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La infección del tracto urinario es la que más frecuentemente produce cuadros de delirium. Le siguen en frecuencia la neumonía y la septicemia. Se produce una respuesta inmunológica que da lugar a la activación de la microglía, la cual por medio de sustancias citotóxicas produce la degeneración de las neuronas colinérgicas.  Las encefalitis y meningoencefalitis] producen también delirium sobre todo cuando están causadas por el virus herpes simple, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), la enfermedad de Lyme o la neurosífilis.

El daño cerebral traumático es una causa frecuente de hospitalización y la mayoría de los supervivientes presentan alteraciones comportamentales en el período agudo inmediatamente posterior al daño. En traumatismos severos, el delirium es consecuencia de lesiones focales como contusiones, hematomas subdurales y hemorragias intraparenquimatosas, sin embargo en traumatismos leves y moderados el cuadro aparece meses o años después de producirse el trauma debido a que se produce una alteración difusa en las sinapsis de las regiones frontotemporales.

RESPUESTAS MOTORAS
La respuesta normal ante un estímulo doloroso es intento de alejamiento del mismo. Otras respuestas que nos podemos encontrar tras la aplicación de un estímulo son las siguientes:
- Descerebración
Brazos en aducción, extendidos en rotación interna y en hiperpronación con piernas extendidas y en flexión plantar. Sin claro valor localizador, se asocia a lesiones de tronco cerebral (mesencefálicas y protuberancia)

-Estudio de perfusión con isótopos: tras la inyección de sustancias marcadas con isótopos se observa ausencia de perfusión cerebral. El test se realiza entre los primeros 1-2 minutos (prueba de perfusión) y entre los 5-10 minutos (prueba de captación), siendo ambas negativas en la muerte cerebral
-Medición de la presión intracraneal y de la presión de perfusión cerebral