Tema1-Fundamentos de Fisiologia de La Conducta

7/26/2019 Tema1-Fundamentos de Fisiologia de La Conducta

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FUNDAMENTOS DE FISIOLOGA DE LA CONDUCTAToms Zumrraga

TEMA 1.- INTRODUCCIN

Una de las caractersticas humanas ms universales es la curiosidad. En la antigedad se crea que los fenmenos naturales estabanprovocados por espritus animados (denominado animismo).

Cuando pensamos o actuamos, sentimos como si algo en nuestro interior estuviera pensando o decidiendo actuar. Pero cul es lanaturaleza de la mente humana? Qu papel juega la mente? Controla al sistema nervioso? Este enigma se ha denominado histricamente elproblema mente-cuerpo. Bsicamente, se han seguido dos enfoques diferentes: el dualismo y el monismo. El dualismo defiende la doble

naturaleza de la realidad. Mente y cuerpo son distintos. El monismo sostiene que todo el universo se compone de materia y energa y que lamente es un fenmeno que deriva del funcionamiento del sistema nervioso.Los psiclogos fisiolgicos adoptan una postura emprica, prctica y monista ante el estudio de la naturaleza humana. La mayora

pensamos que una vez que sepamos cmo funciona el cuerpo humano (en particular, el SN) el problema mente-cuerpo se habr resuelto. Encualquier caso, no hay manera de estudiar fenmenos que no son fsicos en el laboratorio.

COMPRENDER LA CONSCIENCIA HUMANA: UNA APROXIMACIN FISIOLGICA

El trmino consciencia puede emplearse para referirse a varios conceptos, incluyendo la mera vigilia. Sin embargo, en este contextoutilizamos la palabra consciencia para referirnos al hecho de que los seres humanos nos damos cuenta de nuestros pensamientos,percepciones, recuerdos y sentimientos.

La consciencia puede alterarse por cambios en la estructura o la qumica del encfalo; por lo tanto, podemos plantear la hiptesis deque la consciencia es una funcin fisiolgica, al igual que la conducta. La consciencia y la capacidad para comunicarse parecen ir de la mano.La comunicacin verbal hace posible la cooperacin y nos permite establecer costumbres y normas de comportamiento. Quiz la evolucin deesta capacidad es lo que ha dado lugar al fenmeno de la consciencia. Es decir, nuestra capacidad para enviar y recibir mensajes de otros haceposible que podamos enviarnos y recibir nuestros propios mensajes; en otras palabras, nos permite pensar y ser conscientes de nuestra propiaexistencia.

Visin ciega

Este fenmeno sugiere que la idea extendida de que las percepciones han de llegar a la consciencia para que afecten nuestra conductano es cierta (nuestra conducta puede guiarse por informacin sensorial de la que somos completamente inconscientes).

El cerebro contiene varios mecanismos implicados en la visin. Consideremos dos sistemas, el ms primitivo se asemeja al sistemavisual de animales tales como peces y ranas. El ms complejo, el que tienen los mamferos, evolucion ms tarde. El sistema mamfero, alparecer es responsable de nuestra capacidad para percibir el mundo que nos rodea. El primitivo se encarga principalmente de controlar losmovimientos oculares y dirigir nuestra atencin a los movimientos repentinos que ocurren a los lados de nuestro campo visual.

Si, por ejemplo, a causa de una apopleja el sistema visual mamfero se lesiona, el paciente puede valerse del sistema primitivo de su

cerebro para guiar los movimientos de las manos hacia un objeto aunque no pueda ver hacia dnde la dirige. En otras palabras, la informacinvisual puede controlar la conducta sin que se produzca una sensacin consciente. El fenmeno de la visin ciega sugiere que la consciencia noes una propiedad general de todas las zonas del cerebro. Esas zonas, al parecer se relacionan con la capacidad de comunicarnos, con otros ycon nosotros mismos. El sistema primitivo, que evolucion antes de que se desarrollara la consciencia, no tiene tales conexiones, de modoque no somos conscientes de la informacin visual que detecta. Sin embargo, tiene conexiones con las regiones del cerebro responsables decontrolar los movimientos de las manos. Slo el sistema visual mamfero tiene conexiones directas con las zonas del cerebro responsables dela consciencia.

Cerebros escindidos

Cuando las regiones del cerebro implicadas en la percepcin se desconectan de las implicadas en la conducta verbal, tambin se lasdesconecta de la consciencia. Estos datos sugieren que las regiones del cerebro implicadas en la conducta verbal pueden ser las responsablesde la consciencia.

En casos de epilepsia las clulas nerviosas de un lado del cerebro llegan a tener un exceso de actividad que se transmite al otro ladodel cerebro a travs del cuerpo calloso. El cuerpo calloso es un haz de fibras nerviosas que conecta las regiones de un lado del cerebro con lasregiones correspondientes del otro. Ambos lados empiezan entonces a tener una frentica actividad y se estimulan mutuamente, provocandouna crisis epilptica generalizada. Se descubri que seccionar el cuerpo calloso (operacin de cerebro escindido split-brain, tambin llamadocerebro dividido-) reduce en gran medida la frecuencia de las crisis epilpticas.

La parte ms extensa del encfalo consta de dos partes simtricas, llamadas hemisferios cerebrales, que reciben informacin sensorialdel lado opuesto del cuerpo. Tambin controlan los movimientos de dicho lado. El cuerpo calloso permite que los dos hemisferios compartanla informacin, de modo que cada lado sabe lo que el otro est percibiendo y haciendo. Despus de la operacin de cerebro escindido, los doshemisferios quedan desconectados y ya no pueden intercambiar informacin. Los efectos de esta desconexin no son evidentes para unobservador superficial dado que slo un hemisferio, generalmente el izquierdo, controla el habla. El derecho de alguien con epilepsia quetiene cerebro escindido parece capaz de entender instrucciones verbales razonablemente bien, pero es totalmente incapaz de producir el habla.

La gente que dialoga con una persona con cerebro escindido est conversando con uno solo de los hemisferios: el izquierdo. Lasoperaciones del derecho son ms difciles de controlar. Incluso el hemisferio izquierdo del paciente tiene que enterarse de que el hemisferioderecho existe de modo independiente. Tras la operacin, estos pacientes dicen notar que su mano izquierda parece actuar por su cuenta.

Otras veces se sorprenden haciendo gestos obscenos, con la izquierda, que no pretendan hacer.El sistema olfativo es una excepcin a la norma de representacin cruzada de la informacin sensorial (al oler por la ventana nasalizquierda, slo el cerebro izquierdo recibe la sensacin de olor). As, si se tapa la ventana nasal derecha de un paciente con cerebro escindido,dejando abierta slo la izquierda, el paciente podra decirnos que olores percibe. Sin embargo, si el olor penetra por la ventana derecha dirque no huele a nada. En realidad, el cerebro derecho ha percibido el olor y puede identificarlo. Para demostrarlo, se pide al paciente que huela


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a travs de la ventana nasal derecha y luego que escoja alguno de los objetos que estn ocultos a su vista tras una mampara. Si se le pide queuse la mano izquierda, controlada por el hemisferio derecho, el paciente escoger el objeto que corresponde al olor. Si usa la derecha, no harbien la prueba pues la mano derecha est conectada con el hemisferio izquierdo, que no ha percibido el olor.

Llegamos a ser conscientes de algo slo si la informacin sobre ello puede alcanzar las regiones del cerebro responsables de lacomunicacin verbal, que se localizan en el hemisferio izquierdo. Si la informacin no alcanza dichas regiones, entonces no alcanza laconsciencia.

Negligencia unilateral

Es la dificultad para percibir lo que se localiza a la izquierda de uno mismo. La negligencia unilateral (localizada en un lado) se debeal dao de una regin concreta del lado derecho del cerebro: la corteza del lbulo parietal. El lbulo parietal recibe informacin directamentede la piel, los msculos, las articulaciones, los rganos internos y la parte del odo interno relacionada con el equilibrio. Por lo tanto, estrelacionado con el cuerpo y su posicin. Pero la corteza parietal tambin recibe indirectamente informacin auditiva y visual. Su funcin msimportante parece ser integrar la informacin sobre los movimientos y la localizacin de las partes del cuerpo con la de la localizacin de losobjetos en el espacio que nos rodea. La corteza parietal derecha e izquierda se encargan de tareas algo diferentes: la del hemisferio izquierdose ocupa de la posicin de las partes del cuerpo y la del derecho, del espacio tridimensional que hay alrededor del cuerpo y lo que contienedicho espacio.

Los sujetos con negligencia unilateral no estn medio ciegos ni medio anestesiados. En circunstancias adecuadas, pueden ver lo queest localizado a su izquierda y pueden decir cuando alguien les toca en el lado izquierdo del cuerpo. Pero por lo general, no prestan atencina tales estmulos. En otras palabras, su falta de atencin a lo que est a la izquierda significa que habitualmente no llegan a ser conscientes deello.

En otro estudio, se presentaron pares de estmulos visuales a pacientes con negligencia unilateral. Cuando los investigadores lespidieron que dijeran si los dos estmulos eran o no idnticos contestaron correctamente, pese a decir que no eran conscientes de estmulo de laizquierda.

Los pacientes con negligencia unilateral han de ser capaces de percibir ms que el campo visual derecho. Estos pacientes tienendificultad para percibir no slo lo que est a su izquierda, sino tambin la mitad izquierda de las cosas. Pero para distinguir entre mitadizquierda y la derecha de un objeto primero hay que percibir el objeto entero, si no, cmo sabramos dnde est el medio? Adems, tambinmanifiestan su falta de consciencia de la mitad izquierda de las cosas al dibujar.

La negligencia unilateral llega incluso a afectar a las representaciones visuales que tiene una persona. A dos pacientes se les pidi queimaginaran estar en el extremo norte de la Plaza del Duomo de Miln. stos nombraron slo los edificios situados al oeste, a su derecha.Luego, les pidieron que se imaginaran a s mismos en el extremo sur de la plaza. Esta vez nombraron slo los edificios que se situaban al estede nuevo, a su derecha-. Obviamente, conocan todos los edificios y su localizacin pero solamente los visualizaban cuando los edificios selocalizaban en el lado derecho de su (imaginario) campo visual.

Existen dos sntomas principales de la negligencia unilateral: negligencia de la mitad izquierda de los objetos que hay en el entorno ynegligencia de la mitad izquierda del propio cuerpo. Aunque la mayora presenta ambos sntomas, stos se deben a una lesin de regionesligeramente diferentes del cerebro.

La lesin del lbulo parietal izquierdo provoca negligencia unilateral derecha? S, pero muy leve, difcil de detectar y aparentementetemporal. En la prctica, pues, no existe negligencia derecha, lo que sigue siendo un misterio.

Un fenmeno interesante observado en personas con cerebros ilesos confirma la importancia del lbulo parietal (y de otras regionesdel cerebro) en percibir la sensacin del propio cuerpo. En el experimento de la ilusin de la mano de goma (se coloc a sujetos normales detal forma que su mano izquierda quedaba fuera del campo visual y frente a ellos se situaba una mano de goma que pareca real), losinvestigadores tocaron la mano izquierda escondida y la mano de goma con un pequeo pincel. Si las dos manos se tocaban simultneamentey en la misma direccin, los sujetos comenzaban a sentir la mano de goma como si fuera propia. De hecho, si luego se les pedan queutilizaran su mano derecha para sealar su mano izquierda, tendan a sealar la mano de goma. Sin embargo, si la mano real y la artificial setocaban siguiendo una direccin o momento diferente, los sujetos no sentan la mano de goma como suya.

Los investigadores registraron la actividad de su cerebro mediante resonancia magntica funcional (RMf). Estas imgenes mostraronun aumento de actividad en el lbulo parietal y, posteriormente, cuando los sujetos comenzaron a sentir la mano de goma como pertenecientea su propio cuerpo, en la corteza promotora, una regin del cerebro que participa en el control de la planificacin de los movimientos. Cuandoel roce en la mano artificial y real no estaba coordinado, la corteza premotora no se activaba. As, concluyeron que la corteza parietalanalizaba el hecho de ver y sentir los roces del pincel. Cuando detectaba que eran congruentes, dicha informacin se transmita a la cortezapremotora, la cual produca la sensacin de que la mano de goma perteneca a su propio cuerpo.

En un segundo estudio, los investigadores hicieron ademn de pinchar la mano de goma con una aguja (sin llegar a tocar la mano). Las

imgenes de RMf mostraron un aumento de actividad en una regin del cerebro, la corteza cingulada anterior, que habitualmente se activacuando alguien prev dolor, y tambin en una regin, el rea motora suplementaria, que habitualmente se activa cuando alguien siente lanecesidad de mover el brazo.

NATURALEZA DE LA PSICOLOGA FISIOLGICA

El primer texto de psicologa, escrito por Wundt a finales del XIX, fue titulado Principios de Psicologa Fisiolgica. En la actualidad,se asume que la funcin final del SN es la conducta.

La funcin bsica de la percepcin es informarnos de lo que est pasando en nuestro entorno, de modo que nuestras conductas seanadaptativas y tiles: la percepcin sin la capacidad de actuar sera intil. Por supuesto, una vez que nuestras capacidades perceptivas se handesarrollado pueden utilizarse para otros fines distintos al de guiar la conducta. Y a menudo pueden ocurrir pensamientos sin que ello lleve auna conducta manifiesta. Sin embargo, la capacidad de pensar evolucion porque nos permite realizar conductas complejas que logranobjetivos tiles. La capacidad de aprender y recordar evolucion porque permita a nuestros antecesores sacar provecho de la experiencia y

llevar a cabo conductas que les eran tiles.


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Objetivos de investigacin

Las explicaciones cientficas pueden ser de dos tipos: generalizacin y reduccin. Todos los cientficos emplean la generalizacin. Porejemplo, los psiclogos explican casos particulares de conducta como ejemplos de leyes generales, que deducen de sus experimentos. As, lamayora explicaran un miedo intenso a los perros como condicionamiento clsico (un estmulo desagradable se asoci con la imagen delanimal, y ver posteriormente un perro evoca la respuesta primitiva: miedo). La mayora de los fisilogos usan otro enfoque: la reduccin.Explican fenmenos complejos en trminos de fenmenos ms simples. Por ejemplo, pueden explicar el movimiento de un msculo entrminos de cambios en las membranas de clulas musculares, la entrada de determinadas sustancias qumicas y las interacciones entremolculas de protenas en el interior de estas clulas. Por contraposicin, un bilogo molecular explicara estos hechos en trminos de fuerzasque unen varias molculas entre s y provocan que diversas partes de las molculas se atraigan una a otra. Quienes se dedican a distintas

ramas de la ciencia utilizan la reduccin para elaborar una serie de generalizaciones ms elementales con el fin de explicar los fenmenos queestudian.La tarea del psiclogo fisiolgico es explicar la conducta mediante el estudio de los procesos fisiolgicos que la controlan. Pero no es

suficiente observar conductas y relacionarlas con sucesos fisiolgicos que ocurren al mismo tiempo. Conductas idnticas pueden darse pordiferentes razones y, por tanto, pueden desencadenarse por diferentes mecanismos fisiolgicos. As, hemos de entender psicolgicamente porqu se da una determinada conducta para poder comprender qu sucesos fisiolgicos la desencadenan.

Un caso concreto. Los ratones construyen madrigueras en dos casos: cuando hace fro y cuando el animal est preado. Un ratn nopreado slo construir una madriguera si hace fro, mientras que un ratn preado lo har independientemente de la temperatura. La mismaconducta se da por razones diferentes. De hecho, la conducta de construir madrigueras est controlada por dos mecanismos fisiolgicosdiferentes. Aunque el mismo conjunto de mecanismos cerebrales controlar los movimientos que hace un ratn al construir la madriguera enambos casos, estos mecanismos sern activados por partes diferentes del cerebro. Una parte recibe informacin de los detectores corporalesde temperatura y la otra est influida por hormonas presentes en el cuerpo durante la preez.

A veces los mecanismos fisiolgicos pueden decirnos algo sobre los procesos psicolgicos, especialmente en el caso de fenmenoscomplejos, tales como el lenguaje, la memoria y el estado de nimo. As, la capacidad de reconocer una palabra hablada y la de pronunciarlaimplican mecanismos cerebrales relacionados. Por otro lado, la comprensin de la lectura puede seguir dos caminos: uno relacionado con lossonidos del habla y otro que principalmente consiste en el reconocimiento visual global de las palabras.

En la prctica, los psiclogos fisiolgicos incluyen ambas formas de explicacin: generalizacin y reduccin. As, un buen psiclogofisiolgico tiene que ser tanto un buen psiclogo como un buen fisilogo.

Races biolgicas de la Psicologa Fisiolgica

Muchas culturas antiguas consideraron que el corazn era la sede del pensamiento y las emociones, pero Hipcrates concluy que estepapel deba asignarse al cerebro. Aristteles, por otro lado, crea que el cerebro serva para enfriar las pasiones del corazn.

A Ren Descartes se le ha llamado el padre de la fisiologa moderna. Crea que el mundo era una entidad estrictamente mecnica que,una vez puesta en movimiento por dios, segua su curso sin interferencia divina. As, para entender el mundo slo haba que entender cmoest construido. Para l, la conducta de los animales estaba controlada por estmulos ambientales. Por otra parte, observ que algunosmovimientos del cuerpo humano eran automticos e involuntarios. Descartes llam a estos actos reflejos. La energa procedente de la fuenteexterna sera reflejada de vuelta a travs del SN hasta los msculos, que se contraeran.

Descartes era dualista; crea que cada persona tiene una mente, un atributo exclusivamente humano que no estaba sujeto a las leyes deluniverso. Fue el primero en sugerir que existe un nexo de unin entre la mente humana y su alojamiento, solamente fsico: el cerebro. Creaque la mente controlaba los movimientos del cuerpo, mientras que el cuerpo, a travs de sus rganos de los sentidos, aportaba a la menteinformacin sobre lo que estaba pasando en el entorno. Propuso que esta interaccin tena lugar en la glndula pineal. Observ que el cerebrocontena cavidades huecas (los ventrculos) que estaban llenas de lquido e hipotetiz que ste estaba sometido a presin. El flujo de eselquido al conjunto de nervios apropiados provocaba que los propios msculos se inflaran y se movieran.

En ciencia, un modelo es un sistema relativamente sencillo que funciona segn principios conocidos y es capaz de realizar al menosalgunas de las cosas que puede hacer un sistema ms complejo. El modelo de Descartes era til porque poda probarse experimentalmente.Luigi Galvani descubri que el encfalo no inflaba los msculos envindoles un lquido a presin a travs de los nervios.

Una de las figuras ms importantes en el desarrollo de la Fisiologa experimental fue Mller, fisilogo alemn del XIX. Mller insistien que los principales avances en el conocimiento de cmo funciona el organismo slo se conseguiran extirpando o aislandoexperimentalmente rganos de animales, examinando sus respuestas a diversas sustancias qumicas y alterando su ambiente para ver cmorespondan. Su contribucin ms importante al estudio de la fisiologa de la conducta fue su doctrina de las energas nerviosas especficas.Mller observ que, aunque todos los nervios conducen el mismo mensaje bsico un impulso elctrico-, percibimos los mensajes de

diferentes nervios de modo diferente. Cmo pueden producirse sensaciones diferentes a partir del mismo mensaje bsico?La respuesta es que los mensajes se dan en canales diferentes. La parte del cerebro que recibe mensajes de los nervios pticosinterpreta la actividad como estimulacin visual. Puesto que diferentes partes del cerebro reciben mensajes de diferentes nervios, el cerebro hade estar funcionalmente dividido.

De las deducciones lgicas de la doctrina de Mller se sentaron las bases para realizar experimentos en el encfalo. Flourens extirpdiversas partes del encfalo de animales y examin su conducta. Observar qu era lo que el animal ya no poda hacer le permiti inferir lafuncin de la parte extirpada. Este mtodo se denomin ablacin experimental. Poco despus, Paul Broca, cirujano francs, aplic el principiode ablacin experimental al cerebro humano, observando la conducta de personas cuyos cerebros haban sido daados por un accidentecerebrovascular.

Galvani utiliz la electricidad para demostrar que los msculos contienen la fuente de energa que hace posible que se contraigan. En1870 Fritsch y Hitzig emplearon la estimulacin elctrica como un medio de comprender la fisiologa del cerebro. Encontraron que laestimulacin de diferentes partes de una regin especfica del encfalo provocaba la contraccin de msculos especficos del lado opuesto delcuerpo. Ahora nos referimos a esta regin como la corteza motora primaria y sabemos que las clulas nerviosas localizadas en ella secomunican directamente con las que causan las contracciones musculares.

Uno de los contribuyentes ms brillantes a la ciencia del XIX fue el alemn Helmholtz. Hizo una formulacin matemtica de la ley de laconservacin de la energa, invent el oftalmoscopio, que se utiliza para observar la retina, elabor una teora de la visin del color y de laceguera al color y estudi la audicin. Crea que todos los aspectos de la fisiologa eran mecnicos y podan someterse a investigacinexperimental.


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Fue tambin el primer cientfico que intent medir la velocidad de conduccin de los nervios. Se haba credo hasta entonces que staviajaba a la velocidad de la luz. Pero Helmholtz encontr que la conduccin neural era mucho ms lenta: slo unos 27 m/s. Esta medicinprob que la conduccin neural era algo ms que un simple mensaje elctrico.

SELECCIN NATURAL Y EVOLUCIN

Darwin formul los principios de seleccin natural y evolucin que revolucionaron la Biologa.

Funcionalismo y herencia de rasgos

La teora de Darwin enfatizaba que todas las caractersticas de un organismo su estructura, colorido, conducta- tienen un significadofuncional (por ejemplo, las garras permiten atrapar y comerse las presas). La conducta en s misma no se hereda. Lo que se hereda es unencfalo, el cual hace que se d la conducta. As pues, la teora de Darwin dio lugar al funcionalismo, la idea de que las caractersticas de losorganismos vivos desempean funciones tiles. Por tanto, para entender la base fisiolgica de diversas conductas primero tenemos queentender para qu sirven estas conductas.

Las mquinas se deben a inventores que tenan un propsito al inventarlas, mientras que los organismos son el resultado de una largaserie de contingencias. Por tanto, no podemos decir que ningn mecanismo fisiolgico de los organismos vivos tenga un propsito. Pero tienefunciones (por ejemplo, diversas extremidades superiores se han adaptado a diferentes funciones en diferentes especies).

Un buen ejemplo del anlisis funcional de un rasgo adaptativo es un experimento de Blest. Ciertas especies de polillas tienen en susalas manchas parecidas a ojos. Estos insectos normalmente recurren al camuflaje para protegerse. Plegadas, el dorso de sus alas se parece a lacorteza de un rbol. Pero cuando se aproxima un pjaro, el insecto abre sus alas mostrando de repente sus manchas como ojos. El pjaro sealeja. Blest coloc gusanos sobre diferentes fondos y cont cuntos eran devorados por los pjaros. En efecto, cuando se colocaban losgusanos sobre un fondo en el que haba manchas como ojos, los pjaros tendan a eludirlos.

Darwin formul su teora de la evolucin para explicar los medios por los que una especie adquiere sus caractersticas adaptativas. Lapiedra angular de esa teora es el principio de la seleccin natural. Darwin observ que los miembros de una especie no eran todos idnticos yque algunas de las diferencias que manifestaban eran heredadas por la descendencia. As, se dio cuenta de que los criadores de animalespodan desarrollar estirpes que posean caractersticas particulares cruzando slo a los animales que tuvieran las caractersticas deseadas. Si laseleccin artificial, controlada por criadores, poda producir tal diversidad, quiz la seleccin natural pudiera ser la responsable del desarrollode las especies.

Los principios de Gentica molecular no se descubrieron hasta mediados del XX. As es como se da el proceso: todos los organismosmulticelulares que se reproducen sexualmente constan de un gran nmero de clulas, cada una de las cuales contiene cromosomas. stos songrandes molculas complejas que incluyen la frmula para producir las protenas que las clulas necesitan para crecer y desempeas susfunciones. Los cromosomas contienen el anteproyecto para la construccin (es decir, el desarrollo embriolgico) de un miembro determinadode una especie particular.

Pero de vez en cuando se dan mutaciones, que son cambios accidentales en los cromosomas de los espermatozoides o los vulos quese unen y originan nuevos organismos. La mayora son perjudiciales: la descendencia no logra sobrevivir o sobrevive con algn tipo dedeficiencia. No obstante, un pequeo porcentaje son beneficiosas y confieren una ventaja selectiva al organismo que la posee. Muchos tiposde rasgos pueden conferir una ventaja selectiva: la resistencia a una enfermedad especfica, la capacidad de digerir nuevos alimentos e incluso

una apariencia ms atractiva.Los rasgos que pueden ser alterados por mutaciones son los fsicos: los cromosomas producen protenas, que afectan a la estructura y

la bioqumica de las clulas. Pero los efectos de esas alteraciones fsicas pueden observarse en la conducta del animal. Por lo tanto, el procesode seleccin natural puede actuar indirectamente sobre la conducta.

Otras mutaciones no ofrecen una ventaja inmediatamente, pero debido a que no plantean una desventaja, al menos la heredan algunosmiembros de la especie. Como resultado de miles de tales mutaciones, los miembros de una especie determinada tienen una diversidad degenes y son todos al menos algo diferentes entre s. La diversidad es una clara ventaja para una especie. Diferentes ambientes proporcionanhbitats ptimos para diferentes tipos de organismos. Cuando el ambiente cambia, las especies tienen que adaptarse o corren el riesgo dellegar a extinguirse.

Evolucin de la especie humana

Evolucionar significa adelantar gradualmente. El proceso de evolucin es un cambio gradual en la estructura y fisiologa de las

especies de plantas y especies animales como resultado de la seleccin natural. Los primeros vertebrados que emergieron del mar fueronanfibios. Setenta millones de aos despus aparecieron los primeros reptiles, los que pronto se dividieron en tres ramas: los anpsidos,antecesores de las tortugas actuales; los dipsidos, antecesores de los dinosaurios, aves, cocodrilos y serpientes, y los sinpsidos, antecesoresde los mamferos actuales. Luego, hace unos 248 millones de aos, una extincin en masa marc el final del perodo Permiano. Entre lossupervivientes se encontraba un pequeo terpsido, llamado cinodonte, antecesor directo del mamfero.

Ya en los primeros mamferos, haba evolucionado su odo. El odo medio de los anfibios y los reptiles contiene un nico y minsculohueso, el estribo, que transmite las vibraciones sonoras al rgano receptos auditivo, localizado en el odo interno. A travs de diversasmutaciones, los primeros mamferos desarrollaron una mandbula que suprimi dos de los huesos que se encontraban en las mandbulas de losreptiles. En vez de llegar a perderse del todo, estos huesos se fueron incorporando al odo medio de los mamferos. La cadena de treshuesecillos (osculos) del odo medio hace posible que los mamferos oigan frecuencias muy altas.

Luego, hace unos 65 millones de aos, ocurri otra extincin en masa, la de los dinosaurios. Los mamferos, pequeos y nocturnos,sobrevivieron al fro y la oscuridad porque estaban dotados de una piel aislante y de un mecanismo para mantener su temperatura corporal. Elvaco que dej la extincin de tantos grandes herbvoros y carnvoros brind a los mamferos la oportunidad de expandirse en nuevos nichosecolgicos.

El clima del perodo Cenozoico, que sigui a la extincin masiva de finales del perodo Cretceo, era mucho ms caluroso que el denuestros das. Los primeros primates, al igual que los primeros mamferos, eran pequeos y se alimentaban de insectos y pequeosvertebrados de sangre fra. Con el tiempo se desarrollaron especies ms grandes, con ojos ms grandes mirando al frente (y cerebros paraanalizar lo que vean los ojos), lo cual facilit la locomocin arbrea y la captura de presas.


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Las plantas evolucionaron al igual que los animales. La dispersin de las semillas es un problema que conlleva la vida en el bosque: silas semillas de un rbol caen en su base les dar sombra del que las produjo y no germinarn. As, la seleccin natural favoreci a los rbolesque recubran sus semillas de frutos dulces, nutritivos, que se comeran los animales y seran depositados en tierra a cierta distancia, sindigerir, en sus heces (las heces servan hasta para fertilizar las plantas que estaban creciendo). La evolucin de rboles que daban frutosofreci una oportunidad a los primates que coman fruta. De hecho, la ventaja inicial de la visin de color fue probablemente que proporcionla capacidad de distinguir la fruta madura de las hojas verdes y comerla antes de que se estropeara.

Los primeros homnidos aparecieron en frica en zonas ms secas y en la sabana. Nuestros antecesores consumidores de frutacontinuaron comindola, pero desarrollaron caractersticas que tambin les permitieron recolectar races y tubrculos, acosar y cazar ydefenderse de otros depredadores. Construyeron herramientas, vestimentas y moradas. Domesticaron animales y desarrollaron la capacidad decomunicarse simblicamente, mediante palabras habladas.

Nuestros parientes vivos ms cercanos (los nicos homnidos adems de nosotros que han sobrevivido) son los chimpancs, los gorilasy los orangutanes. El anlisis de ADN pone de manifiesto que, genticamente, hay pocas diferencias entre estas cuatro especies. Los humanosy los chimpancs comparten el 98,8 % de su ADN.

El primer homnido que march a frica lo hizo hace unos 1,7 millones de aos. Esta especie, Homo erectus (ser humano erguido), seextendi por Europa y Asia. Parece que el Homo neanderthalis, que habit en Europa occidental hace unos 120.000 a 30.000 aos, procede deuna rama del Homo erectus. Los neandertales se parecan a los modernos humanos. Nuestra propia especie, Homo sapiens, evolucion enfrica oriental hace unos 10.000 aos. Sus miembros se encontraron con los neandertales en Europa hace unos 40.000 aos y coexistieroncon ellos durante aproximadamente 10.000 aos. Finalmente, los neandertales se extinguieron, quizs al cruzarse con los Homo sapiens o alcompetir por los recursos. No se han encontrado pruebas de conflictos blicos.

Evolucin de los grandes encfalos

Los seres humanos tenan ciertas caractersticas que les permitieron competir con otras especies, como sus hbiles manos, su visin encolor, el dominio del fuego, etc. Su postura erguida y el ser bpedos les permiti correr eficazmente largas distancias. Con los ojos losuficientemente lejos del suelo para ver a gran distancia en la llanura. Sus capacidades lingsticas les posibilitaron recopilar el sabercolectivo de todos los miembros de la tribu para hacer planes, transmitir informacin a las generaciones siguientes y establecer culturascomplejas. Todas estas caractersticas requeran un encfalo ms grande.

Tal encfalo necesita de un gran crneo, y una postura erguida limita el tamao de la va del parto en la mujer (la cabeza de un recinnacido es casi tan grande como puede serlo). Ya que el encfalo de un beb no es lo suficientemente grande ni complejo para llevar a cabocapacidades fsicas e intelectuales de un adulto, tiene que seguir creciendo despus del nacimiento. De hecho, todos los mamferos y avesnecesitan cuidado parental durante un perodo de tiempo mientras el SN se desarrolla. El hecho de que los mamferos jvenes tengangarantizado estar en contacto con adultos que les cuiden significa que puede haber un perodo de adiestramiento. En consecuencia, el procesoevolutivo slo tuvo que producir un cerebro ms grande con numerosos circuitos neurales que pudieran ser modificados por la experiencia.En lneas generales, el encfalo es un ordenador programable.

En tamao absoluto, nuestro encfalo es minsculo en comparacin con el de los elefantes o ballenas. En realidad, el encfalo humanorepresenta el 2,3% de nuestro peso corporal, mientras que el del elefante slo el 0,2%. No obstante, el de la musaraa representa el 3.3%.Algo falla en esta comparacin.

La razn es que el tamao del encfalo no tiene por qu ser proporcional al del cuerpo. Por ejemplo, los msculos ms grandes no

necesitan ms clulas nerviosas para controlarlo. Lo que cuenta, en lo que a la capacidad intelectual se refiere, es tener un encfalo conmuchas clulas nerviosas que no estn encargadas de mover msculos o analizar informacin sensorial, sino que estn disponibles paraaprender, recordar, razonar y elaborar planes. Por otro lado, aunque el peso corporal humano de la era moderna es slo un 29% superior al delAustralopithecus africanus, nuestro encfalo es un 242% ms grande. Es evidente que algunas mutaciones importantes de los genes quecontrolan el desarrollo del encfalo ocurrieron en un momento temprano de la evolucin de la lnea de primates.

Adems de variar de tamao, el encfalo vara tambin en la cantidad de neuronas en cada gramo de tejido (el encfalo de primatescontiene muchas ms neuronas/gramo que el de los roedores).

Qu tipo de cambios genticos causaron la evolucin del encfalo humano? Los datos sugieren que el motivo ms importante fue unamayor lentitud del proceso de maduracin, lo que concede ms tiempo para el desarrollo. El periodo prenatal de divisin celular se prolongaen los seres humanos. Despus del nacimiento, el cerebro contina creciendo. La produccin de nuevas neuronas cesa prcticamente, peroaquellas que ya existen crecen y establecen conexiones entre ellas; y otras clulas del cerebro, las cuales protegen y dan soporte a lasneuronas, comienzan a proliferar. Al final de la adolescencia el cerebro humano alcanza su tamao de adulto (1.400 gramos aprox., unas 4veces el peso del de un recin nacido). Esta prolongacin del proceso de maduracin se conoce como neotenia(juventud prolongada). Lacabeza y el cerebro humano maduros retienen ciertas caractersticas infantiles entre las que se incluye su tamao desproporcionado en

relacin con el resto del cuerpo (el crneo de los fetos humanos y chimpancs se parecen entre s mucho ms que los de los adultos).

ASPECTOS TICOS EN LA INVESTIGACIN CON ANIMALES

Siempre que utilicemos otra especie animal para nuestros propios fines, deberamos estar seguros de que lo que estamos haciendo eshumanitario y merece la pena. La investigacin sobre la fisiologa de la conducta cumple ambos requisitos. El que un tratamiento seahumanitario es una cuestin de procedimiento.

Tener animales de compaa causa mucho ms sufrimiento a los animales que la investigacin cientfica. Los argumentos a favor de lainvestigacin cientfica con animales se basan en la evaluacin de los beneficios que tiene para la humanidad.

Resulta sorprendente la desmedida preocupacin que muestran los defensores de los derechos de los animales por el uso de animalespara fines de investigacin y educativos, en particular porque es el nico uso indispensable de los animales. Podemos sobrevivir sin comernosa los animales, sin cazar, sin pieles, pero sin utilizarlos para investigar no podemos progresar en el conocimiento y tratamiento deenfermedades.

El modo ms fcil de justificar la investigacin con animales es sealar los beneficios reales y potenciales para la salud humana,aunque tambin podemos justificarla con algo menos prctico pero que caracteriza a nuestra especie, como es el intentar comprender elmundo. La bsqueda del conocimiento es, en s misma, una labor valiosa.


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ORIENTACIONES PROFESIONALES EN NEUROCIENCIA

Qu es la psicologa fisiolgica y qu hacen los psiclogos fisiolgicos? Los psiclogos fisiolgicos estudian todos los fenmenoscomportamentales que pueden observarse en los animales no humanos. Algunos, adems, estudian a los seres humanos utilizando mtodos deinvestigacin fisiolgicos no lesivos. Intentan comprender la fisiologa de la conducta: el papel del SN, en interaccin con el resto del cuerpo(especialmente con el S endocrino, que segrega hormonas), en el control de la conducta. Estudian temas tales como los procesos sensoriales,el sueo, la conducta emocional, la conducta de ingesta, la agresiva, sexual, parental y el aprendizaje y la memoria. Tambin la ansiedad,depresin, obsesiones y compulsiones, fobias, enfermedades psicosomticas y la esquizofrenia.

Aunque el nombre original es Psicologa Fisiolgica, actualmente son de uso general trminos como Psicologa biolgica,Biopsicologa, Psicobiologa y Neurociencia comportamental.

La Psicologa Fisiolgica pertenece al campo ms amplio de la Neurociencia. Los neurocientficos se interesan por todos los aspectosdel SN: su anatoma, qumica, fisiologa, desarrollo y funcionamiento. Abarca desde estudios de gentica molecular hasta los de la conductasocial.

Hay otros campos que a menudo se solapan con el de la Psicologa Fisiolgica: el de la Neurologa y el de la Neuropsicologaexperimental (que suelen denominarse Neurociencia cognitiva). Los neurlogos son mdicos implicados en el diagnstico y tratamiento de lasenfermedades del SN.

PROCEDIMIENTOS PARA APRENDER

El antdoto contra la obsolescencia es conocer el proceso por el que se obtienen los datos. En ciencia, los datos son las conclusionesque hacen los cientficos acerca de sus observaciones. Si slo aprendemos las conclusiones, es casi seguro que quedarn anticuadas. Pero siaprendemos las estrategias de investigacin que utilizan los cientficos, las observaciones que hacen y el razonamiento que lleva a lasconclusiones, adquiriremos un conocimiento fcil de revisar cuando surjan nuevas observaciones. Si entendemos lo que hay detrs de lasconclusiones, podremos incorporar nueva informacin a lo que ya conocemos y revisar nosotros mismos dichas conclusiones.

Las conductas que dan lugar al aprendizaje a largo plazo son haber pensado lo suficiente en la informacin como para resumirla connuestras propias palabras, pasando luego por el trabajo de escribir estas palabras.

Dualismo: creencia de que el cuerpo es una entidad fsica, pero la mente (o el alma) no.Monismo: creencia de que el mundo est compuesto slo por materia y energa y que la mente es un fenmeno derivado del funcionamientodel SN.Visin ciega: capacidad de una persona que no puede ver objetos en su campo visual ciego para alcanzarlos de modo certero an sin serconsciente de percibirlos.Cuerpo calloso: comisura ms extensa del encfalo, que conecta entre s las reas neocorticales de cada lado del cerebro.Operacin del cerebro escindido: neurociruga que se realiza en ocasiones como tratamiento de un tipo de epilepsia; el cirujano secciona elcuerpo calloso, que conecta los dos hemisferios.

Hemisferios cerebrales: las dos mitades simtricas del cerebro. Constituyen la parte principal del mismo.Negligencia unilateral: sndrome por el que una persona no presta atencin a los objetos que se localizan a su izquierda ni al lado izquierdo

de los objetos localizados en cualquier lugar. Suele deberse a una lesin del lbulo parietal derecho.Generalizacin: tipo de explicacin cientfica; una conclusin general basada en muchas observaciones de fenmenos similares.Reduccin: tipo de explicacin cientfica; se describe un fenmeno en trmino de los procesos ms elementales subyacentes.Reflejo: movimiento automtico, estereotipado, que se produce como resultado directo de un estmulo.Modelo: analoga matemtica o fsica de un proceso fisiolgico.Doctrina de las energas nerviosas especficas: conclusin a la que lleg Mller: puesto que todas las fibras nerviosas conducen al mismotipo de mensaje, la modalidad de informacin sensorial que transmiten ha de ser especificada por el tipo determinado de fibras nerviosas que

se activan.Ablacin experimental: mtodo de investigacin por el que se infiere la funcin de una parte del encfalo observando qu conductas no

puede realizar un animal despus de que dicha estructura se haya lesionado.Funcionalismo: el principio de que el mejor modo de entender un fenmeno biolgico (una conducta o una estructura fisiolgica) es intentar

comprender su utilidad para el organismo.

Seleccin natural: proceso por el que los rasgos heredados que proporcionan una ventaja selectiva (aumento de la probabilidad desobrevivir y reproducirse) llegan a prevalecer en una poblacin.Mutacin: cambio en la informacin gentica contenida en los cromosomas del espermatozoide o el vulo, que puede transmitirse a la

descendencia de un organismo. Aporta variabilidad gentica.Ventaja selectiva: caracterstica de un organismo que le permite tener ms descendencia que la que tiene su especie por trmino medio.Evolucin: cambio gradual en la estructura y fisiologa de las especies de plantas y animales que generalmente produce organismos ms

complejos- como resultado de la seleccin natural.Neotenia: dilacin del proceso madurativo, por lo que se prolonga el tiempo de crecimiento; un factor importante en el desarrollo de los

cerebros evolucionados.Psiclogo fisiolgico: cientfico que estudia la fisiologa de la conducta, principalmente realizando experimentos fisiolgicos ycomportamentales con animales de laboratorio.

Tema1-Fundamentos de Fisiologia de La Conducta

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