3. FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS DE LA CONDUCTA

1. Una historia milenaria La psicobiología es la ciencia que estudia los fundamentos biológicos de la conducta, cómo se organiza el sistema nervioso y cuáles son sus funciones. Antiguo Egipto: los órganos de los faraones se conservaban en jarras de alabastro durante la momificación. Sin embargo, el cerebro era desechado. Hipócrates: El hombre debería saber que del cerebro vienen las alegrías, los placeres, la risa y las bromas, y también las tristezas, la aflicción, el abatimiento y las lamentaciones. Shakespeare: Dime, ¿dónde se origina la fantasía: en el corazón o en el cerebro? (El mercader de Venecia). Franz Gall: inventó la frenología, según la cual las protuberancias del cráneo podían revelar nuestras cualidades mentales y personalidad. Siglo XX: gran interés por la fisiología de los procesos mentales y de la conducta.

2.1 Naturaleza de la genética 2. Genética y conducta 2.1 Naturaleza de la genética La genética es la ciencia que estudia los mecanismos de la herencia, cómo se transmiten los rasgos de padres a hijos. Las unidades básicas de la herencia son los genes. Un gran avance para la genética fue el descubrimiento del ADN por Watson y Crick en 1953. Cada célula contiene 23 pares de cromosomas, que determinan nuestro genotipo. El ADN es una molécula en forma de doble hélice unida por bases químicas: adenina, guanina, timina y citosina. El ADN produce ARN, que elabora las proteínas.

2.2. El genoma humano 2. Genética y conducta El genoma es el conjunto de cromosomas de un organismo, con sus genes correspondientes. El genoma de cada especie define sus capacidades específicas. Su secuenciación se completó en 2003 gracias al proyecto Genoma humano, dirigido por Collins y Venter. Algunas de sus características son: El ADN contiene las instrucciones para hacer todos los organismos. Los genes están interrelacionados y pueden solaparse. El 95% del genoma es funcional y el 5% restante es “basura genética”. El código genético es universal. Somos genéticamente idénticos en un 99,9%. En el futuro, el genoma permitirá la curación de las enfermedades de base genética. Posibles problemas éticos y sociales.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) 3.1 Las neuronas y sus mensajes Composición de las neuronas Cuerpo celular: o soma. Contiene el núcleo, el almacén de información genética, los orgánulos que sintetizan ARN y proteínas. Axón: prolongación de la neurona que conduce el impulso nervioso del soma a otra neurona. Dendritas: prolongaciones del cuerpo celular que actúan como receptores de señales procedentes de otras neuronas.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) B. Clasificación de las neuronas Según su estructura: Unipolares: solo tienen una prolongación. Propias de los invertebrados Bipolares: tienen dos prolongaciones, muchas son sensoriales. Multipolares: suelen ser motoras y abundan en el encéfalo y la m. espinal. Según su función: Sensoriales o aferentes: son sensibles a varios estímulos y envían información de los tejidos y órganos sensoriales hacia la m. espinal y el cerebro. Motores o eferentes: transmiten información desde la m-espinal y el cerebro hacia músculos y glándulas. Interneuronas: recogen los impulsos neuronales sensitivos y los transmiten a las neuronas motoras, encargadas del movimiento.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) C. Células gliales Las células gliales rodean y mantienen a las neuronas, son más numerosas que estas y constituyen la mitad de la masa total del cerebro. Tienen varias funciones vitales: se encargan de proteger el cerebro frente a virus y bacterias, realizan funciones de sostén y reparación de tejidos y producen mielina, la capa aislante que recubre a los axones.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) 3.2 El impulso nervioso La función principal de las neuronas es generar y difundir los impulsos nerviosos. El SN es un sistema electroquímico de comunicación que nos permite pensar, sentir y actuar. La función principal de las neuronas es generar y difundir los impulsos nerviosos. El impulso nervioso es una onda eléctrica que avanza por la superficie de la neurona y sus prolongaciones. Se produce por las variaciones en la distribución de iones.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) 3.3 La sinapsis neuronal La sinapsis es la unión entre dos neuronas que interactúan e intercambian información o entre neuronas y células musculares o glandulares. Fue descubierta por Santiago Ramón y Cajal. La sinapsis eléctrica se produce por el flujo directo de la corriente desde la neurona presináptica a la postsináptica. La sinapsis química es más lenta que la eléctrica, porque la neurona presináptica libera el neurotransmisor que pasa a difundirse por la hendidura sináptica y se une después a los receptores de la membrana celular postsináptica.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) 3.4 Neurotransmisores Los neurotransmisores son productos químicos cuya misión es comunicar a las neuronas entre sí. Provocan diferentes reacciones en las células adyacentes. Los más importantes son: Dopamina: regula la actividad motora y los niveles de respuesta en muchas partes del cerebro. Serotonina: regulación de los estados de ánimo, control de ingesta, sueño y dolor. Noradrenalina: interviene en las respuestas de emergencia. Acetilcolina: actúa como mensajero en todas las uniones entre la neurona motora y el músculo. Encefalinas y endorfinas: opiáceos endógenos que regulan el dolor, la tensión y aportan calma.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) 3.5 Los receptores y los efectores El cerebro coordina a todos los sistemas corporales mediante los receptores y los efectores. Los órganos de los sentidos reciben señales electromagnéticas, químicas, electro-químicas y mecánicas. Estas señales son procesadas por los receptores, encargados de transformar los distintos tipos de energía en impulsos nerviosos. Los efectores son órganos encargados de ejecutar las respuestas a los estímulos ordenador por el SNC. Las respuestas pueden ser: Motoras: por ejemplo, realizar un movimiento sencillo. Secretoras: el efector es una glándula que libera hormonas en el torrente sanguíneo.

4. División del sistema nervioso 4.1 El sistema nervioso central (SNC) El sistema nervioso humano está compuesto por dos sistemas: El sistema nervioso central (SNC) controla el funcionamiento del cuerpo. Está compuesto por el cerebro, el cerebelo, el bulbo raquídeo y la medula espinal. Procesa la información del exterior y ordena las respuestas del organismo. El sistema nervioso periférico está formado por los ganglios y los nervios. Transmiten sensaciones y otras informaciones al SNC y demás partes del organismo. El SNC se divide en: Sistema somático: la parte del SN que relaciona el organismo con el medio ambiente externo. Sistema nervioso autónomo (SNA): regula las funciones internas del organismo. Se divide en sistema nervioso simpático y parasimpático.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) A. Áreas del SNC Telencéfalo: Corteza cerebral: rodea los hemisferios cerebrales. Ganglios basales: relacionados con los movimientos automáticos y rítmicos. Sistema límbico: relacionado con la motivación y la emoción. Se divide en hipocampo y amígdala. Diencéfalo: compuesto por tálamo e hipotálamo. Procesa y distribuye la información sensorial y motora. Cerebro medio o mesencéfalo: controla los movimientos oculares, la coordinación de los reflejos visuales y auditivos y los músculos esqueléticos. Cerebelo o metencéfalo: relacionado con el movimiento y el aprendizaje de habilidades motoras. Protuberancia: cuenta con neuronas que distribuyen información desde los hemisferios al cerebelo. Bulbo raquídeo: controla la digestión, la respiración y el sistema cardiovascular. Médula espinal: recoge la información somatosensorial enviada al cerebro y distribuye las fibras motoras hacia los órganos efectores.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) B. Los hemisferios cerebrales El cerebro se divide en dos hemisferios. Cada hemisferio controla el lado opuesto del cuerpo. Los hemisferios parecen simétricos pero son anatómicamente diferentes. El izquierdo es el más racional. El derecho es el más emocional. Cada hemisferio se divide en cuatro lóbulos: El lóbulo frontal está asociado con las funciones mentales superiores. El lóbulo temporal recibe sonidos e impulsos olfativos y controla el habla y la memoria. El lóbulo parietal está asociado a las sensaciones corporales. El lóbulo occipital es la zona de procesamiento visual de la corteza.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) C. Funciones de la corteza cerebral El funcionamiento del cerebro es holista, aunque sigamos manteniendo una división artificial del córtex en cuatro áreas básicas: Corteza somatosensorial: se encuentra en el lóbulo parietal, en el área posterior a la cisura de Rolando. Recibe información de los sentidos corporales. Corteza motora: se encuentra en el lóbulo frontal, en la zona anterior a la cisura central. Participa en la iniciación de los movimientos voluntarios. Corteza auditiva: se encuentra en el lóbulo temporal, donde se procesan las señales enviadas por las neuronas sensoriales al oído. Corteza visual: se encuentra en el lóbulo occipital. En cada zona de la corteza visual se proyectan diferentes áreas de la retina.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) 4.2 El sistema nervioso periférico (SNP) El sistema nervioso periférico (SNP) está formado por grupos neuronales (ganglios y nervios periféricos) que están fuera del SNC (encéfalo y médula espinal) y se prolongan hacia los tejidos y órganos del cuerpo. El SNP se divide en dos componentes: El SN somático proporciona información sensorial sobre el estado muscular y el ambiente externo al SNC, y envía mensajes del cerebro hacia los órganos sensoriales y los músculos esqueléticos. El SN autónomo transporta la información desde y hacia los órganos y glándulas internas del cuerpo y regula las actividades involuntarias, como los cambios del latido cardíaco o la presión sanguínea.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN) A. El sistema nervioso autónomo (SNA) El SNA regula de forma automática e inconsciente las funciones del organismo. Se divide en: SN Simpático: estimula las reacciones de lucha o huida. En situaciones de emergencia, el cuerpo debe responder a cambios repentinos del ambiente externo o interno. SN parasimpático: inhibe o reduce la acción de los órganos y es responsable del reposo y mantenimiento del cuerpo.

5. Sistema endocrino El sistema endocrino y el SNA se encargan de la homeostásis. Está formado por diferentes glándulas: Hipófisis: situada en la base del cerebro, controla el sistema endocrino y segrega varios tipos de hormonas. Tiroides: situada en la garganta, produce la tiroxina. Paratiroides: produce la hermana paratiroidea. Páncreas: controla el nivel de azúcar en sangre mediante la insulina y el glucagón. G. suprarrenales: regulan el ritmo del corazón, la presión sanguínea y la respiración. Ovarios y testículos: regulan la reproducción y el desarrollo sexual.

6. Métodos de exploración cerebral Electroencefalografía (EEG) La electroencefalografía mide las señales eléctricas del cerebro en la superficie del cráneo, porque los impulsos nerviosos transmitidos por las neuronas son de naturaleza electroquímica B. Tomografía axial computerizada (TAC) La exploración por tomografía computarizada es una imagen de rayos X mejorada por computadora, y su resolución es mayor que la de las radiografías convencionales. C. Tomografía por emisión de positrones (PET) La exploración por PET describe la actividad metabólica de diferentes áreas cerebrales y muestra cómo cada área gasta su combustible químico: la glucosa. D. Enfermedad de Parkinson Un detector registra la forma en que los átomos de hidrógeno responden dentro del cuerpo a un campo magnético. Cuando los átomos liberan señales, estas son procesadas en imágenes por la computadora.

7. Cerebro de hombre y cerebro de mujer Los hombres y las mujeres no solo se diferencian por sus características físicas y psicológicas y por su función reproductora, sino que también difieren en sus capacidades intelectuales. Muchas pruebas sugieren que las mujeres son mejores que los hombres en habilidades como el uso del lenguaje, la fluidez verbal, la velocidad de articulación y la gramática. Por su parte, los hombres muestran una mejor ejecución en tareas espaciales (resolución de laberintos, ensamblaje de imágenes, rotación mental y destrezas mecánicas). Una explicación de las diferencias cognitivas de hombres y mujeres es que las hormonas sexuales condicionan la organización del cerebro en una etapa precoz de la vida.

8. Patologías cerebrales Autismo Se caracteriza por una alteración del lenguaje y la comunicación, carencia de vínculos afectivos con los padres, rechazo al contacto físico por tener una imaginación limitada. B. Epilepsia La epilepsia es una grave alteración de la actividad eléctrica cerebral y puede ser hereditaria. La epilepsia se manifiesta por diferentes tipos de ataques. C. Enfermedad de Alzheimer Se caracteriza por una progresiva pérdida de la memoria, que conduce a una demencia severa y afecta a la capacidad de pensar, hablar o realizar las tareas básicas de aseo personal D. Enfermedad de Parkinson Es un trastorno neurológico originado por un déficit del neurotransmisor dopamina en el cerebro. Causar temblores, dificultades para andar, etc.