1970.

96. Frank MG, Issa NP, Stryker MP. Sleep enhances plas-

ticity in the developing visual cortex. Neuron 30, 275–

287, 2001.

97. Hardcastle VG. Consciousness and the neurobiology

of perceptual binding. Semin Neurol 17, 163–170,

1997.

98. Revonsuo A. Binding and the phenomenal unity of con-

sciousness. Conscious Cogn 8, 173–185, 1999.

99. Nishikawa T, Okuda J, Mizuta I, et al. Conflict of in-

tentions due to callosal disconnection. J Neurol Neuro-

surg Psychiatry 71, 462–471, 2001.

100. Alexander GE, DeLong MR, Strick PL. Parallel

organization of functionally segregated circuits linking

basal ganglia and cortex. Annu Rev Neurosci 9, 357–

381, 1986.

101. Alexander GE, Crutcher MD, DeLong MR. Basal

ganglia-thalamocortical circuits: parallel substrates for

motor,oculomotor,‘‘prefrontal’’and‘‘limbic’’functions.

Prog Brain Res 119–146, 1990.

102. Wyrtzes LM, Chatrian GE, Shaw CM, et al. Acute

failure of forebrain with sparing of brain-stem func-

tion. Electroencephalographic, multimodality evoked-

potential, and pathologic findings. Arch Neurol 46,

93–97, 1989.

103. van der Knaap MS, Smit LS, Nauta JJ, et al. Cortical

laminar abnormalities—occurrence and clinical sig-

nificance. Neuropediatrics 24, 143–148, 1993.

104. Adams JH, Graham DI, Jennett B. The neuropathol-

ogy of the vegetative state after an acute brain insult.

Brain 123, 1327–1338, 2000.

105. Caplan LR. ‘‘Top of the basilar’’ syndrome. Neurology

30, 72–79, 1980.

106. Wechler B, Dell’Isola B, Vidailhet M, et al. MRI in

31 patients with Behcet’s disease and neurological

involvement: prospective study with clinical correla-

tion. J Neurol Neurosurg Psychiatry 56, 793–798,

1993.

107. Park-Matsumoto YC, Ogawa K, Tazawa T, et al.

Mutism developing after bilateral thalamo-capsular

lesions by neuro-Behcet disease. Acta Neurol Scand

91, 297–301, 1995.

108. Kinney HC, Korein J, Panigrahy A, et al. Neuro-

pathological findings in the brain of Karen Ann

Quinlan. The role of the thalamus in the persistent

vegetative state. N Engl J Med 330 (21), 1469–1475,

1994.

109. Reeves AG, Plum F. Hyperphagia, rage, and demen-

tial accompanying a ventromedial hypothalamic neo-

plasm. Arch Neurol 20, 616–624, 1969.

110. Parvizi J, Damasio AR. Neuroanatomical correlates

of brainstem coma. Brain 126, 1524–1536, 2003.

Pathophysiology of Signs and Symptoms of Coma

37

---

Chapter

2

Examination of the

Comatose Patient

OVERVIEW

HISTORY

GENERAL PHYSICAL EXAMINATION

LEVEL OF CONSCIOUSNESS

ABC: AIRWAY, BREATHING,

CIRCULATION

Circulation

Respiration

PUPILLARY RESPONSES

Examine the Pupils and Their Responses

Pathophysiology of Pupillary Responses:

Peripheral Anatomy of the Pupillomotor

System

Pharmacology of the Peripheral

Pupillomotor System

Localizing Value of Abnormal Pupillary

Responses in Patients in Coma

Metabolic and Pharmacologic Causes

of Abnormal Pupillary Response

OCULOMOTOR RESPONSES

Functional Anatomy of the Peripheral

Oculomotor System

Functional Anatomy of the Central

Oculomotor System

The Ocular Motor Examination

Interpretation of Abnormal

Ocular Movements

MOTOR RESPONSES

Motor Tone

Motor Reflexes

Motor Responses

FALSE LOCALIZING SIGNS IN PATIENTS

WITH METABOLIC COMA

Respiratory Responses

Pupillary Responses

Ocular Motor Responses

Motor Responses

MAJOR LABORATORY DIAGNOSTIC AIDS

Blood and Urine Testing

Computed Tomography Imaging

and Angiography

Magnetic Resonance Imaging

and Angiography

Magnetic Resonance Spectroscopy

Neurosonography

Lumbar Puncture

Electroencephalography and

Evoked Potentials

OVERVIEW

Coma, indeed any alteration of consciousness,

is a medical emergency. The physician encoun-

tering such a patient must begin examination

and treatment simultaneously. The examina-

tion must be thorough, but brief. The examina-

tion begins by informally assessing the patient’s

level of consciousness. First, the physician ad-

dresses the patient verbally. If the patient does

38

---