Tema 1 - Concepto de Fundamentos de Psicobiología

Tema 1. Concepto de Fundamentos de Psicobiología 1. Introducción.

1.1. ¿Qué es la psicobiología?

Disciplina multidisciplinar encarga del estudio de las bases biológicas del comportamiento.

¿Cómo entendemos la conducta? E – O – R

Las conceptualizaciones de la conducta englobadas en el paradigma E-R son insuficientes para la psicobiología, dado que carecen de un término absolutamente esencial: el sujeto u organismo que reacciona a la estimulación, sin el cual no pueden entenderse el estímulo y la respuesta como elementos de la conducta, dado que es el organismo el lugar en el que acontece la conexión entre ambos (Yela, 1996b). De hecho, el conductismo radical trató de ignorar la significación funcional de las variables biológicas propias del organismo como determinantes de la conducta, mutilando así un aspecto esencial del ser vivo (Puerto, 1981)1

Por tanto, el paradigma de investigación en el que debe encuadrarse la psicobiología no es el E-R, que impide analizar los fundamentos biológicos del comportamiento (Guillamón, 1984), sino el propuesto por Worthwood en 1917 y desarrollado por autores como Yela (1996a), que incluye al estímulo, el sujeto y la respuesta (E-O-R; ó E↔S→R). En este marco teórico, la conducta no es ya considerada como una mera reacción a un estímulo físico, sino como el resultado del funcionamiento de un agente activo (Young, 1986), de una estructura psicoorgánica de enorme complejidad que recibe la estimulación, la interpreta en función de su experiencia pasada, y responde en consecuencia con una acción significativa que le pone en relación con su medio (Bunge, 1985; Yela, 1996d).

La psicobiología, en definitiva, se interesa por el estudio del comportamiento, los procesos mentales y la experiencia subjetiva, y de las relaciones que éstos guardan con los fenómenos neurales. La naturaleza precisa de estas relaciones constituye una de las cuestiones que ha despertado más interés entre teólogos, filósofos, psicólogos, neurocientíficos e investigadores en ciencia cognitiva. Todos ellos se han acercado al problema mente-cuerpo con 1

En este sentido se manifiesta Skinner en 1975 cuando defiende la conveniencia de que la ciencia de la conducta y la neurología trabajen de forma independiente. Así, aunque “el señalar al sistema nervioso como entidad de control supone un importante avance en la explicación de la conducta[.....]su principal función con respecto a la ciencia de la conducta ha sido una vez más desviar la atención de la conducta como objeto. Los hechos sobre la conducta no son estudiados por sí mismos, sino que se consideran como algo que puede explicarse y aún justificarse por los hechos anteriores del sistema nervioso” (Skinner, 1975)

propuestas que es necesario revisar brevemente, habida cuenta de que algunas de ellas han sido determinantes para nuestra disciplina.

Perspectiva amplia e integradora

Evolutivos, genéticos, neuroembriológicos, fisiológicos, neuroquímicos, endocrinos.

Método científico

Las causas próximas o funcionales (que nos indica cómo es que algo ocurre – fisio-); y las causas últimas o evolutivas (que nos indica por qué es que algo ocurre). Pensada la biología de esta manera, es decir, dividida en dos grandes campos de indagación, se asocia a la biología funcional la labor de estudiar experimentalmente las causas próximas que nos explican el cómo de los fenómenos vitales; y la biología evolutiva, ocupada de reconstruir, por métodos comparativos e inferencias históricas, las causas últimas o remotas que nos explicarían el por qué de tales fenómenos.

¿Dónde se encuadra la Psicobiología? Neurociencias (años 60)

Ciencia unificadora, de carácter interdisciplinar que trata de englobar el conocimiento del sistema nervioso y sus manifestaciones.

BIOLOGÍA

MEDICINA

Neuroanatomía Neurofisiología Neuroquímica Genética del SN

Psiquiatría Neurología Neurocirugía

PSICOLOGÍA Psicobiología Psicoendocrinología Psicofarmacología

Neuropsicología Psicobiología del desarrollo Psicología fisiológica

1.2 Antecedentes histórcios

La fisiología Experimental y las revelaciones del microscopio S. XIX

Observaciones de cambios ocurridos en la conducta tras secciones y/o estimulaciones de nervios craneales y espinales… Distinción entre funciones sensoriales y motoras de los nervios… Medición precisa de la velocidad de propagación del impulso nervioso; mecanismo de propagación del potencial de acción… Desarrollo de técnicas histológicas y de tinción: origen celular de fibras nerviosas…

Padre de la Neurociencia Moderna

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Santiago Ramón y Cajal, Premio Nobel de Fisiología y Medicina 1906. Teoría Neural.

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Camilo Golgi (1842-1926), Teoría Reticularista. Desarrolló una técnica de tinción con dicromato potásico y nitrato de plata que al aplicarla al tejido cerebral producía una impregnación negra de las neuronas, si bien no permitía una visualización clara de la región en la que parecían unirse las terminales nerviosas y las células. Esta situación condujo a Golgi a desarrollar su Teoría Reticular, en virtud de la cual se suponía la existencia de una continuidad física entre los botones terminales de los nervios y las neuronas con las que éstos conectaban.

La cuestión del Localizacionismo

Localizacionista

Gall  35 órganos y cada uno con una función (benevolencia, vehemencia, capacidad de hablar…). Frenología: funciones cerebral en diferentes órganos. Desarrollo de la función producía un mayor desarrollo del órgano. Esto podía producir abultamientos en el cráneo.

Antilocalizacionista

Flourens  estudios con animales. Lesionaba regiones cerebrales y observaba su conducta. Si los localizacionista tenían razón, si lesiona un área, debería alterarse una conducta. Comprobó que cuanto más tejido extirpaba, más alteración sufría el animal. Concluyó que el cerebro es un todo (holista).

Más Localizacionista (no lo eran pero sus hallazgo lo apoyaban)

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Broca (1860)  paciente Tan-tan: únicas palabras que podía pronunciar. Una lesión en la tercera circunvolución del lóbulo frontal hemisferio izquierdo, incapacitando la producción del lenguaje (Afaxia de Broca – Área de Broca)

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Wernicke (1876)  estudiaba pacientes afáxicos. Encontró que lesiones en el Área de Broca, eran incapaces de comprender el lenguaje, aunque si podían producirlo (Afaxia Wernicke o de comprensión del lenguaje en lóbulo temporal izquierdo)

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Brodman (1920)  técnicas histológicas y de tinción. Estudió cerebros post-mortem y diferencias con neuronas de los vivos. En función de las diferencias elaboró un mapa estructural de la corteza cerebral (muy parecido al mapa funcional actual)

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Perfield  pacientes con epilepsia, a los que sometía a intervenciones quirúrgicas para evitar que el foco epiléptico se propagara. Estudió la corteza cerebral por que dentro del cerebro no había receptores del dolor. Desarrolló un mapa sensorio-motor del cerebro (homúnculo sensorial y homúnculo motor). Estimulaba regiones y preguntaba en que zona del cuerpo tenía sensaciones (con electrodos). Son dos cortezas adyacentes (motor frontal- sensorial dorsal).

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Sperry  científico y premio Nobel, interesado en describir diferencias entre hemisferios. Observó que cada uno tenía funciones diferentes. El izquierdo más racional, encargado del lenguaje y el cálculo. El derecho más imaginativo, encargado de tareas espaciales. Ambos hemisferios memorizaban, pensaban y funcionaban de forma independiente. Llevó a cabo investigaciones con animales y pacientes que se les seccionaba el cuerpo calloso (comisura cerebral, la más importante, formada por fibras que conectan ambos hemisferios para que actúen de forma coordinada). Encontraron que al seccionarla, cada hemisferio actuaba de forma independiente.

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Asimetría Cerebral  Estudio: Mostrar información de una pata de pollo a la derecha y una casa nevada a la izquierda. El hemisferio derecho ve la nieve y el izquierdo la

pata. Luego elige de cuatro fichas, una relacionada. Elige la pala con la mano izquierda y un pollo con la mano derecha. Al preguntar por la elección dice: “la pala para limpiar el granero”. Sólo puede verbalizar el pollo pero no la casa nevada, al no tener conectados los hemisferios. •

Contralateral  cada hemisferio controla la parte contraria del cuerpo.

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Phineas Gage  Barra atravesó mejilla izquierda y LF derecho. Cambio en la personalidad: antes responsable y ahora todo lo contrario. Además, cambió en las capacidades de sociabilidad: no respetaba las normas sociales, a sí mismo, incapaz de planificar, organizar su conducta, fracasa en toma de decisiones, etc. Otras relaciones: hiperactividad, autismo y esquizofrenia.

2. Organización del Sistema Nervioso Sistema Nervioso Central  encéfalo y médula espinal. Periférico  nervios espinales, nervios craneales y ganglios espinales. y Autónomo o Vegetativo.

Principales divisiones del SNC

Sistema Nervioso Periférico

Nervios espinales (31 pares), nervios craneales (12 nervios) y ganglios espinales.

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Una de las principales funciones es conectar la periferia del cuerpo con el SNC (médula y cerebro)

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Cada nervio espinal tiene dos ramas:

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Una anterior de carácter eferente y lleva información motora. Sale de la médula y van a conectar con los efectores o músculos.

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Una posterior de carácter aferente y la información va de esa rama al SNC. Es de tipo sensorial.

Los ganglios espinales (abultamiento) se localizan en las ramas posteriores de los nervios espinales. Están constituidos por cuerpos celulares (una va a la médula y la otra a la periferia).

Sistema Nervioso Autónomo o Vegetativo

Mantiene la homeostasis del medio interno. En principio es un sistema no consciente (como nos late el corazón, músculos relajados o tensos, respiración). Se divide en dos sistemas con funciones antagónicas:

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Sistema Simpático  nos permite prepararnos para la lucha o huida ante una situación de emergencia. Permite hacer una distribución de la energía que necesitamos para esa situación de emergencia.

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Sistema Parasimpático  trata de restablecer el equilibrio en el sistema. Pasada la situación de emergencia, el sistema tiene que recuperar nuevamente el equilibrio (ej. tasa cardiaca).

Las células del SNA están localizadas en los mismos lugares que los componentes del SNC y SNP.

3. Algunos conceptos básicos de Neuroanatomía

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Para estudiar las regiones más profundas, se secciona el cerebro en láminas. Se hacen en plano: sagital, coronal y horizontal. −

Sagital  se realiza paralelo al eje medial o línea media. Sólo podemos ver un hemisferio.

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Coronal  corte transversal. Se ven los dos hemisferios (y parte de los ventrículos laterales).

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Horizontal  corte en paralelo al eje horizontal y podemos ver los hemisferios (se pueden ver los ventrículos más anteriores –superior- y más posteriores – inferior-).

Para estructuras de la superficie. −

Visión superior  se observa directamente. Puede verse la cisura longitudinal que divide el encéfalo en dos hemisferios.

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Visión basal  la más utilizada. Se ve desde su parte más inferior (desde su base). Se pueden ver los bulbos olfatorios (nos dicen donde está el Lóbulo Frontal). El Lóbulo Parietal no se puede observar. En la visión más basal está el quiasma óptico, formado por el cruce de los nervios ópticos. En la parte medial del quiasma óptico sale el infundíbulo y conecta con la hipófisis. Y en la parte más posterior están los cuerpos mamilares.

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Visión lateral (corteza cerebral)  proceso más elaborado – pensamiento, aprendizaje-. Esta llena de pliegues y cada una forma surcos y circunvoluciones. Las circunvoluciones son los pliegues y los surcos son los huecos que quedan entre ellos. Surcos más importantes: surco o cisura de Silvio (separa LF del LT); surco o cisura de Rolando (separa LF del LP)

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Visión medial  se separan los dos hemisferios.

Direcciones Neuroanatómicas

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En animales cuadrúpedos el cerebro y la médula están en el mismo eje.

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En el hombre se mantiene en el cerebro igual que en los cuadrúpedos.

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En el tronco cerebral y en la médula el eje gira.

Envolturas y vascularización

Recubren y tapan el encéfalo. Son tres meninges: 1. Duramadre  más externa. Está formada por Hoz del cerebro (en el plano sagital que penetra hacia el interior del encéfalo –fisura longitudinal-) y Tienda del Cerebelo o Tentorium del Cerebelo (cuando penetra hacia el interior del cerebro en el plano horizontal. Por la parte posterior del cerebro a la altura del cerebelo). 2. Aracnoide  medial. 3. Piamadre  capa más interna. Entra en contacto íntimo con el encéfalo y la médula.

Entre la aracnoide y la piamadre está el espacio subaracnoideo. Hay unos agujeros dentro de los ventrículos que hace que salga el líquido céfalo raquídeo (LCR) al espacio subaracnoideo.

El encéfalo necesita una irrigación sanguínea por dos venas: carótida interna (más anterior) y la arteria vertebral (más posterior).

Sustancia gris y sustancia blanca

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Sustancia gris  formada por cuerpos celulares principalmente, somas (sobre todo) y dendritas, aunque también puede haber fibras NO mielinizadas2 (el proceso necesita ser más elaborado). Dichos cuerpos celulares se agrupan formando los núcleos internos del cerebro, la corteza cerebral y la sustancia gris central de la médula.

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Sustancia blanca  formada de fibras nerviosas mielinizadas que dan esa coloración pálida de la sustancia blanca.

Núcleos y tractos 2

Sustancia que recubre el axón de la neurona. Son fibras blancas por la que el impulso nervioso se transmite más rápido.

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Núcleos  Los cuerpos neuronales con conexiones anatómicas y funcionales similares tienden a agruparse juntos en grupos denominados núcleos. (ej. Corteza cerebral3 –mapa de Brodman estructural y funcional)

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Tractos  Las prolongaciones nerviosas que compartes conexiones y funciones comunes tienden a seguir el mismo recorrido discurriendo en vías o tractos. (ej. Tracto espinotalámico = muchos haces de neuronas4 que van de la médula al tálamo)

Neuronas aferentes, eferentes e interneuronas

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Aferentes  llega “HASTA”5. Llevan información de un lugar generalmente periférico a otro más central. Si la información es de tipo sensorial y proviene de un receptor periférico, se denomina: neurona sensorial.

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Eferentes  Sale “DESDE”. Si la información que sale llega a un músculo efector, se denomina: neurona motora.

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Interneurona  la gran mayoría de neuronas residen completamente dentro del SNC.

Decusación, contralateralidad, ipsilateralidad y asimetría

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Decusación  generalmente las vías sensitivas ascendentes y las vías motoras descendentes se cruzan.

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Contralateralidad  por lo que cada hemisferio está asociado funcionalmente al lado contrario del cuerpo. Generalmente las vías sensitivas ascendentes y las vías motoras descendentes se cruzan.

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Ipsilateralidad  cuando la información no se cruza.

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Asimetría  tanto hemisferio izquierdo, como hemisferio derecho, son diferentes a nivel estructural, funcional y bioquímico.

3

En la corteza se denomina área pero es igual que los núcleos.

4

Recorrido igual y funciones similares.

5

HASTA y DESDE son los puntos de referencia .