UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN FACULTAD DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN CONTINUA NEUROCIENCIAS Y EDUCACIÓN Denis H. Villegas R. denisvillegas@hotmail.com www.denisvillegas.tk Doctorando en Psicología Psicólogo Neurociencias y Educación Post-título Especialista en Discapacidad Intelectual
1. ENFOQUE CIENTÍFICO Y PARADIGMAS 2
Ciencia Conjunto de conocimientos sistemáticos, sobre la realidad observable, obtenido mediante el método científico. Lo que determina que un conocimiento sea considerado como científico, se relaciona con poseer 3 componentes: Un cuerpo de conocimiento, un objeto de estudio, un método (método científico). En general las disciplinas científicas, tienen dentro de sus objetivos esenciales: describir, explicar, predecir y controlar. El método científico se define como hipotético deductivo. 3
Método hipotético - deductivo Teoría Hechos Reales 4
Ciencia es el intento de hacer que la caótica diversidad que hay en nuestra experiencia sensorial corresponda con un sistema de pensamiento que presente uniformidades lógicas. Albert Einstein 1940 En las ciencias, el pensamiento es progresivo: sus etapas más recientes corrigen a las anteriores e incluyen a las verdades que persisten de estas etapas iniciales. Reporte del Comité de Harvard 1945 5
1.2.Teorías implícitas 1.2.1. Evolucionismo (Darwin). 1.2.2. Cognitivismo (analogía funcional con el computador) 1.2.3. Creacionismo. 6
1.2.1. Evolucionismo Nuestro S.N. es producto de la evolución (DESARROLLO FILOGENÉTICO) desde los primeros peces y anfibios, pasando por los reptiles y los mamíferos hasta la aparición de los primates humanos que aprenden a preveer situaciones, a imaginar, A CONCEPTUALIZAR, a crear el lenguaje y como tal a ser seres inteligentes. 7
Evolucionismo Opiniones a favor Opiniones en contra Ventajas Desventajas 8
Evolucionismo Este paradigma influyó para que en los inicios del estudio del funcionamiento del S.N. de los seres humanos, se utilizaran experimentos en animales, suponiendo una continuidad estructural y funcional (neurociencia comparada y etología). Permitió también el desarrollo de las teorías conductuales para el estudio del comportamiento humano. 9
Evolucionismo Alienta el estudio de las bases genéticas del funcionamiento nervioso y comportamental. 10
Evolucionismo Genotipo Fenotipo v/s Herencia Ambiente 11
Evolucionismo 12
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1.2.2. Cognitivismo (analogía funcional con el computador) Mente = Software Cerebro Hardware 15
Dilema de Turing (Turing, Alan, 1912 1954) 16
Cognitivismo (analogía funcional con el computador) Perspectiva teórica que se centra en comprender los procesos de pensamiento. Describe a las personas como procesadores activosde información.
1.2.3. Creacionismo 18
Paradigmas del funcionamiento cerebral Holismo Localizacinismo Atomismo 19
El punto de todo esto Qué es el ser humano? Por qué nos interesa el funcionamiento del S.N? Qué son las N.E.E? Son un problema? Si son un problema, para quién lo son? Ideal de ser humano o normalidad. Cuál es la relación entre el funcionamiento biológico y mental conductual. Interés desde la educación. 20
2. PRINCIPALES ÁREAS DE ESTUDIO EN NEUROCIENCIA 21
NEUROCIENCIA Se denomina Neurociencia a un conjunto de disciplinas científicas interesadas en el estudio del sistema nervioso (S.N.). Busca entender el funcionamiento cerebral normal y la neurotransmición química normal, para detectar y comprender las anomalías neurobiológicas, que causan los trastornos psiquiátricos y neurológicos. 22
Psicobiología Estudia los correlatos biológicos de la conducta. Explica la relación causa efecto entre nuestro comportamiento y los mecanismos cerebrales. Los organismos interactúan con su medio en un proceso continuo de adaptación, supervivencia y reproducción, esto es la conducta. Y el órgano de la conducta es el sistema nervioso. Es el órgano que procesa la información del medio externo e interno para generar las respuestas motoras más apropiadas en función de la información actual y pasada. En la clasificación de la Psicobiologíaencontraremos psicología fisiológica, Neuropsicología, psicofarmacología, Psicofisiología, Psicología del desarrollo, Psiconeuroendocrinología, genética del comportamiento y etología. 23
Neuroanatomía Neuroquímica Neuroendocrinología Neuropatología Neurofarmacología Neurofisiología 24
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3. PRINCIPALES TÉCNICAS DE ESTUDIO 26
METODOS NEUROFISIOLÓGICOS La actividad eléctrica en el cerebro. La ventaja de medir los eventos neuronales de manera más directa y con mayor resolución temporal. 27
Electroencefalografía (EEG) Es una medida de actividad eléctrica cerebral derivada de un banco de electrodos colocadas sobre el cuero cabelludo. La señal es débil y representa la actividad colectiva de una población difusa de neuronas. Esta técnica es útil para detectar y localizar la actividad convulsiva del cerebro y para estudiar fenómenos como el sueño y el efecto de las drogas. 28
EEG 29
METODOS PARA VISUALIZAR FUNCIONES (actividad metabólica) 30
Tomografía por emisión de positrones (PET): Autorradiografíafuncional in vivo, mide la actividad metabólica relativa. Su ventaja es q permite gran versatilidad en cuanto al átomo o molécula a ser etiquetada. Un átomo radioactivo inestable es inyectado en el sujeto. Dentro del cerebro, emite un positrón (electrón sin materia) q viaja unos ms. antes de perder su energía cinética y llegar a l reposo. Entonces, el positrón es atraído hacia un electrón vecino y se aniquilan entre ellos, liberando intensa energía y dos fotones de aniquilación, que se van en direcciones opuestas. Un anillo de detectores se parean electrónicamente y registran eventos radioactivos, cuando los detectores son golpeados simultáneamente. Con esto se demuestra q las áreas sensoriales primarias exhiben más actividad metabólica durante periodos de estimulación. 31
PET 32
PET 33
Tomografía por Emisión de positrones P.E.T
Tomografía computarizada de rayos x (TC) 35
Imagen funcional por resonancia magnética (fmri) El MRI proporciona imágenes de alta resolución sensibles a variaciones sutiles en la densidad y al ambiente químico del tejido neuronal. El fmri monitorea funciones. Las neuronas activas aumentan el flujo sanguíneo en su entorno inmediato y la hemoglobina cambia las propiedades de la sangre. La ventaja es que no requiere inyección de isótopos y disminuye con ello tanto el riesgo para el paciente como el gasto del procedimiento. Se obtiene una imagen estructural y un mapeo estructural, se aumenta la precisión de correlación entre función y estructura. Tiene más resolución que la PET. 36
RESONANCIA NUCLEAR MAGNETICA
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TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA T.A.C
4. GENERALIDADES DEL S.N.C. 40
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El cerebro es el componente más complejo del organismo. Participa de: Funciones viscerales (SNP SNA). Funciones conductuales. Sentimientos Conocimientos Voluntad Peso del cerebro de un adulto: 1.400 gr. (2% del peso total del cuerpo). 42
Es una masa gelatinosa, compacta y con circunboluciones. Está recubierto por una sucesión de membranas conectivas, las meninges y cubiero por una capa exterior osea, el cráneo. 43
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Se encuentra rodeado por LCR: función de sostén y protección. Además se encuentran las venas y arterias que nutren el cerebro. La corteza es una lámina de 2,5 mm de espesor, del tamaño de una bufanda, que representa menos del 1% del peso corporal y que consume el 15% de la energía total. 45
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Tejido nervioso Neuronas Células gliales Todas las neuronas son diferentes, pero anatomicamente se pueden agrupar según su forma Funcionalmente, se pueden clasificar en excitatorias e inhibitorias. 47
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5. SUBDIVISIONES DEL S.N.C. 52
Dorsal Anterior Posterior Medial Lateral Ventral 53
SNC Control Regulación procesamiento SNP Conducción de aferencias y eferencias 54
Cerebro Funciones superiores Regulación metabólica Centro de control y elaboración de respuestas frente a los estímulos internos y externos Cerebelo Modulación de movimiento Médula espinal Receptores sensoriales y periféricos Reflejos arcaicos Conducción de impulsos aferentes y eferentes 55
El sistema nervioso central está formado por: la médula espinal, estructura alargada de tejido blando, ubicada al interior de la columna vertebral; y el encéfalo, estructura voluminosa situada sobre la médula espinal y al interior del cráneo. En el encéfalo podemos distinguir tres estructuras: el cerebro, el cerebelo, el bulbo raquídeo. Todo esto está protegido por sólidas estructuras óseas, conformadas por los huesos del cráneo y la columna vertebral (las vértebras).
Todas sus piezas y engranajes trabajan simultánea y sincronizadamente para que cada uno de nosotros podamos adaptarnos al medio ambiente. Y al igual que todas las máquinas de alta tecnología, necesita de un computador central que administre y controle cada una de sus funciones y movimientos. Pero nuestro computador mucho más completo, ya que además nos permite pensar, sentir, actuar y decidir. El cuerpo humano es una compleja máquina.
Cerebro Incluye ambos hemisferios, unidos por el cuerpo calloso, paquete de fibras nerviosas que unen ambos hemisferios. Corteza Surcos Circunboluciones Formando regiones anatómicas conocidas como lóbulos cerebrales. 58
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ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA Cerebro NERVIOSO Sistema Nervioso Sistema Nervioso Central Encéfalo Cerebelo Tronco encefálico Médula espinal Somático Nervios Mesencéfalo Protuberancia Bulbo raquídeo Espinales(31) Raquídeos(12) Sistema Nervioso Periférico Autónomo Simpático Parasimpático
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No es posible el desarrollo humano si no es a través del otro No se puede desplegar inteligencia si no se tiene al lado otro ser humano Si no se tiene al lado un adulto afectivo, no se puede construir como ser humano Si no se tiene la posibilidad de afectar al entorno, no nos podemos construir como seres humanos 62