REPASO NIVEL DE ANÁLISIS BIOLÓGICO PROF. JULIANA DIEZ CABALLERO COLOMBO BRITANICO 2015 - 2016

NIVEL DE ANALISIS BIOLÓGICO FISIOLOGÍA Y COMPORTAMIENTO: OBJETIVOS DE APRENDIZAJE: 1. INDIQUE LOS PRINCIPIOS QUE DEFINEN EL NIVEL DE ANÁLISIS BIOLÓGICO: PRINCIPIOS: Principio 1 Hay correlaciones biológicas del comportamiento: orígenes de comportamiento fisiológicos como neurotransmisores, hormonas, áreas especializadas del cerebro, y genes. Se basa en el reduccionismo: el intento de explicar comportamientos complejos en términos de causas simples.

Seres humanos = sistemas biológicos Se debe considerar ambiente y cognición Relación bidireccional Biología afecta cognición Cognición afecta biología Cognición = Aprendizaje, percepción, sensación, atención, lenguaje, resolución problemas, memoria, etc. Diferentes factores que responden a estímulos ambientales: Procesos cerebrales Neurotransmisores Hormonas Genes

PRINCIPIO 2: investigación animal puede proporcionar información sobre el comportamiento humano Se usan animales para estudiar procesos fisiológicos y se asume que procesos biológicos son iguales para todos los animales, muchas veces los humanos no se pueden usar por razones éticas. Se basa en la teoría de la evolución de Charles Darwin: seres humanos y animales son diferentes especies ahora por demandas ambientales a demás que se pueden hacer inferencias sobre seres humanos desde investigación con animales Útil pero por cuestiones éticas - solo se acepta si es por buena causa y se pueda aplicar a los seres humanos y su salud, a veces el único método viable de ejecutar un estudio de investigación.

Principio 3: El comportamiento humando es en cierto modo tiene bases genéticas. El comportamiento de algún modo explicado por herencia genética, pero deben tenerse en cuenta factores ambientales. Si se adopta – se cree que la evolución es esencial en el comportamiento Investigadores interesados en origen genético del comportamiento usan gemelos para comparar variables como inteligencia, depresión o ansiedad: Gemelos homocigóticos/paternos son 100% idénticos (desarrollados del mismo ovulo) Gemelos visigóticos/fraternos comparten 50% de genes (diferentes huevos

Explique como los principios que definen el nivel de análisis biológico puede ser demostrado en investigación? Usar un principio y su investigación. Ejemplo: Investigación animal puede proporcionar información sobre el comportamiento humano Este principio es demostrado en el experimento de Rosenzweig y Bennet (1972) que estudia el rol de los factores del entorno en la plasticidad del cerebro de las ratas. Grupo1: entorno rico con muchos juguetes Grupo2: entorno pobre sin juguetes Las ratas estuvieron 30 o 60 días en sus entornos respectivos antes de que las mataran. El cerebro de las ratas del grupo 1 mostraron una capa de neuronas mas gruesa y espesa en la corteza a comparación del grupo 2. Las neuronas del cerebro crecen si son estimuladas.

Hay correlaciones biológicas del comportamiento: orígenes de comportamiento fisiológicos como neurotransmisores, hormonas, áreas especializadas del cerebro, y genes. localización de funciones - cada área del cerebro es responsable de la coordinación de cierta parte del cuerpo y por lo tanto de nuestro comportamiento Investigación: Newcomer y otros (1999) Este experimento consiste en el rol de la hormona de estrés en la memoria verbal y declarativa. Grupo 1: Dosis alta de cortisol, tabletas de 160mg por 4 días Grupo 2: Dosis baja de cortisol, tabletas de 40mg por 4 días Grupo 3: Control, tomaron tabletas de placebo.

El comportamiento humano es en cierta medida una base genética. Puede ser explicado por la herencia genética, aunque también puede ser afectado por factores del entorno Investigación: Bouchard y otros. (1990) Minnesota estudio de gemelos Estudio longitudinal de gemelos en Minnesota, investigando el rol relativo de los genes en IQ. Los participantes eran monocigóticos criados por separado y monocigóticos criados juntos. Los investigadores descubrieron que aquellos criados juntos tenían una concordancia de 86% a comparación de aquellos criados por separado con un 76%.

Discuta cómo y porque ciertos métodos de investigación son usados en el nivel de análisis biológico Naturaleza vs. Crianza Comportamiento por: Factores biológicos Factores ambientales El enfoque interaccionista usado hoy en día es holístico (mezcla de los dos) Métodos rigurosos de investigación periten identificar como lo biológico y el medio ambiente se relacionan en el desarrollo del ser humano y su comportamiento.

Métodos experimentales y métodos cualitativos Ejemplo: estos métodos permiten interrelacionar los factores naturales y la crianza investigación genética y teoría de la evolución. Estudios Bouchard y otros 1990, teoría de Darwin, y estudio del comportamiento criminal.

Discuta las consideraciones éticas relacionadas con la investigación del nivel de análisis biológico. La información genética obtenida de estas investigaciones pueden ser estigmatizadas y pueden afectar a las personas. Los objetivos y procedimientos del estudio deben ser explicados en lenguaje común y los participantes deben tener una comprensión clara del estudio en el que están participando. Existen diferentes maneras de proteger la información obtenida de estas investigaciones. Existe la opción de codificar la información o hacer de esta información completamente anónima. La investigación genética puede revelar información inesperada que puede dañar a los participantes. Para cubrir estos riesgos, se tiene en cuenta las consideraciones éticas.

investigación Caspi 2003 El gen normal influencia en los niveles de serotonina, que se conocen por controlar el humor. Los investigadores compararon sujetos con el gen 5-HTT normal (de mayor alelo) con otras que lo tenían mutado (menor alelo). Los investigadores encontraron que los participantes con el gen mutado, tenían mayor incidencia a caer en depresión después de un evento estresante, a comparación con los otros. Por lo tanto se concluyó que el gen 5- HTT podría indicar una vulnerabilidad a depresión después de sufrir un evento trágico.

Controversia sobre el proyecto del genoma humano si es éticamente natural, por ejemplo en la época de la Alemania nazi la eugenesia. la etimología del término eugenesia hace referencia al “buen nacimiento”. Se trata de la disciplina que busca aplicar las leyes biológicas de la herencia para perfeccionar la especie humana. La eugenesia supone una intervención en los rasgos hereditarios para ayudar al nacimiento de personas más sanas y con mayor inteligencia. O investigaciones complejas sobre si la homosexualidad es social o existe un gen homosexual

Examine un estudio relacionado con la localización y función del cerebro. Después de accidentes como el de Phineas Gage, algunos psicólogos hicieron descubrimientos interesantes, cuando se obtiene un accidente cerebrovascular. Paul Broca: Daño en lóbulo frontal izquierdo = incapacidad para entender y hacer oraciones gramaticales. Esta condición es llamada la Afasia de Broca

Carl Wernicke: Describió por primera vez el área que es crucial para la comprensión del lenguaje. Localizada en el posterior izquierdo temporal. Con afasia: Sus pacientes podían producir el habla pero no podían entenderlo. Se conoce como la Afasia de Wernicke. Gracias a las investigaciones de Wernicke y Broca, tenemos una clara comprensión de los factores que intervienen con el procesamiento del lenguaje.

El caso H.M Henry Molaison (H.M) nació el 26 de febrero en 1926 y padeció de una epilepsia intratable desde los 7 años. Durante 16 años sufrió de crisis parciales como también de convulsiones. En 1953 fue derivado para su tratamiento al neurocirujano William Beecher Scoville. Scoville localizó el origen de la epilepsia en los lóbulos temporales izquierdo y derecho. realizó una lobectomía bitemporal, en la cual el paciente H.M perdió aproximadamente dos terceras partes de su hipocampo, giro hipocampal y su amígdala.

La cirugía logro controlar los ataques epilépticos de Henry pero le provoco una severa amnesia anterógrada, no era capaz de crear nuevas memorias episódicas y semánticas de largo plazo. Su memoria de trabajo y procedimental, y personalidad estaban intactas. También sufrió de amnesia retrograda, por lo cual no pudo recordar acontecimientos 2 años antes de la cirugía ni algunos acontecimientos 11 años atrás. El pudo adquirir nuevas habilidades motora pero luego no recordaba haberlas adquirido. Los médicos que lo visitaban se sorprendían ya que al salir 15 minutos y luego volver a entrar Henry hablaba con ellos como si acabara de conocerlos. Su caso fue un objeto de estudio que ayudo a determinar el importante papel del hipocampo en la fijación de la memoria en la creación de nuevos recuerdos

Que podemos aprender. El hipocampo y las áreas que rodean al hipocampo juegan un rol critico en convertir experiencias y memorias de corto plazo a memorias de largo plazo. H.M pudo recordar algunos acontecimientos antes de la cirugía, lo cual indica que hipocampo almacena memorias temporal en vez de permanente. Como H.M pudo aprender algunos nuevos procedimientos para su memoria (éstas no están almacenadas a través del hipocampo). Procesos de memoria son más complejos de lo creído

Explique usando ejemplos, el efecto de la neurotransmisión en el comportamiento humano. Los neurotransmisores son las sustancias que facilitan la transmisión de los impulsos nerviosos a través de la sinapsis a otra neurona u órganos efectores como, por ejemplo, músculos y glándulas. Actualmente se conocen alrededor de 50 neuropéptidos y otras sustancias que cumplen la función de un neurotransmisor. Moléculas químicas Comunicación electroquímicos

Ejemplos de como los neurotransmisores afectan el comportamiento humano. La Dopamina es un neurotransmisor que desempeña varios papeles en seres humanos y otros animales. Algunas de sus funciones notables están en: Regulador de la actividad cerebral. Al igual que la serotonina Movimiento Memoria Recompensa agradable Comportamiento y cognición Atención Inhibición de la producción de la prolactina Sueño Humor Aprendizaje

La Dopamina. La Cocaína y las anfetaminas inhiben la re-absorción de la dopamina. La Cocaína es un molde del transportador de la dopamina que competitivo inhibe la absorción de la dopamina para aumentar la presencia de dopamina. http://www.youtube.com/watch?v=EIsw-kC5yN8

Estudios: Berridge and Kringelbach (2009) http://www.youtube.com/watch?v=N6HNk1c-Xdk La dopamina y la sensación de placer (resonancia magnética funcional) mostrar áreas del cerebro involucradas en la sensación de placer. Fisher (2004) La dopamina en la adicción al amor. http://www.ted.com/talks/helen_fisher_studies_the_brain_in_love#t-175643 Video de 15¨

Fisher 2004 Explicación evolucionista donde “estar enamorado” es similar a “ser adicto” Dopamina aumenta deseo y recompensa, disparando misma carga emocional al ver o pensar en un ser amado que al ingerir drogas Explica la pasión romántica (altos niveles) y rechazo (bajos niveles) Objetivo: Para investigar los mecanismos neuronales asociados con el sistema de atracción (amor romántico).

10 mujeres + 7 hombres (18-26 años) que informaron estar enamorados durante 7,5 meses Llenaron un cuestionario para investigar cómo se sentían acerca de su relación Se colocaron en el escáner fMRI y por 6 veces: Observaban fotografía de su amada/o Tarea de distracción de contar hacia atrás Miraban una fotografía de un conocido neutral Resultados: Mayor actividad asociadas con dopamina Resultados indican posibilidad de circuitos cerebrales dedicados a atracción - iguales a asociados con la "adicción", lo que podría apoyar la hipótesis de que "el amor romántico es una adicción”

Acetilcolina la acetilcolina (ACh) es una molécula producida por las neuronas colinérgicas, el tipo de neuronas que tienen ACh como neurotransmisor.   Memoria a corto plazo Movimientos Apredizaje

Estudio de la acetilcolina. Y la memoria a corto plazo. Martinez y Kesner (1991). ACh y formación de memoria. Objetivo: Investigar como el rol de Ach en la formación de la memoria Procedimiento: Es un estudio experimental utilizando ratas. Fueron entrenadas para correr por un laberinto. Grupo 1: Recibieron una inyección de escopolamina, bloques de receptores de Ach que reducen el Ach disponible. Grupo 2: Recibieron una inyección con fisostigmina, producción de bloques de colinesterasa (enzima que limpia el Ach de la sinapsis) haciendo que haya mas Ach disponible. Grupo 3: Grupo control

Resultados: Grupo 1: Tuvo problemas encontrando la salida del laberinto y fueron lo que tuvieron mas errores. Grupo 2: Corrieron rápido por todo el laberinto y fueron los que menos errores tuvieron. Fueron mas rapidos que el grupo control Evaluación: El estudio muestra que el Ach es importante para la memoria ya que las ratas mostraron diferentes capacidad de memoria dependiendo el nivel de Ach. Desde que esto fue un experimento de laboratorio controlado podemos concluir que el nivel de Ach es un factor que afecta la memoria pero lo neurobiológico de la memoria es muy complejo.

Explique usando ejemplo la función de dos hormonas en el comportamiento. Las hormonas son sustancias de la secreción de determinadas glándulas del cuerpo. Se puede ver en los animales, personas y las plantas. Cumplen la función de regular la actividad de otros órganos Las hormonas son mensajeros químicos que son absorbidos por la sangre. Viajan a todas partes del cuerpo. Se encuentran mas de 60 hormonas en el cuerpo. Como están situadas en la sangre, la gran mayoría de las veces se demoran un poco en poder cambiar el comportamiento del cuerpo humano.

Oxitocina influye en el amor, y la confianza Estudio: Baumgartner y otros (2008) el rol de la oxitocina en la confianza y el comportamiento económico. http://www.youtube.com/watch?v=yveGwMbsIkU

Oxitocina. Se produce en la hipófisis. Es la hormona que marca la finalización del embarazo, y es la que crea las contracciones. Es la hormona de cariño y de confianza, la que crea un vinculo de afecto y hace que duren las parejas. Fomenta los enlaces entre las personas. Esta presente en los momentos mas importantes de la vida con el proceso de enamoramiento, y el proceso para tener bebes. Es una de las que ayuda a crear la lactancia materna. Los sentimientos no se crean en el corazón sino en el cerebro y con la oxitócica se fortalecen los sentimientos y los hace mas duraderos y estables de amor y compromiso.

Cortisol en la memoria. Newcomer (1999) experimento cortisol y la memoria. El cortisol es la hormona producida por la corteza adrenal en respuesta al estrés, y ayuda a restaurar la homeostasis. (mucho cortisol puede prolongarse en el estrés crónico) Querían investigar “como los niveles de cortisol interfieren con la memoria verbal” Usaron una muestra de auto selección, en donde 51 personas entre 18-30 años fueron seleccionados. El experimento duró 4 días y a todos los participantes les dieron esta hormona en diferentes cantidades.

A los primeros les dieron un nivel alto(160mg por día) A los segundos les dieron les dieron un nivel intermedio (40mg por día) Y a los terceros un nivel bajo(0mg por día) El resultado fue que el primer grupo lo hizo terriblemente, tenia mucho estrés, a tal punto que no se podían concentrar. El estrés creaba mas estrés. El segundo grupo tuvo una pequeña cantidad de estrés, aunque todavía tenia razón de la memoria y podía “usarla” En el tercer grupo no se vio ningún cambio de la memoria. No fue afectada.

DISCUTA DOS EFECTOS DEL MEDIO AMBIENTE EN UN PROCESO FISIOLÓGICO. El cerebro es un sistema dinámico que interactúa con el ambiente , mas que nada es esculpido por experiencias El cerebro no solo determina y cambia el comportamiento pero el comportamiento y ambiente afectan el cerebro.

Efecto1: Efectos medioambientales en las ramificaciones dendríticas (Plasticidad cerebral) Hubble y Wiesel 1956 demuestran que el cerebro puede cambiar dependiendo del medio ambiente . Esto lo concluyeron al experimentar con ratas . La corteza cerebral es la que se considera que tiene la mayor cantidad de funciones cognitivas. La plasticidad cerebral es la habilidad de reorganizar las conexiones entre las neuronas . Cambios que ocurren en la estructura del cerebro Como resultado de aprendizajes y experiencias.

El cerebro se modifica a la persona enfrentar retos y esto representa adaptación del ser humano. La plasticidad puede cambiar las funciones de las estructuras del cerebro dependiendo de la regularidad y tareas que las neuronas desempeñan. Altos niveles de estimulación y oportunidades de aprendizajes en momentos adecuados pueden generar mayor densidad en conexiones neuronales.

Investigación: Rosenzweing y Bennett Dimond 1972. Los investigadores ponían ratas en dos diferentes ambientes para medir los efectos De su enriquecimiento y depravación en el avanza de los neuronas de la corteza cerebral. Objetivo:Para investigar si los factores ambientales tales como un rico o un ambiente empobrecido afectan el desarrollo de las neuronas en la corteza cerebral. Procedimiento:· Las ratas fueron colocadas ya sea en un ambiente enriquecido o una condición empobrecida , Estas ratas en una jaula proporcionadas con diferentes objetos de estímulo para explorar y jugar. Este grupo también recibió entrenamiento laberinto cada rata en una jaula de individuo (aislamiento y sin estimulación).· Las ratas pasaron normalmente de 30 a 60 días en sus respectivos entornos antes de ser asesinados por lo que los investigadores pudieron estudiar los cambios en la anatomía del cerebro. Resultados· La anatomía del cerebro era diferente para ratas en la ambiente enriquecido y el ambiente poco estimulado.· Los cerebros de las ratas del ambiente enriquecido: aumentó el grosor y mayor peso de la corteza. y habían desarrollado más receptores de acetilcolina en la corteza cerebral (neurotransmisor importante en el aprendizaje y la memoria).

Efecto 2: el efecto de la cognición en la fisiología. Los seres humanos son influenciados por las funciones de su cerebro. Podría la meditación por ejemplo cambiar la actividad cerebral? Experimento de Richard Davidson 2004 responde esta pregunta. -El experimento consistía en 8 monjes budistas con 10.000 horas de experiencia en la meditación, y 10 voluntarios que se entrenaron en meditación por una semana. -A todos los participantes se les dijo que meditaran acerca de amor y compasión. Con un electroencefalograma, EEG. -Se midió la actividad del cerebro mediante los rayos gamma.

Concluyó que la meditación puede tener un efecto de largo plazo en el cerebro y la manera en que este procesa las emociones. El cerebro se puede adaptar a las simulaciones, así sea del ambiente o como resultado de nuestra propia creación.

Examine una interacción entre la fisiología y la cognición en el comportamiento. LA neurociencia es el estudio científico y biológico de la correlaciones de los procesos mentales ) cognición Investiga como varias áreas del cerebro están involucradas en los procesos cognitivos , ej: como daños en el cerebro afectan la memoria. Investigaciones: Davidson y otros 2004 meditación y ondas gava Vestergaard-Poulsen y otros 2009 cambios en la estructura del cerebro por la meditación. Efecto Mozart Rauscher y otros 1993

Discuta el usos de imágenes de tecnología cerebral en investigaciones y la relación entre los factores biológicos y el comportamiento LA técnicas de imágenes cerebrales son usadas por la neurociencia para investigar la relación entre el comportamiento y las estructuras del cerebro, ejemplo: después de un daño cerebral se puede investigar o encontrar que áreas del cerebro están involucradas, y cual actividad cognitiva.

Técnica 1 - IRM (imágenes por resonancia magnética) Una resonancia magnética es un análisis estructural, lo que significa que se utiliza para examinar la estructura del cerebro. Esto implica mirar los tejidos en el cerebro, y se puede utilizar para encontrar cualquier anormalidad en su estructura (por ejemplo, tumores o daños causados por accidentes).

Ventajas & Desventajas del IRM Investigación Ashtari y otros 2009 usaron la imagen de resonancia magnética cuando se abusa de la marihuana y como causa daños en el desarrollo del cerebro en adolescentes y adultos jóvenes. Las investigaciones escanearon los cerebros de 14 hombres jóvenes con antecedentes de abuso de marihuana en un largo período de tiempo. El grupo control consistió en 14 hombres jóvenes que no habían usado marihuana. Los resultados indicaron que hubo anomalías cerebrales en los lóbulos frontal, parietal y temporal en los cerebros de los consumidores de marihuana. Los investigadores concluyeron que el consumo de marihuana a temprana edad puede afectar negativamente el desarrollo del cerebro, pero ya que el estudio dio los datos de correlación se necesita más investigación

Maguire y otros 2000 Los datos de resonancia magnética fueron y se encontró que Los taxistas de Londres con licencia tienen una re- capacidad notable para adquirir y usar el conocimiento de una gran ciudad compleja para navegar dentro de ella. Diferencias de volumen de materia gris en el hipocampo relativa a los controles se han reportado para acompañar esta experiencia. http://video.nationalgeographic.com/video/london-taxi-sci

Imagen de resonancia magnética Funcional. )fMRI El escáner fMRI mide los cambios en el flujo sanguíneo en el cerebro activo. Esto se asocia con el uso de oxígeno y está vinculada a la actividad neuronal durante el procesamiento de la información En lugar de mirar la estructura del cerebro como se hace en la exploración de resonancia magnética, en el RMF lo que se mide es la cantidad de oxígeno en la sangre en diferentes partes del cerebro. Harris y Fiske 2006 Objetivo: encontrar los correlatos biológicos de los estereotipos y los prejuicios Método Escaneos fMRI utiliza para estudiar los procesos cerebrales de los estudiantes como una respuesta a la que se presenta con imágenes de grupos externos.

Kringelbach y Berridge (2009) - Hacia una neuroanatomía funcional de placer y felicidad Kringelbach y Berridge utilizan escáneres de resonancia magnética funcional para estudiar qué áreas del cerebro se activan cuando los participantes experimentan placer. Estaban interesados específicamente en las áreas del cerebro en donde se utilizó el neurotransmisor de dopamina la dopamina trabaja en la creación de sensaciones placenteras en la corteza orbitofrontal (en la parte delantera y la parte inferior del cerebro, justo encima de los ojos La dopamina se ha asociado con los sentimientos placenteros y muchas drogas recreativas interactúan con el sistema de la dopamina.

Los investigadores descubrieron que la corteza orbitofrontal y las endorfinas fueron quizá vinculados a la experiencia subjetiva de placer, mientras que la dopamina y la otra área del cerebro llamada núcleo accumbens estuvieron involucrados en la búsqueda del placer, no en la experiencia del placer en sí

(Tomografía por emisión de positrones) Una tomografía PET (tomografía por emisión de positrones) se usa para mirar la función cerebral, que mide la actividad, como una exploración de resonancia magnética funcional. Esto implica la inyección de un trazador radioactivo en el torrente sanguíneo con un producto químico utilizado por el cuerpo, tal como la glucosa o agua, para ver en que partes del cuerpo hay mayor flujo de sangre Las emisiones de partículas radiactivas (positrones) del trazador dan señales que se registran dependiendo de los niveles de actividad en diferentes partes del cerebro. Mayores niveles de actividad cerebral aparecen en la exploración con diferentes colores

Taller. Discuta hasta que punto la genética influencia el comportamiento. Examine un explicación evolutiva del comportamiento Discuta consideraciones éticas en investigación genética y su influencia en el comportamiento.