Resumen biología y neurofisiología del comportamiento: UNIDAD I Historia y principios de la neurociencia cognitiva: Cerebro en la edad antigua y la edad media: Aristóteles creía que el cerebro era solo una flema que a veces se filtraba por las fosas nasales en forma de moco, y que solo servía para refrigerar la sangre. Juzgaba más lógico atribuir al corazón el origen de la función mental. No obstante, décadas antes Hipócrates afirmaba que las alegrías, el ocio, las penas, etc., provenían solamente del cerebro. Galeno presumía que los nervios eran huecos y que por allí viajaban los ‘’espíritus animales’’ del cerebro para mover las partes del cuerpo. Consistía entonces en la teoría ventricular, que establecía que los ‘’espíritus animales’’ y por lo tanto las funciones psíquicas, se creaban en los ventrículos o cavidades cerebrales. Todos los sentidos confluirían con sus nervios en un sentido común ubicado en un ventrículo frontal, donde también se alojaría el alma. Cerebro en el renacimiento y la edad moderna: Leonardo Da Vinci obtuvo por primera vez un modelo tridimensional de todo el sistema ventricular del cerebro. Este, no encajaba con la doctrina medieval, pues no contaba con un ventrículo frontal que sirviera de alojamiento para el ‘’sentido común’’ y el alma (teoría ventricular). Descartes se basó en los modelos mecánicos para explicar la conducta y el funcionamiento mental. Las personas son maquinarias como los animales, pero con una diferencia esencial: tienen alma. Creía que la glándula pineal estaba tapizada por finísimos conductos que filtraban la sangre y destilaban los ‘’espíritus animales’’ (se formaban allí también). Estos últimos se acumulaban en la cavidad del ventrículo. Afirma que la conducta voluntaria pertenece al alma, mientras que la involuntaria de la maquinaria corporal. Descartes sostenía el Dualismo cartesiano en el que el mundo se compone por la materia y el espíritu. La mente (alma) sería algo con existencia propia, una entidad separable del cuerpo. El cuerpo sin la mente es solo una máquina. Ambas dos deben estar íntimamente unidas, y es en la glándula pineal donde tiene lugar su unión. Luigi Galvani demostró que el fluido eléctrico procedía del interior de las personas y que ese era el enigmático elemento que viajaba por lo nervios y accionaba los músculos. Lo llamó electricidad animal. Hoy se sostiene un monismo básico, ya que la ciencia enseña que la mente es una función del cerebro, y el cerebro es un órgano constituido por los mismos elementos básicos que el resto de los órganos. Por lo tanto, la mente no es una entidad flotante separable del cuerpo. La corteza cerebral y el debate sobre su función en el siglo xix: Los localizacionistas estaban convencidos de que cada facultad mental se localiza en un lugar específico de la corteza, y los holistas veían la corteza como un todo indiferenciado. La fisiognomía consistía en adivinar los rasgos de la personalidad a través de las características físicas de la cara y el cuerpo. La frenología partía del supuesto de que el aspecto de la cabeza informaba sobre las capacidades y personalidad de un individuo. Así, se veía al cerebro como un mosaico de órganos especializados en distintas funciones psicológicas, y el mayor o menor desarrollo de cada uno de estos órganos se reflejaba en la forma craneal. En el siglo XX se reconoció a la neurona como la unidad fundamental del sistema nervioso, la pieza básica que compone el cerebro y los nervios de animales y personas. Pero no lograban
visualizar la membrana de las células nerviosas. Por lo tanto, se creía que el impulso nervioso correría libremente por la estructura reticular. A esto se le llamo teoría reticular. Ramón y Cajal demostró que el sistema nervioso está conformado por células nerviosas individuales e independientes que se comunican entre sí, demostrando definitivamente la validez de la teoría neuronal del sistema nervioso. Las neuronas se conectan a través de sus terminaciones, pero conservan su individualidad. Las neuronas actúan como elementos polarizados, de forma que el impulso nervioso es unidireccional. Todo esto supuso el nacimiento de la neurociencia contemporánea. Principios de la neurociencia cognitiva: La neurociencia cognitiva surge de la convergencia entre la neurociencia y la psicología cognitiva. Su meta es comprender el funcionamiento de la mente y el dispositivo material que produce. Persigue desvelar la base material de la actividad mental de orden superior que alcanza su máxima expresión en el animal humano. Neurociencia y psicología cognitiva: La neurociencia cognitiva busca encontrar la base material de los procesos cognitivos y emocionales que operan en el funcionamiento de nuestras vidas. Evolución filogenética y desarrollo ontogenético de las funciones cognitivas: Filogenia cerebral y surgimiento de las funciones cognitivas: La mayor encefalización del género Homo contribuyó a que en el cerebro homínido emergiera la representación simbólica, en la que el lenguaje ocupo un lugar central, verdadero motor de la evolución sociocultural. La evolución de las redes neurales encargadas de las funciones cognitivas debió desempeñar un papel crítico para la planificación de estrategias adaptativas, que principalmente se basaron en percepciones concretas de la realidad, para luego ser enriquecidas con la capacidad de representación simbólica. Evolución de la corteza cerebral: Una de las tendencias evolutivas que se puede encontrar en la filogenia de la neocorteza, es el aumento expansivo de la corteza cerebral. Otra corresponde a la proporción de la neocorteza que constituye el sustrato principal de las funciones cognitivas. Finalmente, existe la presencia de una mayor complejidad morfológica, las células en aquellas regiones que intervienen en funciones cognitivas superiores poseen un mayor número de ramas dendríticas y mayor densidad de espinas respecto a sus homologas presentes en las áreas corticales primarias. Parece probable que estas tendencias evolutivas hayan dado origen a los crecientes niveles de complejidad y capacidad para procesar información, y permitiendo el surgimiento de las funciones cognitivas. Las neuronas corticales de evolución más reciente son las neuronas de Von Economo. Se encuentran presentes solo en el cerebro de los primates, su edad evolutiva es notablemente reciente y son particularmente numerosas en el cerebro humano. Son células de morfología bipolar. Su distribución no es simétrica en ambos hemisferios cerebrales, predominando en el derecho. Su función principal se asocia a la formación de vínculos sociales. Ontogenia cerebral y funciones cognitivas: Los genes y la experiencia se encargan de formar las redes neuronales, locales y distribuidas, que dan origen a las funciones cognitivas. Una vez que las neuronas han colonizado las diversas regiones cerebrales, deben establecer una ingente cantidad de conexiones sinápticas. Una parte de ellas se encargará de funciones cognitivas, socioemocionales y conductuales de orden superior, que darán vida al self de cada individuo. Para lograr encajar en este entorno espacio temporal particular, las diversas redes neuronales deberían experimentar sutiles cambios plásticos postnatales, pero esta vez bajo la influencia adicional de la experiencia. Luego son eliminadas las conexiones innecesarias y se fortalecen las más requeridas por la experiencia.
Las células cercanas a las cavidades ventriculares se encuentran en pleno proceso de mitosis y citocinesis, por lo que deben migrar para formar la corteza cerebral. Existen dos formas de migración neuronal: La radial se caracteriza por seguir dos estrategias migratorias; una es la translocación que se produce cuando su zona de origen y su sitio de residencia definitiva están muy próximas. La otra es la locomoción y se lleva a cabo por movimientos ameboideos siguiendo una compleja ruta formada por células gliales especializadas y dispuestas a modo de cuerdas protoplasmáticas entre la superficie pial y la zona ventricular. Por ellas treparan los neuroblastos y glioblastos en dirección a la futura corteza cerebral. La segunda forma de migración es la tangencial y ocurre solo por translocación, siguiendo rutas independientes de la glía radial. Su ruta migratoria está determinada por claves moleculares presentes en el medio extracelular. Si las neuronas no logran migrar con éxito se producen lesiones en la corteza cerebral. Consciencia humana: La consciencia en este contexto se referiría al hecho de darnos cuenta de nuestros pensamientos, percepciones, recuerdos y sentimientos. Es una función fisiológica y puede verse alterada por cambios en la estructura o la química del encéfalo. La consciencia podría ser una cuestión relacionada con nuestra capacidad de hablar con uno mismo. Selección natural y evolución: Darwin enfatizaba que lo que se hereda es un encéfalo, lo cual hace que se dé la conducta. Así dio lugar al funcionalismo, la idea de que las características de los organismos vivos desempeñan funciones útiles. Para entender la base fisiológica de diversas conductas primero tenemos que entender para que sirven, por lo tanto, debemos saber sobre la historia natural de las especies que se están estudiando para poder ver las conductas en su contexto. Darwin formuló su teoría de la evolución para explicar los medios por los que una especie adquiere características adaptativas. El principio de la selección natural se refiere a que si las características de un individuo le permiten reproducirse de modo más exitoso, algunos de los descendientes heredaran las características favorables y tendrán ellos mismos más descendientes. Y como resultado, las características se harán más prevalentes en dicha especie. Quizás entonces esta selección natural pudiera ser la responsable del desarrollo de las especies, cuyo entorno moldeaba el proceso de evolución. Cuando el ambiente cambia las especies deben llegar a adaptarse o corren riesgo de llegar a extinguirse. El proceso de evolución es un cambio gradual en la estructura y fisiología de las especies de plantas y animales como resultado de la selección natural. Evolución de los grandes encéfalos: Gran parte del crecimiento del encéfalo ha de darse después del nacimiento. Esto requiere una mayor lentitud del proceso de maduración, lo que concede más tiempo para desarrollarse. Este fenómeno se conoce como neotenia (evolución del cráneo humano). UNIDAD II El organismo contiene células que están especializadas en detectar sucesos ambientales. Los movimientos se llevan a cabo mediante la contracción de los músculos, que están controlados por neuronas motoras. Las neuronas sensoriales detectan acontecimientos que ocurren en el entorno y envían información al SNC. Entre las neuronas sensoriales y las motoras se encuentran las interneuronas, que forman circuitos con las neuronas cercanas y analizan pequeños fragmentos de información. Las interneuronas de relevo conectan los circuitos de
interneuronas locales de una región del encéfalo con los de otras regiones. La apoptosis es la muerte programada de las células: se deja de reparar la membrana y los lisosomas la destruyen, ya que no sirve. El origen de la neurona es el neuroblasto (célula primitiva). Teoría celular: • Todos los organismos están compuestos por una o más células. • Las reacciones químicas se dan dentro de las células. • Las células se organizan dentro de otras. • Las células contienen la información hereditaria para sus hijas. La neurona es la unidad elemental de procesamiento y transmisión de la información en el sistema nervioso. Presentan muchas formas según el trabajo especializado que realicen. Partes: • El soma es el cuerpo celular. Contiene el núcleo y gran parte de la maquinaria que posibilita los procesos vitales de la célula. La sustancia de Nissl le da color. • Las dendritas tienen un aspecto parecido a un árbol. Cuando las neuronas intercambian información entre sí, las dendritas actúan como receptoras de estos mensajes. Su forma varía según el tipo de neurona. Tienen espinas que toman sustancias de otras células. • En los extremos de las ramificaciones finas se encuentran pequeños engrosamientos, denominados botones terminales. Cuando un potencial de acción que viaja a lo largo del axón llega a ellos, estos secretan neurotransmisores. Esta sustancia química excita o inhibe a la neurona que la recibe, y así contribuye a decidir si se producirá un potencial de acción en su axón. Los mensajes que pasan de una neurona a otra se transmiten a través de la sinapsis, que es la unión de los botones terminales. • El axón es un tubo largo y delgado, a menudo cubierto por una vaina de mielina (la célula de Schwann hace que se recubra de mielina el axón.). Este conduce la información desde el cuerpo celular hasta los botones terminales. El mensaje que conduce se denomina potencial de acción: es un breve fenómeno electro/químico que se inicia en el extremo del axón próximo al cuerpo celular y viaja hacia los botones terminales. Los axones y sus ramificaciones presentan formas diferentes: en la neurona multipolar la membrana somática emite un axón y los brotes de muchas ramificaciones dendríticas. La neurona bipolar emite un axón y un árbol dendrítico, en lugares opuestos del soma, por lo general son sensoriales. La neurona unipolar tiene una única prolongación, que sale del soma y se divide cerca de el en dos ramas. • El nódulo de Ranvier permite que el estímulo sea saltatorio, son las partes descubiertas del axón.
Estructura interna: La membrana define los límites de la neurona, está compuesta por una doble capa de moléculas lipídicas. Incrustadas en esta hay diversas moléculas proteicas que detectan sustancias del exterior de la célula, mientras otras transmiten información a su interior a cerca de la presencia de estas sustancias. Otras controlan el acceso al interior de la célula, y algunas actúan como transportadoras, conduciendo activamente a ciertas moléculas hacia el interior o exterior de la célula. El núcleo está rodeado por la membrana nuclear, en él se localizan el nucléolo y los cromosomas. El nucléolo se encarga de producir ribosomas, son pequeñas estructuras que están implicadas en la síntesis de proteínas. Los cromosomas, que están formados por largas cadenas de ácido desoxirribonucleico (ADN), contienen la información genética del organismo. Cuando se activan, parte de los cromosomas originan el ácido ribonucleico mensajero (ARNm), el cual atraviesa la membrana nuclear y se liga a los ribosomas, donde da lugar a la producción de proteínas específicas. Además de proporcionarle una estructura, las proteínas actúan como enzimas, las cuales actúan como catalizadores (convierten una sustancia en otra). La mayor parte de la célula está formada por el citoplasma, se caracteriza por ser una sustancia de tipo gelatinoso, semi líquida, que llena el espacio delimitado por la membrana. Citoesqueleto:
encargado del movimiento.
estructura.
ayuda a la estructura.
Dado que los botones terminales necesitan algunos elementos que solo se pueden reproducir en el soma, existe el transporte axoplásmico. Así, las sustancias son propulsadas a lo largo de los microtúbulos que recorren el axón. En él se encuentran las mitocondrias, compuestas por una doble membrana. Las células proporcionan nutrientes a las mitocondrias, y éstas proporcionan a las células una molécula especial que utilizan como su fuente inmediata de energía. El retículo endoplásmico sirve de almacenamiento y de canal para transportar sustancias químicas a través del citoplasma, que presenta dos formas: rugoso y liso. El rugoso contiene ribosomas, producen proteínas que se utilizan en el interior de la neurona. El liso proporciona canales para segregar moléculas implicadas en diversos procesos celulares. Las moléculas lipídicas se producen aquí. El aparato de Golgi es un tipo especial de retículo endoplásmico liso. Se ensamblan aquí algunas moléculas más complejas. Células de soporte: Los neurogliocitos mantienen unido al SNC. Rodean a las neuronas y las mantienen fijas en su lugar, controlando el suministro de nutrientes. También evitan que los mensajes neurales se mezclen y destruyen y eliminan los desechos de neuronas que han muerto. Hay tres tipos: los
astrocitos proporcionan soporte físico a las neuronas, limpian los desechos del encéfalo, producen algunas sustancias químicas, ayudan a controlar la composición química del líquido que rodea a las neuronas y les proporciona alimento. Los oligodentrocitos aportan soporte a los axones y producen la vaina de mielina. Los microgliocitos actúan ingiriendo y descomponiendo las neuronas muertas y moribundas. Además, actúan como componente del sistema inmunológico en el encéfalo, protegiéndolo de los microrganismos invasores. En el SNP, la mayoría de los axones son mielínicos. La vaina de mielina está segmentada, cada segmento consta de una única célula de Schwann, enrollada múltiples veces alrededor del axón. Esta célula aporta mielina al axón y lo rodea. La barrera hematoencefálica es una barrera entre la sangre y el líquido que rodea las células del encéfalo. Esta es selectivamente permeable. Es producida por las paredes de los capilares del encéfalo, ya que este no posee hendiduras. Comunicación intraneuronal: Comunicación neural: Cuando una neurona sensorial detecta un estímulo, se estimulan sus dendritas y ellas envían mensajes a lo largo del axón hasta los botones terminales. Estos liberan un neurotransmisor que excita la interneurona, y hacen que ésta envíe mensajes a lo largo de su axón. El axón de la neurona motora se une a un nervio y llega a un músculo, y cuando sus botones terminales liberan el neurotransmisor, las células musculares se contraen, produciendo un movimiento. También hay sinapsis inhibitorias que son aportadas por el encéfalo. Potenciales eléctricos de los axónes: el interior de un axón tiene una cara negativa respecto al exterior del mismo, esta carga eléctrica se denomina potencial de membrana. El mensaje que se conduce por el axón está integrado por un breve cambio del potencial de membrana, llamado potencial de reposo. Una carga positiva aplicada en el interior de la membrana produce una despolarización. El potencial de membrana recobra rápidamente su valor normal, pero primero sobrepasa el potencial de reposo, pasando a estar hiperpolarizado. Este fenómeno, una inversión muy rápida del potencial de membrana, se denomina potencial de acción. Constituye el mensaje conducido por el axón desde el cuerpo celular hasta los botones terminales. Potencial de membrana: el proceso por el cual las moléculas se distribuyen homogéneamente por todo el medio en que están disueltas se conoce como difusión. Cuando no hay fuerzas o barreras que lo impidan, las moléculas se difunden desde las regiones de alta concentración a las de baja concentración. Están en constante movimiento y este depende de su temperatura, solo en el cero absoluto dejan de moverse. Las sustancias disueltas en agua se disocian en dos partes, cada una de ella con una carga eléctrica de signo contrario. Las sustancias con esta característica se denominan electrolitos; las partículas eléctricamente en que se descomponen reciben el nombre de iones, pueden ser cationes (carga positiva) o aniones (carga negativa). Las partículas con el mismo tipo de carga se repelan entre sí, pero las de diferente carga se atraen. La fuerza atraía por atracción o repulsión se denomina presión electrostática, y mueve a los iones de un lugar a otro. El líquido del interior de las células y el que las rodea contiene diferentes iones. Las fuerzas de difusión y de presión electrostática a las que contribuyen estos iones dan lugar al potencial de membrana. La ley de todo o nada postula que un potencial de acción se da o no se da, y que una vez desencadenado, se transmite a lo largo de su axón hasta su extremo. Mantiene siempre el
mismo tamaño y cuando llega a un punto en el que el axón se ramifica, se divide pero no disminuye de tamaño. Existe un tipo de molécula proteica que proporciona una abertura que permite a los iones entrar o salir de las células, llamadas canales iónicos. Poseen conductos (poros) que pueden abrirse y cerrarse. Comunicación interneuronal: La sinapsis puede darse sobre las dendritas, sobre el soma y sobre otros axones, denominandose axodendríticas, axosomáticas y axoaxosónicas. El espacio sináptico contiene líquido extracelular, a través del cual se difunde el neurotransmisor. Un entramado de filamentos cruza el espacio sináptico y mantiene a las membranas presináptica y postsináptica alineadas. Cuando se transmiten los potenciales de acción a lo largo del axón, la despolarización abre los canales iónicos. Así, ingresan sustancias que se unen con grupos de moléculas proteicas de las membranas de las vesículas sinápticas que ya están ancladas en la zona de liberación. Esto hace que las vesículas se rompan y fusionen su membrana con la del botón terminal, liberándose así el neurotransmisor. Los excedentes de membrana son capturados por el citoplasma y se desplazan a las cisternas, donde se reciclan para producir nuevas vesículas. Los potenciales postsinápticos finalizan mediante dos mecanismos. La acetilcolina es inactivada por la enzima acetilcolinesterasa. En todos los demás casos las moléculas del neurotransmisor son eliminadas del espacio sináptico por medio de transportadores, que se sitúan en la membrana presináptica. Este proceso de reabsorción se denomina receptación. Psicofarmacología: Las moléculas de un fármaco han de penetrar en el organismo y alcanzar el torrente circulatorio para ser transportadas hasta el órgano u órganos en los que actuarán. Una vez allí, deben abandonar la circulación sanguínea y contactar con las moléculas con las que interaccionan. Estas moléculas deben cruzar varias barreras para penetrar en el organismo y encontrar su camino hasta sus lugares de acción. Una vez que lo hicieron, comienzan a ser metabolizadas y excretadas por la orina. Con el paso del tiempo las moléculas desaparecen o son transformadas en fragmentos inactivos. El proceso por el cuál las drogas se absorben, se distribuyen por el organismo, se metabolizan y se excretan se denomina farmacocinética. Los fármacos que bloquean o inhiben los efectos postsinápticos se denominan antagonistas, y los que los facilitan agonistas. Estos fármacos pueden bloquear las moléculas transportadoras que cargan las vesículas sinápticas, de manera que cuando los botones terminales se fusionan no se libera nada, o pueden unirse a las proteínas y activar el proceso de liberación del neurotransmisor. Neurotransmisores: Dentro de la categoría de los aminoácidos se encuentra el glutamato (efecto exhitatorio), eleva o disminuye los umbrales de excitación, afectando así el grado en el que se producen los potenciales de acción. El GABA tiene efectos inhibitorios. La glicina es un neurotransmisor inhibitorio en la médula espinal y las zonas más inferiores del encéfalo. Los péptidos regulan la sensibilidad de los receptores presinápticos o postsinápticos. Los lípidos pueden funcionar para transmitir mensajes intra o entre células. La acetilcolina hace posible que se logren los movimientos musculares. La adrenalina, noradrenalina, dopamina y serotonina pertenecen a las monoaminas. La adrenalina desarrolla mecanismos de supervivencia, la noradrenalina aumenta el nivel de vigilancia y refuerza la prontitud para actuar cuando se detecta una señal, la serotonina suprime ciertos tipos de conductas típicas reduciendo la probabilidad de que se actúe impulsivamente, la
dopamina en algunas regiones activa los movimientos voluntarios, y en otras regiones refuerza la conducta que se está desarrollando y aumenta la posibilidad de que vuelva a repetirse. UNIDAD III Sistema nervioso central: El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la medula espinal. Esta cubierto por huesos, el encéfalo por el cráneo y la medula espinal por la columna vertebral. Las cubiertas protectoras que rodean el encéfalo y la médula espinal se denominan meninges. Su capa más externa es gruesa, resistente y flexible: la duramadre. La capa intermedia es la llama membrana aracnoides, es blanda y esponjosa. Recubriendo todas las circunvoluciones de la superficie, está la piamadre. Los vasos sanguíneos más pequeños de la superficie del encéfalo están en esta capa. Entre la piamadre y la membrana aracnoides se sitúa el espacio subraquídeo, lleno de líquido cefalorraquídeo. El encéfalo es una gran masa de neuronas, neurogliocitos y otras células, que sirven de soporte. Es el órgano más protegido del cuerpo, encerrado en un cráneo resistente y delgado, flotando en una cisterna de líquido cefalorraquídeo. Recibe un abundante riego sanguíneo y está protegido químicamente por la barrera hematoencefálica. El encéfalo contiene cavides interconectadas, llamadas ventrículos, las cuales están llenas de LCR. Los más grandes son los ventrículos laterales, que están conectados con el tercer ventrículo. Este se localiza en la línea media del encéfalo; sus paredes dividen las zonas cerebrales en mitades simétricas. Desarrollo del sistema nervioso central: En torno al día 18 después de la concepción, parte del ectodermo del dorso del embrión se hace más grueso y forma una placa. Los bordes de esta placa forman crestas que se fruncen a lo largo de un eje longitudinal, siguiendo una dirección rostrocaudal. Al cabo de unos 21 días estas crestas conectan y se fusionan formando el tubo neural, que da origen al encéfalo y la medula espinal. La parte superior de las crestas se separa del tubo neural y se convierte en ganglios del sistema nervioso neurovegetativo. A los 28 días de desarrollo, el tubo neural se ha cerrado y su extremo rostral se ha dividido en tres cámaras conectadas entre sí. Cuando avanza el desarrollo, la cámara rostral se divide en tres partes independientes, que se convierten en los dos ventrículos laterales y el tercer ventrículo. La región que rodea a los ventrículos laterales se convierte en el telencéfalo, y la que rodea al tercer ventrículo se convierte en el diencéfalo. La cámara dentro del mesencéfalo se hace más estrecha, formando el acueducto cerebral y se desarrollan dos estructuras en el rombencéfalo: el metaencéfalo y el mielencéfalo. Partes:
ENCÉFALO • El tronco encefálico conecta al SNC con la médula espinal, allí nacen los pares craneales. Contiene el mesencéfalo, formado por el Tectum y el Tegmentum. También está formado por el bulbo raquídeo que contiene una parte de la información reticular, la cual incluye núcleos que controlan funciones vitales tales como la regulación del aparato cardiovascular, la respiración y el tono de los músculos esqueléticos. Además, está la protuberancia que contiene algunos núcleos que controlan el sueño y el nivel de activación. • El cerebro tiene dos componentes principales: el telencéfalo y el diencéfalo. El telencéfalo incluye la mayor parte de los dos hemisferios cerebrales simétricos que componen el encéfalo, estos están cubiertos por la corteza cerebral y contienen el sistema límbico y los ganglios basales. Sistema límbico: Este sistema es el más primitivo y elemental, está implicado en el aprendizaje, se encarga del miedo y los efectos cognitivos que se provocan. Sus componentes más importantes son el hipocampo, la amígdala (relacionada específicamente con las emociones), el fórnix (haz de axones que conecta el hipocampo con otras regiones del encéfalo) y los cuerpos mamilares (pequeñas protuberancias situadas en la base del encéfalo que forman parte del hipotálamo).
Ganglios basales: Sus principales partes son el núcleo caudado, el globo pálido y el putamen, que están implicados en el control del movimiento involuntario, la postura y el tono muscular.
El diencéfalo está formado por el tálamo y el hipotálamo. Tálamo: procesa información sensorial, integra señales corticalessensitivas-motoras. Se relaciona con la memoria. Hipotálamo: Controla el sistema nervioso neurovegetativo y el sistema endócrino, y organiza conductas relacionadas con la supervivencia de las especies. Regula frecuencia cardíaca, el paso de comida al estómago e intestino y la hipófisis (regula tiroides, suprarrenales, prolactina, hormonas sexuales, de crecimiento, melanocitos y dopamina). • El cerebelo contiene un conjunto de núcleos cerebelosos profundos, que reciben proyecciones desde su corteza y las envían fuera de él a otras partes del encéfalo. Recibe información visual, auditiva, vestibular, somatosensorial y sobre cada movimiento muscular que está dirigiendo el encéfalo. Integra esta información y modifica el flujo motor, coordinando y modulando los movimientos. La glándula pineal afecta a la modulación de los patrones del sueñovigilia. Es una glándula de secreción y almacenamiento
• La corteza cerebral está muy plegada, estos pliegues están formados por surcos, cisuras y circunvoluciones, que aumentan considerablemente su superficie. La corteza consiste en su mayor parte en neurogliocitos y en los cuerpos celulares, dendritas y axones de interconexión de las neuronas, esta se denomina sustancia gris. Bajo la corteza discurren millones de axones que conectan las neuronas corticales con las localizadas en otras partes del encéfalo, esta se denomina sustancia blanca y tiene una gran concentración de mielina. Tiene fibras de proyección que unen centros motores y sensoriales con los núcleos cerebrales y médula, fibras de asociación que unen regiones de un mismo hemisferio y fibras interhemisféricas o comisuras que unen regiones de distintos hemisferios. El área visual primaria recibe información visual: ve. La de asociación reconoce lo que ve. El área auditiva primaria recibe información auditiva: escucha. La de asociación reconoce lo que escucha. El área motora primaria está relacionada directamente con el control del movimiento, la izquierda controla la parte derecha y viceversa. El área motora secundaria almacena circuitos motores aprendidos y controla movimientos posturales (ganglios basales). El área sensorial primaria recibe fibras del tálamo, la presión, el tacto, la temperatura y contiene el Homúnculo de Pendfield. También envía información a las regiones adyacentes, llamadas corteza sensorial de asociación. Aquí se analiza la información, se percibe y se almacenan los recuerdos. Integra información visual, auditiva y somatoestésica. El área prefrontal está implicada en la elaboración de planes y estrategias voluntarias, regula sentimientos, los impulsos y conforma la personalidad. El área de Wernicke se relaciona con la comprensión del lenguaje hablado y escrito. El área ocular frontal es la encargada de los movimientos oculares voluntarios. El área de Broca está implicada en la formación de las palabras. El hemisferio izquierdo participa en el análisis de la información, en el reconocimiento de acontecimientos seriales y en controlar secuencias de conducta. Influye en actividades verbales, como hablar, comprender el habla en otras personas, leer y escribir. El hemisferio derecho está especializado en sintetizar, destaca en unir elementos aislados con el fin de percibir las cosas como un todo. Aunque los hemisferios llevan a cabo funciones diferentes, nuestras percepciones y recuerdos están unificados. Esta unificación la realiza el cuerpo calloso, una amplia banda de axones que conecta partes correspondientes de la corteza de asociación de los hemisferios. Hemisferios: lateral:
Cara
Ventrículos: Lóbulo s:
MEDU LA ESPINAL
• La médula espinal tiene como función principal distribuir fibras motoras a los órganos efectores del cuerpo (glándulas y músculos) y recoger información somatosensorial que ha de ser enviada al encéfalo.
Sistema nervioso periférico: El encéfalo y la médula espinal se comunican con el resto del cuerpo a través de los nervios craneales y raquídeos (o espinales). Estos nervios forman parte del sistema nervioso periférico. • Nervios raquídeos: son el resultado de la unión de las raíces dorsales y ventrales que surgen de la médula espinal. Estos nervios salen de la columna vertebral y viajan hacia los receptores sensoriales que inervan, ramificándose repetidamente a medida que avanzan. Las ramas de los nervios raquídeos siguen a menudo a los vasos sanguíneos, especialmente aquellas que inervan los músculos esqueléticos. • Nervios craneales: hay doce pares de nervios craneales unidos a la superficie ventral del encéfalo. La mayoría de ellos desempeñan funciones sensoriales y motoras referentes a la región de la cabeza y el cuello. Sistema nervioso autónomo: El sistema nervioso autónomo se ocupa de regular la musculatura lisa, el músculo cardíaco y las glándulas. Normaliza los procesos neurovegetativos del cuerpo. Consta de dos sistemas: • Sistema simpático: está principalmente implicado en actividades relacionadas con el gasto de las reservas de energías almacenadas en el cuerpo. Como por ejemplo una emoción intensa, una amenaza, etc. • Sistema parasimpático: mantiene procesos relacionados con el aumento del suministro al cuerpo de la energía almacenada. Estos procesos incluyen salivación, motilidad gástrica e intestinal, secreción de jugos digestivos y aumento del aporte sanguíneo al sistema gastrointestinal. UNIDAD IV PERCEPCIÓN VISUAL:
Luz: Es una radiación electromagnética que permite conocer la presencia o ausencia de un objeto, así como la estructura del mismo y su superficie. Esto es posible gracias a las interacciones de la absorción (perdida de intensidad de una radiación al atravesar la materia) y de refracción (cambio de dirección que sufren los rayos luminosos cuando pasan de un medio a otro). Ojo: un órgano móvil situado en la parte frontal del cráneo. La capa externa del globo ocular incluye la membrana esclerótica (la parte blanca del ojo, no deja pasar la luz) y, en la parte anterior, la córnea (deja pasar la luz y es transparente). La capa media del globo ocular está compuesta por la membrana coroides, el tejido conjuntivo del cuerpo ciliar y el iris (da color a los ojos, modifica el tamaño de la pupila según la cantidad de luz). Finalmente, la capa interna del globo ocular está constituida por la retina. Cuando la luz penetra en el ojo, a través de la pupila, atraviesa el cristalino (permite enfocar los objetos sobre la retina) y se proyecta de este modo sobre la retina. Allí se localizan las células fotorreceptoras: los bastones (se usan en la visión nocturna) y los conos (se usan mayormente en la visión diurna) que se ubican en la capa posterior de la retina. Los fotorreceptores convierten esta luz en energía bioelectrica. Dentro de esta se encuentra la fóvea; área de la retina donde se verifica mayor agudeza visual. En la retina es donde la luz se transformará a través de una serie de fenómenos químicos y eléctricos, siendo transformada en impulsos nerviosos enviados al cerebro por el nervio óptico. La retina comunica al resto del sistema los resultados obtenidos del procesamiento. La comunicación se realiza a través de los trenes de potencial de acción que forma el nervio óptico. Después de los fotorreceptores se encuentran las neuronas ganglionares y los axones de estas son las que forman el nervio óptico. Una vez que llegan al quiasma óptico los axones se decusan: los procedentes de la hemirretina nasal derecha proyectan sus fibras en el hemisferio izquierdo y viceversa. De modo que la información procedente del campo visual izquierdo se proyecta y analiza en el hemisferio derecho y viceversa. Tras pasar por el quiasmo óptico, el conjunto de axones de las células ganglionares se pasa a llamar “tracto óptico”. Después de que la información recorre el tracto óptico, llega al núcleo geniculado lateral que se sitúa en el tálamo, en ambos hemisferios. Aquí es donde se procesa movimiento, profundidad, diferencia de brillo, color y forma. Cada núcleo geniculado lateral recibe las fibras de una hemirretina de cada ojo, y esto es lo que permitirá que se transmita la información separadamente hacia la corteza visual primaria, que dará lugar a la visión binocular. Corteza visual primaria: Se divide en seis capas especializadas en diferentes tipos de análisis y con diferentes tipos de células. Cada célula cortical responde a la estimulación de un área determinada de la retina. Las neuronas de esta corteza responden a características específicas del estímulo. La mayoría de estas son sensibles a la orientación, las células dividen su actividad en función a la orientación de un determinado objeto en su campo receptivo. Las sensibles a la longitud de la barra de luz que se mueven a través de su campo receptivo y disminuye su respuesta cada vez que la barra excede cierta longitud. Las células sensibles a la dirección del
movimiento responden a una dirección de movimiento determinada. Después de esta corteza, la mayoría de las neuronas tienen dos campos receptivos; uno para el ojo derecho y otro para el izquierdo. Algunas células responden más a la estimulación de un ojo específico (dominancia ocular), mientras que otras se excitan por igual a través de ambos ojos. Procesamiento talámico y cortical: Después de la corteza visual primaria la información se dirige por dos vías hacia la corteza visual de asociación: • Vía ventral: interviene en el procesamiento de las características físicas de los objetos (forma, color, etc.). Ubicada en la región temporal inferior. • Vía dorsal: responsable de la localización de los objetos, determina el donde y el procesamiento del movimiento (dirección y velocidad). Ubicada en la corteza parietal posterior. Ambas se encuentran interconectadas y se proyectan hacia el surco temporal superior. El procesamiento de la información se realiza por dos tipos de mecanismos: de abajo hacia arriba (botton-up) que captura las características físicas de los estímulos y las utiliza como guía para la construcción de preceptos. Esto a veces no es suficiente, entonces complementario a este existe otro proceso de arriba hacia abajo (top-down) el conocimiento previo, las expectativas o pensamientos influyen sobre los datos sensoriales. Resultados: la percepción. La percepción es una actividad cognitiva del organismo provocada por la presencia física de un objeto (estimulo) y la cascada de información y procesamientos que esto implica. Esta percepción no está solo determinada por las características físicas del estímulo, sino que es producto de toda la información que dispone el individuo. En este proceso de transformación intervienen: brillo, color, movimiento, objeto. Movimientos oculares: Automáticos: Compensación de los movimiento de la cabeza y del entorno para estabilizar la imagen en la retina y posibilitar la fijación de la mirada en un determinado punto. Voluntarios: Para desplazar la fijación de un punto al otro en el campo visual y para perseguir objetos en movimiento con la mirada. PERCEPCIÓN AUDITIVA: El sonido es una onda mecánica de presión y vibración, que es transmitida tanto a través de un medio gaseoso, líquido o sólido. Estas ondas pueden ser longitudinales o transversales y se reflejan y refractan en las superficies que separan medios de distinta naturaleza o se atenúan a través de ciertos medios. Por lo tanto, los sonidos que oímos son producidos por objetos que vibran y ponen las moléculas del aire en movimiento. Estas ondas estimularán las células receptoras de nuestros oídos y serán percibidos como un sonido. El receptor del sonido es el oído. Este se divide en tres partes: oído externo, oído medio, oído interno. El oído externo está compuesto por la oreja y el canal auditivo externo. Los sonidos son encausados por el pabellón auricular del oído externo, a través del canal auditivo hasta la membrana timpánica, la cual vibra con el sonido.
El oído medio es la cavidad timpánica que se conecta con la cavidad bucal por medio de la Trompa de Eustaquio, de manera que el tímpano tenga máxima movilidad. Contiene los huesillos (martillo, yunque y estribo) que transmiten las vibraciones sonoras entre el tímpano y la ventana oval. Una de sus funciones es reducir la audibilidad en los sonidos de tragar, masticar, estornudar, etc. El oído interno está compuesto por la cóclea y el sistema vestibular. La función del sistema vestibular incluye el equilibrio, el mantenimiento de la cabeza en una posición vertical y el ajuste de los movimientos de los ojos para compensar los movimientos de la cabeza. Se conecta con el oído medio a través de las ventanas oval y redonda. La cóclea es un ducto que se enrolla en forma de caracol y contiene las membranas basilar y de Reissner. Ambas membranas, junto a las paredes de la cóclea, limitan un compartimento denominado escala media, ocupado por la endolinfa. En la membrana basilar está el órgano de Corti, donde se encuentran las células receptoras de la audición. Éstas se denominan células ciliadas y pertenecen a dos categorías: externas (se agrupan en tres filas a lo largo de la cóclea) e internas (forman una sola fila). La función del órgano de Corti es estimular las células ciliadas internas, que son las que establecen contactos con las neuronas aferentes enviando información acústica al SNC. Vía auditiva: En el bulbo raquídeo los axones de las fibras aferentes se bifurcan en una rama descendente que contacta a la división dorsal del núcleo coclear. La rama descendente vuelve a bifurcarse, contactando a los núcleos: coclear anteroventral y coclear posteroventral. En este punto comienza el procesamiento en paralelo. Los núcleos cocleares reciben proyecciones de los núcleos cocleares ipsilaterales y contralaterales, produciéndose la integración de la información proveniente de ambos oídos. Estos tienen un rol clave en la detección de la ubicación de la fuente sonora. Los núcleos cocleares también envían proyecciones al núcleo lenmiscal lateral del lado contralateral. Aquí se procesan aspectos temporales del estímulo, como su inicio o duración. La información procesada en los núcleos olivares y lemniscales es integrada en el mesencéfalo en los coliculos inferiores. El núcleo geniculado media del tálamo recibe proyecciones casi exclusivamente del coliculo inferior. Finalmente la información llega a la corteza auditiva primaria, donde es procesada y proyectada hacia otras zonas relacionadas. PERCEPCIÓN SOMATOSENSORIAL: El sistema somatosensorial se caracteriza por pertenecer al cuerpo entero y también por funcionar por contacto. Su función principal es la de informar acerca de las diferentes cualidades de los contactos que se dan entre el cuerpo y el entorno o entre las diferentes partes del cuerpo. Engloba cuatro sentidos corporales o subsistemas que trabajan de manera coordinada: el tacto, la propiocepción, la percepción de la temperatura y el dolor.
Piel: La piel es el mayor órgano del cuerpo humano, siendo su función principal la de delimitar el organismo, actuando como barrera protectora que lo separa del medio que lo rodea y contribuye a mantener integras las estructuras. Se compone de tres partes principales: la epidermis, la dermis y la hipodermis. Desde el punto de vista funcional se reducen a dos: dermis y epidermis. También posee estructuras denominadas anexos cutáneos que dependen de ella, como los pelos, las uñas, las glándulas sebáceas y las glándulas sudoríparas. La piel es viscoelástica, lo que ofrece cierto grado de resistencia y la posibilidad de deformarse al entrar en contacto con los objetos. Gracias a esto, logra transmitir al interior parte de la energía que recibe del medio, mientras que otra parte es absorbida y retenida, o utilizada para que la piel retome su estado original. Receptores somatosensoriales: El sistema somatosensorial cuenta con un conjunto de receptores capaces de informar el estado de la piel, de la posición de las distintas partes del cuerpo y del esfuerzo muscular realizado. Estos se clasifican en: mecanorreceptores, nociceptores, termorreceptores y propioceptores. Pueden ser terminaciones nerviosas libres, formadas por las ramas no mielinizadas de la neurona sensorial, o pueden estar rodeados por algún tipo de estructura que modula la respuesta neuronal y determina qué tipo de estímulo responderá el receptor. Los mecanorreceptores son receptores encapsulados sensibles a las deformaciones mecánicas de la piel y a las dimensiones temporales de estas transformaciones. Están presentes en todo el cuerpo humano. Existen varios tipos: corpúsculos de Meissner y Pacini, las terminaciones de Ruffini, los discos de Merkel y los receptores de los folículos pilosos. Todos ellos se caracterizan por su alta sensibilidad. Los nociceptores responden cuando se produce un daño en los tejidos en los que están insertos. Son terminaciones nerviosas libres, situadas justo debajo de la epidermis. Están repartidos por todo el cuerpo excepto en el cerebro. Los termorreceptores son sensibles a los intercambios de calor entre el cuerpo y el exterior y se adaptan ante estímulos de larga duración. Son terminaciones nerviosas libres situadas cerca de la epidermis. Se encuentran preferentemente en la piel. Los propioceptores responden ante los cambios producidos por el movimiento corporal. Están situados en los músculos, los tendones y los ligamentos, y su actividad se relaciona con las deformaciones mecánicas de estos tejidos. Informan sobre la posición relativa de las diferentes partes del cuerpo y de su movimiento. Vías somatosensoriales: Los potenciales de acción generados por la activación de los receptores somatosensoriales transmiten hasta el sistema nervioso central por los axones aferentes, que alcanzan la medula espinal a través de las raíces dorsales de los nervios periféricos. Cada tipo de receptor somatosensorial está asociado a un tipo de fibra nerviosa. Las fibras aferentes se diferencian por su grosor que determina la velocidad de trasmisión neuronal. Las más gruesas tienen mayor
velocidad y transmiten información de los mecanorreceptores, las finas son más lentas y están asociadas a receptores de dolor y temperatura. Vía posterior: lemnisco medial. Las fibras que provienen de los receptores del tacto y la propiocepción discurren por esta vía, formada por fibras gruesas y mielinizadas, lo que permite una rápida transmisión de la información. Cuando estos axones alcanzan la medula espinal, continúan de forma ascendente hasta la base del tronco encefálico. En estos núcleos se produce el relevo de la información que se proyecta en una segunda neurona que se decusa al lado contrario y asciende hasta el núcleo ventral posterolateral del tálamo, formando el tracto del lemnisco medial. En el tálamo se vuelve a producir relevo de información y parte una tercera neurona que alcanza la corteza somatosensorial primaria. Paralelamente, parte de la información que llega a la medula espinal a través de los nervios espinales se proyecta hacia los segmentos inmediatamente inferiores y superiores, participando en el control de los reflejos modulares. Vía anterolateral:
Las fibras que provienen de los receptores de dolor y temperatura discurren principalmente por esta vía. Los axones son delgados y no mielinizados que entran en la medula espinal por su parte dorsal. Una vez allí, se decusan a la parte contraria de la médula y aquí hacen sinapsis con la segunda neurona que ascenderá fundamentalmente a través del haz espinotalámico hasta el núcleo ventral posterolateral del tálamo. De allí parte la tercera neurona que proyecta hacia la corteza somatosensorial, junto con las fibras de la vía posterior o del lemnisco medial.
Percepción háptica: La actividad del tacto requiere la implicación del sistema cutáneo y del propioceptivo, y además de la actividad intencional de tocar. Se denomina sistema háptico a este tipo de actividad integrada del tacto. La percepción háptica depende en gran medida de la realización de movimientos de exploración, es un proceso de carácter perceptivo-motor. El tacto dinámico trabaja en el análisis de la forma en que el individuo estima cualidades que no son accesibles directamente, y la propiedad que debe extraerse solo aparece cuando la persona mueve el objeto. El tacto dinámico da acceso a propiedades como peso, longitud, anchura, volumen, forma y orientación de los objetos. En el nivel neurológico existe una vía de actividad neural que trabaja con información somatosensorial, relacionada con la percepción y el control de la acción motora. Hay también una segunda vía implicada en el reconocimiento de objetos por medio del tacto, junto a la percepción consciente del propio cuerpo. Estas dos vías deben trabajar obligadamente en forma conjunta. Percepción del dolor y la temperatura:
La percepción del dolor es un mecanismo de alarma que detecta situaciones anormales potencialmente nocivas y capaces de producir diferentes formas de daño en los tejidos corporales. Existen varios tipos de estímulos capaces de producir estos daños: mecánicos (presión excesiva), térmicos (calor y frio extremos) y químicos (pH excesivo, determinados iones o sustancias neuroactivas, etc.) Los receptores del dolor están distribuidos en todo el cuerpo, excepto en el cerebro. La activación de estos se produce por la liberación de sustancias químicas en respuesta al daño o a la inflamación de los tejidos. Todas las células del cuerpo son sensibles a la temperatura (pero no todas son termorreceptoras), y los cambios en la temperatura corporal pueden afectar a su funcionamiento químico, siendo critico en el caso del cerebro. Los termorreceptores en la piel detectan principalmente cambios súbitos y variaciones de temperatura, y se adaptan durante los estímulos de larga duración. Alteraciones del sistema somatosensorial: Alteraciones periféricas: alteración en la conducción nerviosa en el nivel periférico (perdida de sensibilidad a causa de pérdida de mielina, etc.) Miembro fantasma: tras la amputación de un miembro algunos refieren que continúan percibiendo sensaciones de este. Esto se debe a que la amputación ocasiona un daño tisular y neuronal masivo, que produce un incremento de la aparición de canales de sodio, lo que lleva a la hiperexhitación neuronal y a patrones de descarga que producen sensaciones dolorosas en el muñón. Agnosias somatosensoriales: incapacidad de reconocer estímulos mediante alguna modalidad sensorial que previamente se había adquirido, sin que haya afectación de los receptores ni de las vías sensoriales. PERCEPCION OLFATIVA Y GUSTATIVA: Conocer la naturaleza fisicoquímica del estímulo es esencial para entender el sistema sensorial. En el caso del olfato se trata de moléculas en suspensión en el aire inspirado y de sustancias en solución en el caso del gusto. Las sensaciones olfativas se llaman olores. Los estímulos para los olores son compuestos químicos determinados odorantes, que interactúan con moléculas receptoras ubicadas en las neuronas receptoras. En los mamíferos estas se ubican en el epitelio olfatorio, localizado en las cavidades nasales que son parte del aparato respiratorio, por lo cual la actividad olfativa y la respiratoria están íntimamente ligadas. Anatomía de los aparatos olfatorio y gustativo: Olfato: Las neuronas sensoriales olfativas (células receptoras) se ubican en el epitelio olfatorio, localizado en las cavidades nasales. Las cavidades nasales son estructuras bilaterales que comunican con el exterior de la nariz. Los orificios anteriores de entrada a la cavidad nasal se llaman narinas y a través de ellas se ingresa a la primera parte de la cavidad nasal, denominada vestíbulo nasal. A esta sigue la cavidad
nasal propiamente dicha, cubierta por mucosa. El orificio de entrada óseo a la cavidad nasal se denomina abertura periforme, y los orificios posteriores que comunican la cavidad nasal con la nasofaringe, coanas. La cavidad nasal está dividida por el tabique nasal. En la pared lateral se encuentran los cornetes nasales, que tienen como función calentar, humidificar y direccionar el aire inspirado. Toda la cavidad nasal está cubierta por epitelios respiratorios con cilios que permiten el barrido del moco producido por las glándulas mucosas que arrastran partículas y agentes patógenos introducidos por la respiración.
Gusto: Los receptores gustativos son células ciliadas que se encuentran formando parte de las papilas gustativas, distribuidas fundamentalmente en la lengua. Las papilas contienen los corpúsculos gustativos que, a su vez, contienen cerca de 15 receptores gustativos. Procesos mecánicos: para la percepción gustativa el preprocesamiento mecánico es la masticación. La masticación es el proceso por el cual el alimento es triturado y molido por los dientes. Es el primer paso de la digestión, con la masticación la comida se hace más suave, se adapta en temperatura y las enzimas de la saliva comienzan a descomponer los hidratos de carbono en el alimento. En el proceso de trituración también son estimulados los distintos receptores táctiles y térmicos. Durante el proceso de masticación componentes del alimento se volatilizan y pasan al aire que accede a la cavidad nasal por las coanas, dando base a la olfacción retronasal. Procesos bioquímicos: Los extremos de las dendritas de las células quimiorreceptoras se encuentran inmersas en una fina capa de moco que, a su vez, contacta con el medio ambiente. La composición del líquido que baña las células receptoras es regulada por el organismo y contiene enzimas, tampones, y otras moléculas que pueden modificar la señal química. Vías, áreas corticales y procesamiento: Vía olfativa: La vía olfativa proyecta ipsilateralmente desde la periferia hasta la corteza olfativa primaria. No pasa por el tálamo, aunque el tálamo participa en numerosas conexiones corticales del sistema olfatorio. Existe una superposición estructural importante entre las regiones relacionadas con el olfato y las dedicadas al procesamiento emocional. Los olores parecen tener una inusual capacidad para evocar recuerdos autobiográficos muy vivos en cuanto a sus contenidos emocionales. El cerebro humano ha captado este mismo conjunto de estructuras para promover reacciones emocionales y motivadoras del comportamiento, activadas no solo por señales olfativas, sino también por una serie de otros reforzadores secundarios que han adquirido relevancia biológica a través del aprendizaje y la experiencia. El bulbo olfatorio contribuye a discriminar entre los olores, aumentar la sensibilidad de detección filtrando olores de fondo para mejorar la transmisión de un olor particular y, mediante las influencias, permite que áreas del cerebro implicadas en la activación y la atención modifiquen la detección o la discriminación de los olores. Cortezas olfativas primarias: los axones de las células mitrales y en penacho de cada bulbo se unen para formar el tracto olfatorio. Esta estructura transmite información olfativa a un amplio número de áreas del cerebro dentro de la superficie orbital del lóbulo frontal y la superficie dorso
medial del lóbulo temporal. En conjunto, constituyen corteza olfativa primaria, construida por todas las regiones del cerebro que reciben aporte directo del bulbo olfatorio. Corteza orbitofrontal: la corteza orbito frontal representa la protección neocortical principal de la corteza olfativa. Vía gustativa: La vía gustativa es similar a la mayoría de los sistemas sensoriales. Comienza con los pares craneales que inervan las células receptoras; la segunda neurona de la vía esta en los núcleos de esos pares craneales en el tronco cerebral y la tercera neurona de la vía, en el tálamo, que es la última estación de relevo subcortical. Percepción quimiosensorial: La experiencia subjetiva ante la presencia de sustancias en el aire o en la cavidad bucal, constituye la percepción quimio sensorial. Es el resultado de la estimulación y la actividad de las estructuras neurales interactuando con todo con el conjunto de estructuras neurales del individuo. La percepción olfativa y la gustativa están ligadas por su vinculación funcional y anatómica y, la experiencia sensorial emerge, de la combinación indisociable de la activación de ambos sistemas. Cualidad que se percibe a través del sentido del gusto, el olfato también tiene un papel fundamental. Influye en el sabor y las sensaciones táctiles que los alimentos producen en la lengua. UNIDAD V El control de la acción se produce en muchos niveles del sistema nervioso, de forma paralela y coordinada. Existen complejos circuitos de tipo reflejo ubicados en la médula espinal que controlan algunas de las respuestas más rápidas y adaptativas. De igual forma, las diferentes áreas de la corteza motora tienen un papel central en el control de los movimientos voluntarios más complejos y de mayor precisión. Todas las acciones del individuo se producen a través de la contracción muscular. Los músculos están formados por fibras elásticas que pueden cambiar su longitud y su tensión. Los músculos esqueléticos están conectados a los huesos a través de los tendones. Estos músculos esqueléticos a menudo están organizados en grupos con acciones opuestas: mientras los agonistas desplazan la extremidad en una dirección, los agonistas la mueven a la dirección opuesta. Están implicados en la ejecución de las acciones voluntarias que permiten el desplazamiento de los efectores (partes del cuerpo que pueden moverse). Estos músculos están compuestos por fibras inervadas cada una por una motoneurona. Esto se denominaría unidad motora. La contracción sostenida del musculo se logra mediante la activación asincrónica de diferentes unidades motoras. UNIDAD VI El hemisferio izquierdo es dominante (en la mayoría de las personas) en las funciones del lenguaje y en ejercer un control tanto en el habla, como en la organización cerebral de toda actividad cognitiva conectada con el lenguaje. Si bien el hemisferio no dominante es incapaz de hablar, puede percibir, reconocer, aprender y controlar movimientos en forma normal. El hemisferio no dominante supera al dominante en pruebas espacio-perceptivas como la identificación de formas o de melodías. La memoria declarativa es una función característica del hemisferio dominante mientras que la memoria reflexiva lo es del no dominante. El área de
Broca controla el movimiento de los músculos de la fonación y la expresión facial, mientras que el área de Wernicke es un centro de comprensión auditiva. Estas últimas áreas se conectan mediante el fascículo arcuato. La anormalidad en la producción o el entendimiento del lenguaje se llaman afasia, y las alteraciones motoras en el habla se conocen como disartrias o anartrias. En la afasia de Broca o afasia motora la comprensión del lenguaje escrito o hablado es normal, pero se pierde el habla porque el programa motor gramatical no llega al área correspondiente al control de los músculos laríngeos y respiratorios. En la afasia de Wernicke o afasia sensorial la imagen visual o auditiva no puede procesarse de un modo perceptual, y por lo tanto, no se entiende. Hay verbalización fluente pero las frases carecen de sentido, por lo que se observa lo que se denomina ‘’palabra hueca’’. En la afasia de conducción (debida a la lesión del fascículo arcuato) se encuentran intactas las áreas de Broca y Wernicke, por eso da por resultado una mezcla de síntomas. Por ej. Hay ‘’palabra hueca’’, pero la comprensión esta conservada. Cuando hay elementos de todos los tipos de afasia citados se habla de afasia global. La prosodia es la incapacidad de otorgar sentido emocional al lenguaje, pero con la capacidad de reconocimiento de dicho ‘’tinte’’ emocional. La dislexia es la dificultad de lectoescritura en los niños con coeficiente intelectual normal, existe un déficit para vincular símbolos con sonidos. La agrafía es la imposibilidad o la disminución de la capacidad para escribir. Aprendizaje: Aprendizajes asociativos: son el condicionamiento clásico y el condicionamiento operante. El condicionamiento clásico implica el establecimiento de la asociación de un estímulo denominado condicionado por otro innato no condicionado. La asociación de la respuesta innata con un tono del diapasón (estímulo neutro que de por sí es incapaz de desencadenar la salivación) hace que el tono se transforme ahora en un estímulo condicionado que produce por sí solo la respuesta salivatoria. El condicionamiento operante implica la asociación de una conducta con un episodio ambiental reforzador de dicha conducta. Aprendizajes no asociativos: incluyen la habituación (disminución de la respuesta ante un estímulo nocivo repetido) y la sensibilización (aumento inespecífico de la respuesta luego de aplicar una noxa intensa). Especialización hemisférica: Cada hemisferio recibe las sensaciones y controla los movimientos del lado inverso del cuerpo. El hemisferio derecho es preponderante en tareas de conocimiento espacial y también presenta unas habilidades cognitivas tan sofisticadas como el izquierdo, aunque no en habilidades lingüísticas. El hemisferio izquierdo es casi siempre el dominante para el habla. Hay una simetría en la percepción visual entre los dos hemisferios. Incluso en aquellas tareas en las que tradicionalmente se ha atribuido una mayor especialización a un hemisferio, también actúa el otro. Se ha asociado a la memoria visoespacial con el hemisferio derecho y la memoria verbal con el izquierdo. El hemisferio derecho presenta una superioridad para el reconocimiento de la información emocional y para la regulación del estado de ánimo, mientras que el afecto en la percepción de caras el hemisferio derecho tiene una mayor eficacia. El cuerpo calloso es la principal vía de transmisión de información entre los dos hemisferios. Funciones ejecutivas: Gracias a la capacidad que tiene el lóbulo frontal para gestionar el funcionamiento de otras regiones cerebrales, el ser humano es capaz de interrumpir una respuesta emocional no adaptativa en una situación concreta y poner en marcha una serie de procesos mentales
llamados funciones ejecutivas. Estas últimas son un conjunto de procesos mentales que permiten controlar y regular otras habilidades y conductas que son necesarias para dirigir las acciones a la consecución de objetivos concretos. Incluyen la capacidad de iniciar y finalizar las acciones, monitorizar y cambiar la conducta en caso necesario, así como planificar la conducta futura cuando uno se enfrenta con tareas o situaciones nuevas. También permiten a la persona anticipar las consecuencias de sus actos y adaptarse a los cambios situacionales. Suelen implementarse de forma mayoritaria mente inconsciente. Las funciones ejecutivas se encargan de guiar el flujo de información sensorial para detectar las señales que indican la necesidad de cambiar de procesamientos automáticos a procesamientos más controlados. Una vez detectadas estas señales, los procesos ejecutivos deberán suprimir el comportamiento automático inapropiado en el contexto actual a la vez que deberán seleccionar una conducta alternativa más adecuada. Para ello, evaluarán el valor relativo de diferentes acciones en función del recuerdo de consecuencias pasadas y de la simulación mental de consecuencias futuras. En resumen, las funciones ejecutivas operan de manera rápida y mayoritariamente inconsciente para guiar el flujo de información sensorial, inhibir o iniciar una acción motora, evaluar las ventajas y desventajas de diferentes acciones o planificar las estrategias y los pasos que se deberán seguir para conseguir un objetivo. Disfunciones del lóbulo frontal: Síndrome dorsolateral: provoca un déficit en las funciones ejecutivas. Cuando las circunstancias ambientales requieren la adaptación flexible de estas conductas automáticas y el paciente tiene que coordinar e integrar varias destrezas cognitivas en una secuencia coherente y dirigida a la consecución de un objetivo, se muestra incapaz. Síndrome orbitofrontal: las personas con este síndrome son conductual y emocionalmente desinhibidas. Oscilan entre euforia y rabia y su control de impulsos va de pobre a inexistente. Hacen lo que les apetece hacer cuando les apetece hacerlo, sin ninguna preocupación por tabúes sociales o prohibiciones legales. Produce un cambio notable en la personalidad del individuo. Síndrome cingulado anterior: es lo opuesto al síndrome orbitofrontal. Hay una falta de personalidad, ya que las personas con este síndrome no muestra ningún tipo de interés por las cosas, Carecen de voluntad y de motivación. Toma de decisiones: A la hora de tomar decisiones intervienen tanto factores cognitivos como factores de tipo emocional, que guían el proceso de decidir reduciendo la complejidad de la decisión y mitigando los posibles conflictos que pueden surgir entre opciones que son muy similares. La corteza prefrontal ventromedial se ha considerado crítica en el proceso de la toma de decisiones, aunque también regiones como la ínsula, el estriado y la amígdala se relacionan con este proceso. Razonamiento: El razonamiento es la capacidad de extraer conclusiones de la información disponible. Tipos: • Razonamiento deductivo: parte de categorías generales para hacer afirmaciones sobre casos particulares. Va de lo general a lo particular. • Razonamiento inductivo: va de lo particular a lo general. La base de este razonamiento es la suposición de que si algo es cierto en algunas ocasiones, también lo será en situaciones similares aunque no se hayan observado.
Resolución de problemas: La solución de problemas se trata de esfuerzos por desarrollar o elegir entre varias respuestas que nos permitan alcanzar las metas deseadas. Algunas estrategias que se utilizan son: • Uso de algoritmos: reglas que garantizan una solución para un tipo de problema específico. • Heurísticos: estrategias intuitivas y rápidas para la estimación de la probabilidad de sucesos. • Creatividad o proceso de insight: La creatividad es una actividad cognitiva que da por resultado una forma novedosa de considerar o resolver un problema. Es una habilidad de ver las cosas bajo una nueva perspectiva. El insight es un cambio repentino que les permite a las personas comprender un problema de un momento a otro (iluminación repentina). UNIDAD VII El aprendizaje es un proceso mediante el cual se adquiere nueva información, mientras que la memoria constituye el mecanismo por el cual esa información es codificada, almacenada y recuperada. Es el resultado del aprendizaje. Memoria a corto plazo: La memoria a corto plazo es un sistema para almacenar una cantidad limitada de información durante un corto periodo de tiempo. Es una memoria inmediata para los estímulos que acaban de ser percibidos. Es una memoria frágil y transitoria que enseguida se desvanece y que resulta muy vulnerable a cualquier tipo de interferencias. La memoria de trabajo es un tipo de memoria a corto plazo, utilizada cuando una persona trata de retener información recién percibida o recuperada de la memoria a largo plazo cuando ya no está disponible para los sentidos. Y las utiliza para la resolución de problemas, la planificación de tareas, el razonamiento o la toma de decisiones. Una de las regiones que resulta activada durante la memoria de trabajo es la corteza prefrontal, que tiene un papel muy importante en la organización de la información en curso de procesamiento, secuenciando las informaciones involucradas en las actividades cognitivas ordinarias y en la evocación de los recuerdos. Memoria a largo plazo: La memoria a largo plazo es un sistema cerebral para almacenar una gran cantidad de información durante un tiempo indefinido. Es estable, duradera y muy poco vulnerable a las interferencias. Dentro de la memoria a largo plazo se encuentran dos divisiones: memoria explicita y memoria implícita. • Memoria explícita: se trata de los recuerdos deliberados y conscientes que tenemos sobre nuestro conocimiento del mundo o sobre nuestras experiencias personales. Puede dividirse en tres categorías: memoria semántica, memoria episódica y memoria espacial. La memoria semántica constituye un almacén de conocimiento general sobre un gran número de ámbitos, que hace referencia al conocimiento compartido con otros. Está organizada conceptualmente, y hace que estos conceptos se relacionen unos con otros en función de su significado, formando una inmensa red de conocimientos. Además este sistema de memoria es capaz de generar nuevos conceptos a partir de la información de la que dispone. La memoria episódica constituye la capacidad para recordar conscientemente experiencias pasadas, en este sistema se almacena la información relacionada con acontecimientos marcados temporal, espacial y emocionalmente. Es una memoria altamente dependiente del
contexto y está muy influida por el estado emocional presente en el momento en el que sucedió el acontecimiento. La memoria espacial está relacionada a la asociación de un objeto y su localización. El hipocampo junto con la circunvolución dentada y el subículo constituye la información hipocampal. Esta interviene en la codificación y en la consolidación de nuevos contenidos y posibilita la transferencia de dicho material de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo. Interviene en la memoria espacial y en la episódica. • Memoria implícita: se trata de los recuerdos inconscientes en que se basan nuestros hábitos perceptivos y motores. Su expresión es en gran medida automática. Generalmente es una memoria fiel, rígida y duradera, que se adquiere gradualmente y se perfecciona con la práctica. Presenta cuatro categorías: memoria procedimental, el Priming, el condicionamiento, la habituación y sensibilización. El aprendizaje procedimental hace referencia a la adquisición de destrezas, conductas o procedimientos con un alto componente motor. Almacena información sobre procedimientos, sobre “cómo hacer las cosas”. Los ganglios basales y el cerebelo son considerados los centros moduladores del control motor. El priming facilita el procesamiento de un material específico al cual un individuo se ha expuesto anteriormente. Esto mejora el rendimiento de una tarea y facilita la detección de estímulos iguales o similares a los anteriores presentados. Este tipo de aprendizaje se forma y se evoca automáticamente. La percepción del entorno y de los estímulos que lo componen hace que se genere una huella de dicho entorno, que es activada por estímulos iguales o similares a los procesados, lo que hace que la información previa sea recuperada. El condicionamiento es una forma más compleja de aprendizaje. Es aquella que requiere el establecimiento de una asociación entre dos estímulos o entre la respuesta emitida ante un estímulo y las consecuencias de dicha respuesta. El primer caso es el condicionamiento clásico, donde se produce la asociación entre un estímulo inicialmente neutro y un estímulo incondicionado, el cual es capaz por si solo de desencadenar una respuesta determinada. En cambio, el condicionamiento instrumental u operante es un tipo de aprendizaje en el que la consecuencia a una respuesta dada por el individuo determina la probabilidad de que dicha respuesta vuelva a producirse. En este caso, la asociación se produce entre una acción y sus consecuencias. De esta forma, permite aumentar la probabilidad de que aparezca una determinada respuesta cuando va seguida de un reforzador, o disminuirla si se elimina el reforzador o si va seguida de un castigo. En este aprendizaje la corteza prefrontal desempeña un papel muy relevante, ya que facilita la automatización de las acciones en función de las consecuencias que ya se han vivido. De igual forma, este es un tipo de aprendizaje cuya adquisición y expresión es altamente dependiente de la amígdala. El aprendizaje no asociativo engloba la habituación y la sensibilización. Estas se producen por la mera exposición a estímulos, sin que opere ningún proceso asociativo. Ambos modifican la intensidad de la respuesta ante determinados estímulos, aunque en sentidos opuestos. La habituación consiste en la reducción de la magnitud de la respuesta conductual ante un estímulo que se repite con frecuencia en un breve periodo de tiempo. La sensibilización es el proceso que provoca que la respuesta a un estímulo, normalmente intenso, nocivo o que provoca miedo sea más intensa de lo normal, por haberse presentado anteriormente un estímulo que ha causado un sobresalto inicial. Fallas en los mecanismos de aprendizaje y memoria:
Las fallas de memoria son muy frecuentes. En general, se consideran parte de un proceso normal de envejecimiento más o menos bien aceptado. Sin embargo, también pueden representar la primera expresión de una demencia o de un estado depresivo atípico. El DEMAE se caracteriza por alteraciones de la memoria declarativa y episódica (sobre todo en el proceso de nuevos aprendizajes), leves problemas de abstracción e incluso en el lenguaje (en el acceso al léxico y cierta disminución de la fluidez). En cambio, en la amnesia se produce una inhabilidad para aprender nueva información o para recordar información aprendida previamente, esto causa un deterioro significativo en el funcionamiento social o laboral. En algunos casos puede ser considerado transitorio, debido a que su duración es durante un tiempo determinado; o por el contrario, se consideran crónicos cuando se presentan por un largo periodo. También pueden producirse dos tipos interferencias a causa de la competencia entre las experiencias que una persona vive. La interferencia proactiva, por la cual una información aprendida dificulta un aprendizaje posterior; la interferencia retroactiva, consistente en un aprendizaje reciente que interfiere en el recuerdo de la información pasada UNIDAD VIII En los seres humanos, la emoción se considera un estado del organismo con diferentes formas de manifestación. En primer lugar, es un estado con un nivel de activación fisiológica determinado de acuerdo con la actividad del sistema nervioso autónomo y el sistema neuroendocrino. A su vez, se genera todo un abanico de respuestas motoras, tanto de la musculatura facial como al resto de los músculos (componente conductual). También hay un procesamiento cognitivo que permite al individuo hacer una valoración de la situación y ser consciente del estado emocional en el que se encuentra. Así, las emociones permiten la puesta en marcha de reacciones apropiadas a los acontecimientos que tienen lugar y que son de importancia biológica para el individuo, permitiendo una respuesta que facilite su adaptación a las demandas de la situación. Teorías psicológicas de la emoción: En las teorías categóricas es posible distinguir entre emociones básicas y emociones complejas. Las primeras son emociones innatas que se encuentran presentes en todas las culturas y sociedades, mientras que las emociones complejas pueden ser aprendidas y modelarse social y culturalmente. Las teorías dimensionales de la emoción consideran que cada emoción es un punto de un continuo que varía a lo largo de dos o más ejes fundamentales. Las teorías de componentes múltiples enfatizan el papel de la valoración cognitiva en la evaluación del significado emocional de los acontecimientos. Parece que le el hemisferio derecho dispone de una capacidad mayor para detectar las diferencias visuales en las expresiones emocionales faciales y posturales y también para poder detectar con un índice de error más pequeño la modulación emocional de la voz o la aprosodia (la aprosodia es un trastorno caracterizado por la tendencia a hablar de manera monótona, con el mismo patrón del lenguaje, pero con una correcta percepción cognitiva de los sentimientos). La corteza prefrontal del hemisferio izquierdo estaría relacionada con las emociones positivas, mientras que la corteza prefrontal del hemisferio derecho al estaría con las emociones negativas. El cerebro emocional:
El hipotálamo es un centro capaz de integrar cierto tipo de información emocional y sensorial con el fin de poder generar una respuesta eferente apropiada. La amígdala envía información al hipotálamo y al tronco del encéfalo para poner en marcha los tres componentes de la emoción. Esta estructura desempeña un papel fundamental en el miedo, dado que las personas que presentan una lesión son incapaces de aprender las claves y estímulos es que individuos normales utilizan para reconocer expresiones faciales de miedo. Es crítica para la adquisición y la expresión implícita del aprendizaje y la memoria emocional, facilita los procesos de consolidación de memorias tanto implícitas como explícitas o declarativas cuando la información tiene una carga emocional considerable. El hipocampo es necesario para la adquisición del conocimiento declarativo o explícito de las propiedades emocionales de un estímulo determinado. UNIDAD IX Durante el sueño se dan dos estados distintos: el sueño con movimientos oculares rápidos (sueño REM) y el sueño no REM. La actividad mental característica del sueño REM son los ensueños, por lo tanto, una definición cruda del sueño REM es la del cerebro muy activado en un cuerpo paralizado. El sueño no REM y el sueño REM se alternan entre si durante la noche. Cada ciclo dura aproximadamente 90 minutos e incluye un episodio de sueño REM de unos 20 a 30 minutos. La privación total del sueño produce un enlentecimiento global de los tiempos de respuesta, un aumento en el número y en la duración de los lapsos atencionales, así como un aumento en el número de errores de comisión o falsas alarmas y también una exacerbación del enlentecimiento paulatino normalmente observado las tareas cognitivas. El insomnio se define como la dificultad para iniciar o mantener el sueño, o despertar muy temprano por la mañana o tener un sueño no reparador, lo que conlleva una alteración significativa del funcionamiento diurno que no se puede atribuir a ningún otro trastorno del sueño, psiquiátrico o médico.