Unidad 3. BASES BIOLÓGICAS DE LA CONDUCTA.

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1 Unidad 3. BASES BIOLÓGICAS DE LA CONDUCTA. CONTENIDOS: 1.-Introducción Definición y función del SN. 3 niveles. 2.-Funcionamiento del sistema nervioso. Composición: células y vasos sanguíneos 1.-La neurona: a) Elementos b) Funcionamiento neuronal c) Neurotransmisores. 3.-El sistema nervioso central a) El encéfalo. b) Médula espinal. c) Niveles de funcionamiento. 4.-El sistema nervioso periférico. a) Sistema somático b) Sistema autónomo. c) Cómo estudiamos el cerebro 5.-Sistema sensorial y motor a) Sistema sensorial. b) Sistema motor. c) Coordinación sensitivo-motora.. 6.-El sistema endocrino a) Estructura del sistema endocrino b) Funcionamiento del sist.endocrino

2 1.-INTRODUCCIÓN Desde la antigüedad los filósofos se han empeñado en explicarnos que el cuerpo y la mente son dos cosas distintas, que la mente es un objeto sin materia y por lo tanto independiente del cuerpo y sin ninguna relación con él. Sin embargo es obvio que el cerebro y todas las estructuras relacionadas con el mismo se encuentran ancladas en el cuerpo, forman parte del organismo y por tanto son netamente materiales. Posteriormente otros estudiosos de las funciones cerebrales y de la conducta han demostrado cómo las funciones cerebrales, aún las más elevadas, tienen unos lugares concretos en el cerebro y cómo estimulando convenientemente esas zonas se pueden obtener respuestas similares. Por ejemplo, al estimular las áreas relacionadas con el lenguaje se produce la emisión de sonidos de forma involuntaria. A) Definición y funciones del sistema nervioso. El sistema nervioso es el sistema encargado de mantener la homeostasis, activar, controlar, y coordinar todas las funciones que caracterizan al ser vivo El sistema nervioso debe cumplir funciones a tres niveles: nivel básico, intermedio, y superior: 1ºnivel: básico. Consistirá en mantener vivo al sujeto, controlando las funciones básicas a este nivel (homeostasis): -funcionamiento de los distintos órganos, aparatos, y sistemas -equilibrio correcto en sus funciones (por ejemplo, que el corazón no lata a más velocidad de la que debe cuando no sea necesario). 2º nivel: intermedio. El sistema nervioso deberá captar toda la información del ambiente que le rodea para adaptarse a él e iniciar acciones encaminadas a nutrirse, reproducirse o relacionarse. 3º nivel: superior. Integraría las funciones superiores. Sería el encargado (el SN) de relacionar y asociar la información previamente adquirida, de filtrarla convenientemente, de almacenarla y de utilizarla para aumentar la eficacia de sus acciones, para en definitiva, mejorar su adaptación al medio que le rodea. 2. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA NERVIOSO A) Composición: la neurona El SN humano está compuesto por billones de células, que se dividen en 2 tipos básicos. -las neuronas, o células nerviosas (o nobles), que efectúan el trabajo de recibir y mandar información a otras partes del cuerpo.son protegidas y sostenidas por otras células.

3 -las glías que se encargan de dar soporte vital a las primeras, es decir aportarlas oxígeno y nutrientes, retirar los desechos metabólicos, etc., también se encargan de cubrir ciertas neuronas con una funda de grasa llamada mielina. En el sistema nervioso existen por lo menos 12 billones de neuronas y al menos el mismo nº de glías. El nº de neuronas que posee cada individuo queda determinado a muy temprana edad y a partir de ese momento iremos perdiéndolas. El tejido nervioso se completa con los vasos sanguíneos: arterias y venas, que van a abastecer de sangre al tejido cerebral, acarreando oxígeno y limpiando el tejido cerebral de residuos metabólicos y otras sustancias. Elementos Las neuronas son de forma variada aunque todas tienen tres elementos: un cuerpo celular, dendritas y un axón. -El cuerpo celular (soma) tiene un núcleo que contiene la información genética en el ADN. En este núcleo se efectúan el metabolismo y la respiración. -Las dendritas son unas prolongaciones gruesas y cortas del cuerpo celular, cuya función consiste en recibir mensajes provenientes de células vecinas. Cuanto más largas y complejas sean las dendritas de una neurona más conexiones puede ésta realizar. -El axón es una fibra larga e individual que se extiende desde el cuerpo celular. Es muy delgado y suele ser a menudo más largo que las dendritas. El axón lleva mensajes de salida de la célula y los transmite a las neuronas contiguas o dirige un músculo o glándula para que entren en acción. El axón está rodeado (en algunos casos) por una envoltura (capa) grasosa llamada vaina de mielina Las vainas ayudan a las neuronas a actuar con mayor eficiencia además de proporcionarles aislamiento.. Funcionamiento neuronal La transmisión de la información es lo que denominamos señal o impulso nervioso. Consiste en una especie de corriente eléctrica que viaja a lo largo de la membrana de la célula. Los impulsos van más rápidos si van recubiertos de mielina, ya que ésta actúa como un aislante eléctrico. Los axones que no tienen mielina, transmiten información a menor velocidad. El proceso de mielinización (formación de mielina a lo largo del cuerpo) se prolonga los primeros años de vida del ser humano, a la vez que las dendritas crecen y se desarrollan. La gran capacidad de aprendizaje que tenemos durante los primeros años de la vida es paralela al proceso de mielinización y al crecimiento de las dendritas durante este periodo.

4 Cómo se desencadena toda esta transmisión de información o de impulsos nerviosos? Lo primero es la llegada de un estímulo a cualquier parte de nuestro cuerpo y es recogido por los diferentes tipos de receptores que poseemos: vista, olfato, temperatura, oído, equilibrio, dolor, tacto, presión, posición etc. Ahí es recogido por las dendritas de las neuronas y lo llevan al Sistema Nervioso. Este proceso se llama aferencia (proceso de llevar información desde la periferia hasta el centro). Al llegar la inf. al encéfalo, se distribuye por todo él, llegando la inf. a gran cantidad de neuronas. Esta comunicación entre ellas se produce a través de las dendritas y los axones. Cuando ya se han recibido los estímulos suficientes, el cerebro procesa la información, la integra y toma una decisión sobre qué acción realiza. La orden sale en sentido opuesto a la llegada de la información. Parte del cuerpo de las neuronas, y se dirige por los axones a la periferia (este proceso se denomina eferencia) yendo a estimular glándulas, músculos, etc. La transmisión sináptica y los neurotransmisores Las neuronas contactan entre sí o con cualquier parte de organismos a través de unas estructuras especiales llamadas sinapsis. Las sinapsis son pequeños espacios entre el axón de una neurona y las dendritas o el cuerpo celular de otra. Cuando el estímulo eléctrico (la descarga) llega al final del axón libera en la sinapsis una sustancia química llamada sustancia transmisora o neurotransmisor. Los puntos de recepción, moléculas especializadas de la neurona receptora, cogen o captan la sustancia química. Existen diversas sustancias transmisoras, pero cada neurona envía sólo una sustancia química para todas sus conexiones sinápticas. En la sinapsis: los neurotransmisores pueden excitar la neurona receptora, haciéndola disparar sus propios impulsos o puede inhibirla y evitar que los envíe. Por ejemplo, cuando acercamos la mano a una estufa caliente las neuronas sensoriales de los dedos, (especiales para sentir dolor) envían impulsos que excitan las neuronas motoras que controlan el bíceps del brazo haciéndolo contraer para doblar el brazo...pero al mismo tiempo una copia del mensaje es enviada a las neuronas del tríceps inhibiendo a estas neuronas para que no envíen impulsos (ya que sólo con el tríceps relajado se puede contraer el tríceps) Las neuronas, pueden recibir mensajes sinápticos al mismo tiempo y de diferentes fuentes. Es la suma total de las corrientes excitatórias e inhibidoras las que deciden si una célula se dispara o no. Cada célula nerviosa puede recibir aproximadamente mensajes de 1000 células nerviosas. El número de conexiones sinápticas excede el trillón. Este número se halla detrás de todo lo que pensamos sentimos y hacemos, no es extraño que este pequeño órgano gelatinoso sea todavía el mecanismo más complicado del universo.

5 3.-EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL A) El encéfalo. Podemos dividirlo en los lóbulos frontal, temporal, parietal, y occipital. Se denomina así a todas las estructuras en el interior del cráneo, a saber: cerebro o prosencéfalo, cerebelo, y tronco del encéfalo o tallo cerebral. El cerebro o prosencéfalo es la parte más desarrollada del cerebro humano. Está compuesto de las siguientes estructuras: El hipotálamo, que tiene estrecha relación con el sistema endocrino (ayuda a la liberación de hormonas necesarias) y regula la temperatura, el hambre y la sed. El tálamo, que es el centro de relevo de la corteza, uno de los cúmulos más grandes de sustancia gris. El sistema límbico, otra de las estructuras del cerebro, tiene relación con las respuestas emotivas y la memoria. La corteza cerebral, que se ocupa de funciones de más alto nivel como el pensamiento, recuerdo, resolución de problemas. Esta estructura está totalmente recubierta por sustancia gris. El cerebelo es una estructura situada por debajo y detrás de los hemisferios cerebrales. Su superficie presenta pliegues o circunvalaciones cerebelosas. Su función es la de ayudar al cerebro en el ajuste de los movimientos voluntarios. Ayuda también a mantener el equilibrio. Las lesiones en el cerebelo no son muy importantes en reposo, pero aparecerán temblores si se quiere realizar una actividad complicada. El tronco cerebral es el punto donde se unen los hemisferios con la médula. Está compuesto de numerosos núcleos grises donde se controlan numerosas funciones del organismo, por ejemplo: -Recibe información de los sentidos a través de regiones sensoriales de la visión, del oído, del gusto, del equilibrio, del tacto del área facial. -Controla la actividad involuntaria de la lengua, laringe, ojos, y músculos faciales. -Controla los estados de sueño y los niveles de actividad a través de la formación reticular sistema situado dentro del núcleo central en relación con el sistema sensorial y motor. -Coordina las neuronas motoras de la médula espinal: andar, respirar o los latidos del corazón dependen de ésta estructura.

6 B) La médula espinal Es un largo conducto nervioso, compuesto de cuerpos de células, nerviosas y axones, que discurre por el interior de la columna vertebral. La sustancia gris se dispone en su zona interna y la sustancia blanca por el exterior. Opera como camino que conduce la información sensorial al cerebro y que transmite los impulsos motores desde el cerebro a los músculos. Controla todas las actividades corporales desde el cuello hacia abajo y también está implicado en los reflejos sensoriomotores simples. C) Niveles de funcionamiento. a) Medular.-Aquí se realizan los movimientos reflejos o automáticos. Suponen actividades sencillas. No se necesita procesar o contrastar información, no dependen del cerebro. El control de las neuronas se encuentra en la médula. La información sí asciende al cerebro, pero la respuesta se produce a nivel medular. b) Encefálico bajo.- Comprendería las actividades del tronco, del tálamo, y del hipotálamo, como son la respiración, la frecuencia del latido del corazón, el equilibrio etc. Son actividades que se realizan inconscientemente sin intervención de la corteza cerebral. c) Encefálico alto o cortical.-a este nivel tienen lugar las actividades conscientes y voluntarias. Los hemisferios cerebrales permiten almacenar y procesar información. Todas las actividades conscientes dependen de la corteza cerebral, pensamientos, percepción de sensaciones etc. La corteza capta las percepciones y sensaciones y procesa la información. El procesamiento de información tiene el siguiente esquema: nervios-médula-corteza cerebral. Los movimientos corporales se controlan desde el lóbulo frontal. En el control de las funciones cada hemisferio dirige el movimiento de la mitad opuesta del cuerpo, es decir, la señal para la contracción de los músculos de la pierna izda, parte de los nervios del hemisferio derecho. 4.-EL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO Estaría formado por el conjunto de fibras nerviosas conocidas como nervios periféricos, que se encuentran fuera del cerebro y de la médula espinal. Atendiendo al contenido diferenciamos entre los nervios que conducen información consciente y voluntaria (somáticos), y los que conducen información involuntaria (autónomo). A) Sistema somático. Participa en movimientos voluntarios, aunque también en algunos movimientos reflejos, y controla la musculatura estriada. Incluye por tanto nervios que portan información voluntaria. Dentro del sistema somático encontramos tanto nervios espinales como craneales. Los espinales son 31 pares de nervios raquídeos que parten de la médula espinal, llevan información sobre el movimiento del cuerpo, exceptuando cara, cuello y cabeza. Los craneales parten del cerebro a distintas alturas y controlan los músculos de la cara, cuello, y cabeza.

7 B) Sistema autónomo o vegetativo. Sistema compuesto por nervios, que parten de la médula espinal y van a inervar, (a terminar ) en 2 tipos de músculos: cardiacos o músculos del corazón, y lisos, que controlan la garganta, vísceras, (estómago, intestinos) diafragma, y otros órganos. Tantos unos como otros están controlados por el SNPA y el sistema endocrino. Las funciones vitales que controla el SNPA son normalmente consideradas involuntarias e inconscientes. El SNPA está compuesto de 2 partes que operan de manera totalmente diferente, a menudo con efectos opuestos en varias partes del cuerpo. Estos dos sistemas son la división simpática y la división parasimpática. En el SNPA tanto los músculos lisos cómo los del corazón no se relajan por completo, sino que generan siempre algunas contracciones, (el corazón late incluso fuera del cuerpo), por tanto para relajar los músculos del corazón y vísceras hay que inhibir los músculos en sí mismos (no sólo las neuronas motoras).las dos divisiones trabajan conjuntamente en el SA. Una división estimula un músculo y otra lo inhibe. Los papeles de los dos sistemas cambian dependiendo del órgano en cuestión, de manera que cada división es capaz de lanzar una contracción o relajarla Funciones simpáticas.- Trabaja como una unidad para movilizar los recursos del cuerpo de forma que pueda emplear la energía. Podemos decir que nos pone en guardia y nos prepara ante cualquier agresión. Las funciones que tiene son las siguientes: -produce la reacción al estrés y las señales fisiológicas de estados como el miedo, la ira, o el enfado. -provoca que el corazón lata más fuerte y que la respiración vaya más rápida. Es el encargado de hacer sudar al organismo. -proporciona oxígeno y glucosa para actividades con refuerzo y dirige sangre desde la piel y el estómago hacia los músculos del esqueleto. Activa a las glándulas para que secreten adrenalina. Funciones parasimpáticas.- Es el encargado de la recuperación corporal, aumentando el suministro de energía almacenado. Es por ejemplo el encargado de dirigir la sangre al estómago para ayudar a la digestión y hacer más lenta la tasa cardiaca. Ambos sistemas trabajan conjuntamente, por ejemplo, después de haber comido un día de calor, sudamos (acción simpática) y también digerimos la comida (parasimpática). Aunque también a veces los 2 sistemas actúan antagónicamente, por ejemplo en el comportamiento sexual (la erección del pene (parasimpática) choca a veces con reacciones como el stress o el miedo (actividad simpática) Funciones simpáticas Funciones parasimpáticas

8 C) Cómo estudiamos el cerebro. A lo largo de la historia de la psicología se han dado varios métodos para estudiar el cerebro, algunos han quedado en la actualidad totalmente descartados. a) Frenología: método muy popular en el siglo XIX en el que se trataba de tantear los bultos de la cabeza. Según esta pseudociencia los bultos del cráneo se corresponderían con el desarrollo de ciertas áreas concretas del cerebro. b) Cirugía: Es la técnica más antigua que continua utilizándose. Los investigadores lesionan o dañan áreas del cerebro de los animales experimentales para después observar el impacto de tales lesiones sobre el comportamiento de los mismos. Con los hombres se han seguido los estudios aprovechando a personas con embolias o traumatismos craneales o que necesitaban operación para corregir alguna alteración tumor o epilepsia. c) Estimulación eléctrica de diversas zonas cerebrales. Se trataría de implantar electrodos (sondas eléctricas) en el cerebro de un animal o persona anestesiada, aunque consciente, para enviar después pequeñas cargas eléctricas al interior del cerebro. La persona puede informar sobre lo que siente o mostrar los efectos de la estimulación a través de su comportamiento. d) Técnicas no invasivas. Estas técnicas no requieren cirugía, amplían conocimiento del cerebro y ayudan a diagnosticar lesiones. Podemos diferenciar diversos tipos de técnicas no invasivas: -EEG: Electroencefalograma. Registra las señales eléctricas del cerebro (ondas) y se plasman en el papel. La detección de ondas anormales ayuda al diagnóstico de la epilepsia, de tumores cerebrales y otras alteraciones neurológicas. -TAC: Exploración por tomografía axial computarizada, también llamada escáner. Realiza un registro por rayos X y una computadora analiza las imágenes gracias a lo cual se pueden realizar diagnósticos sobre embolias, tumores y otros. -MEDICIÓN DEL FLUJO SANGUÍNEO. Es una técnica en la que se mide la tasa de sangre en diferentes partes del cerebro. Se inyecta una sustancia azucarada radioactiva en la circulación sanguínea, y con detectores especiales se conoce la tasa de azúcar que llega al cerebro. Se intenta con esto medir la actividad neuronal, ya que existe una estrecha relación entre el flujo sanguíneo, y la actividad neuronal. Así se sabe qué zonas del cerebro están activadas durante los distintos tipos de tareas u operaciones mentales. Que llegue poco azúcar al cerebro refleja falta de actividad neuronal. -PETT.-Exploración tomográfica transaxial por emisión de positrones. Esta técnica está compuesta de una serie de detectores de radiación para registrar la localización de moléculas dentro del cerebro marcadas con azúcar radioactiva. La diferencia con lo anterior es que las imágenes que crea son en colores, facilitando detalles más complicados del metabolismo del cerebro.

9 -RMN. Resonancia magnética nuclear. Produce imágenes tridimensionales de los bordes, pliegues y hendiduras del cerebro. Revela detalles anatómicos, además de dar también información sobre la bioquímica y la fisiología de órganos y tejidos. Ayuda en el diagnóstico sobre alteraciones en tejidos blandos, como son los tumores en el tronco cerebral y en el cerebelo, pequeñas lesiones del cerebro, anormalidades en la médula espinal, etc. 5. SISTEMAS SENSORIAL Y MOTOR Tanto en los nervios cómo en la médula espinal nos podemos encontrar señales que viajan en sentidos opuestos. --Unos descienden y se alejan del encéfalo. Estas señales suponen una actividad motora o eferencia. Permiten ejecutar una acción. --Otras van hacia el encéfalo. Son señales de recogida de información. Señales de tipo sensitivo o aferencia. A).El sistema sensorial. Es el sistema nervioso que funciona como receptor de información. La señal parte de los receptores situados en la periferia y viaja en dirección a los centros nerviosos. Allí la señal se transforma en percepciones y sensaciones. El sistema sensorial consta de varios tipos de receptores: órganos de los sentidos (5), receptores que transmiten información sobre nuestro cuerpo (oxígeno, presión sanguínea...) y otras estructuras que también nos informan, como los receptores de vibración de frío, calor, dolor etc. Gracias a estos receptores sabemos si sentimos frío en alguna parte concreta del cuerpo o en que situación tenemos las piernas sin necesidad de mirarlas. B). El sistema motor. El sistema motor es la actividad del sistema nervioso en la cuál la señal parte de los centros y es enviado a la periferia hasta las terminaciones nerviosas. Es decir la señal viaja alejándose de los centros, justo a la inversa que en el sistema sensitivo. Muchas de esas terminaciones se sitúan en un músculo cuya estimulación produce la contracción, otras muchas terminaciones acaban en las glándulas que son estimuladas o inhibidas en su producción de sustancias. La corteza motora ocupa la zona posterior del lóbulo frontal, siendo paralela a la corteza sensitiva separadas por la cisura de Rolando (límite entre los dos lóbulos). En esta región existe también una distribución topográfica para las distintas partes del cuerpo. Siendo el espacio que ocupa proporcional a la finura de movimientos que es capaz de realizar una estructura. (Cara y mano p.ej. ocupan más lugar que pie y tronco.) Por delante de la corteza motora, en su parte inferior hay una región desde dónde se envían las

10 señales para la formación de la palabra. Es el área de Broca o del lenguaje, en ella además se almacena información motora para la emisión de fonemas y formación de palabras.está en íntima contacto con el aparato fonador (labios, lengua, laringe), su lesión impide a la persona emitir palabras compleja. Próximo a ésta, está el área desde donde se controlan los movimientos oculares y de rotación de cabeza.

11 C) Coordinación sensitivo-motora La interacción es total, la percepción de un estímulo con frecuencia va a desencadenar una reacción motora. Relación por tanto de neuronas sensoriales y motoras. Hay dos niveles de relación 1.-Encefálico. La información sensitiva se traduce en información motora pero a su vez el movimiento se está percibiendo por el sujeto que lo realiza. Estas percepciones posibilitan corregir errores sobre la marcha, es decir, ajustar el movimiento a cada segundo. En el ejemplo de coger una cosa con la mano, los músculos agonista y antagonista desarrollan movimiento, además se valora las características del objeto (presión, dureza), y ajustamos la fuerza de presión para evitar que caiga o se deforme. A veces son incluso actividades automáticas e.d. la información está almacenada en el cerebro automáticamente pero no inconscientemente (como el andar). 2.-Nivel medular. La médula posee también funciones de realización de reflejos sensitivomotores que tiene que ver con músculos y tendones. 6. EL SISTEMA ENDOCRINO El Sistema Nervioso no es el único que dirige el comportamiento. Tanto el Sistema Nervioso Central como el Periférico trabajan coordinadamente con el Sistema Endocrino. Consiste éste en un sistema de glándulas que segregan a la sangre unas sustancias denominadas hormonas, éstas son equivalentes a los neurotransmisores del Sistema Nervioso, y a través de ellas el Sistema Endocrino ejerce su acción. Si comparamos el Sistema Nervioso con el Sistema Endocrino vemos como actúan de forma coordinada, e incluso lo hacen sobre los mismos órganos, pero de maneras muy distintas. En el siguiente cuadro vemos cómo se comportan ambos sistemas frente a la misma función. Función Sistema Nervioso Sistema Endocrino Respuesta Rápida Lenta Conductor Nervios Sangre Mediador Eléctrico y químico Químico (hormonas) Duración efecto Breve Mantenimiento Especificidad Muy alta Baja Funciones que controla Rápidas Lentas, difusas y generalizadas Control Propio Depende del SNC. Aparte de las acciones específicas que tienen algunas hormonas, la función principal del Sistema Endocrino es la de mantener la homeostasis (equilibrio del medio interno) para facilitar la acción del sistema nervioso y las actividades normales de los distintos aparatos y sistemas. A).Estructura del Sistema Endocrino. Parte del cerebro, concretamente del hipotálamo. Debajo de éste existe una pequeña glándula: la hipófisis. El hipotálamo es el centro director de la secreción endocrina. Su control lo

12 realiza segregando unas neurohormonas denominadas Factores Reguladores Hipotalámicos; estos factores reguladores llegan a la hipófisis y la estimula para que segregue hormonas. Las hormonas van a ser liberadas a la sangre y se dirigirán a sus glándulas diana correspondiente, para estimular en ellas la síntesis de hormonas de acción específica sobre las distintas partes del organismo. Aparte de los factores reguladores hipotalámicos y la hipófisis, el sistema endocrino se completa con las distintas glándulas endocrinas: tiroides, paratiroides, corteza suprarrenal, páncreas, testículos, ovarios, etc., que van a segregar sus hormonas correspondientes. B). Funcionamiento del Sistema Endocrino El sistema endocrino está en funcionamiento continuamente, debe mantener en estado de alerta a los distintos órganos, y para ello segrega las hormonas correspondientes. La cantidad de hormonas liberadas a la sangre es regulada por un sistema denominado retroalimentación negativa (feed-back), que hace que el exceso de hormona inhiba su propia síntesis. Este mecanismo de control se ejerce a varios niveles a la vez para ser más efectivo. EL mecanismo de acción hormonal cambia según la naturaleza química de las hormonas. En general las hormonas son sustancias que para actuar necesitan lugares específicos denominados receptores hormonales. La hormona se fija a su receptor, situado en la célula diana, y como resultado de esta unión, se inducen cambios en el interior de la célula y aparece el efecto correspondiente