NIVEL FUNCIONAL DE LA ACTIVIDAD PSÍQUICA

1. Actividad bioeléctrica de la neurona. Propiedades: Polaridad. Excitabilidad

2. Procesos funcionales básicos del sistema nervioso. 3. Potenciales de membrana4. Propagación del impulso nervioso5. Unidades del nivel funcional: Redes neurales

NIVEL INDIVIDUO ESTRUCTURA ACTIVIDAD INFORMACIÓN CODIFICACIÓN

V. Persona Neocortical Consciente Psíquica Consciente

En redes neocorticales

IV. Animal Alocortical Inconsciente Psíquica Inconsciente

En redes alocorticales

III. Organismo Subcortical,Tronco encefálico, Médula espinal.

Funcional Neural En núcleos subcorticales, del tronco y de la médula

II. Tisular Sináptica Metabólica Metabólica Moléculas mensajeras Neuro -transmisores

I. Celular Neuronal Expresión genética

Genética En ácidos nucleicos

0. Molecular Física Química No existe

NIVELES DE ORGANIZACIÓNNIVELES DE ORGANIZACIÓNDEL SISTEMA NERVIOSO DEL HOMBREDEL SISTEMA NERVIOSO DEL HOMBRE

El nivel funcional de la actividad psíquica personal 1. Actividad bioeléctrica de la neurona

• PROPIEDAD DE LA POLARIDAD La positividad del

exterior y la negatividad del interior de cualquier célula se mantienen por las distintas

concentraciones de los iones Na y K en el líquido intracelular (K>Na) y en el líquido

extracelular (Na >K)

Ion/Sustancia

Espacio Extracelular

Espacio Intracelular

Proporción extra/intracel.

K+ 5.0 mM 100.0 mM 1:20

Na+ 150.0 mM 15.0 mM 10:1

Ca++ 2.0 mM 0.0002 mM 10,000:1

Cl- 150.0 mM 13.0 mM 11.5:1

Mg++ 1.2 mEq/l 58.0 mEq/l 1:0.0206

Concentraciones iónicas a ambos lados de la membrana neuronal

Ion/Sustancia

Espacio Extracelular

Espacio Intracelular

Proporción extra/intracel.

HCO3- 28.0 mEq/l 10.0 mEq/l

Fosfatos 4.0 mg% 75.0 mg%

Glucosa 90.0 mg/dl 20.0 mg/dl

Aminoácidos 30.0 mg/dl 200.0 mg/dl

Proteínas 2.0 g/dl 16.0 g/dl

Lípidos 0.5 g/dl 95.0 g/dl

Concentraciones del ión bicarbonato y de algunas macromoléculas a ambos lados de la membrana

neuronal

El nivel funcional de la actividad psíquica personal 1. Actividad bioeléctrica de la neurona

•PROPIEDAD DE LA

EXCITABILIDAD inversión momentánea de la polarización de la membrana de una neurona o de una

célula muscular

2.- Los procesos del nivel de organización funcional del sistema

nervioso

• la generación los potenciales de membrana,

• la propagación y transmisión de los impulsos nerviosos dentro de las redes neurales del sistema funcional (propagación a lo largo de los axones, transmisión a través de las sinapsis)

3.- Potenciales de membrana

• el potencial de reposo

• los potenciales de receptor (también llamados potenciales generadores)

• los potenciales postsinápticos y • los potenciales de acción (= impulsos

nerviosos)

3.- Potenciales de membrana Potencial de reposo

• Es la diferencia de voltaje entre el intracelular y la superficie externa; es de - 65mv (milésimas de voltio)

• Una membrana celular es una estructura polarizada (el interior con carga negativa, el exterior con carga positiva) . Los cambios que pueden ocurrir al potencial de membrana son

– Despolarización (parcial, total)– Hiperpolarización– Repolarización

La actividad bioeléctrica de la membrana neuronal

3.- Potenciales de membrana Potencial de receptor

• Los órganos receptores tienen axones sensitivos que tienen membrana la cual tiene receptores de membrana

• El cambio de potencial de reposo de esa membrana = potencial de receptor (sensorial)

• Fenómeno local• Es una despolarización parcial• Ingreso de Na• Potencial generador

POTENCIALES DE RECEPTOR

CONDUCTANCIA

• Mayor o menor facilidad con la que los iones pueden atravesar la membrana plasmática– Sodio: muy poco – Cloro: regular– Potasio : con facilidad

3.- Potenciales de membrana Potenciales post sinápticos

1. Potenciales que se generan por un incremento de la conductancia:

– PEPS

– PIPS

2. Potenciales que se generan por una disminución de la conductancia:

– Potenciales moduladores

Potenciales post sinápticos generados por incremento de la conductancia

• Excitatorios (PEPS) – Despolarización

local parcial– Apertura de

canales de Na (que entra)

– Apertura de canales de K (que sale)

• Inhibitorios (PIPS) – Hiperpolarización

local – Apertura de

canales de Cl (que entra) y

– Apertura de canales de K (que sale)

Potenciales post sinápticos generados por incremento de la conductancia

• Que los potenciales postsinápticos sean excitatorios o inhibitorios depende de dos factores: – el tipo de transmisor (Ejemplos: AGAB

inhibitorio, Glutamato excitatorio) – el tipo de receptor activado en la sinapsis.

TRANSMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO

Potenciales post sinápticos generados por disminución de la conductancia: MODULADORES

• Por cierre de canales de K, Cl ó Na• Los canales se cierran por proteínas G o

por segundos mensajeros• Producen potenciales graduados, lentos,

de varios segundos o minutos de duración.

• El efecto de un potencial modulatorio es la modificación de la amplitud y/o de la duración de un potencial postsináptico

3.- Potenciales de membrana Otros potenciales post sinápticos

• EXCITATORIOS para retención de señales– A CORTO PLAZO, en que la membrana permanece

excitable– Fenómenos de facilitación– Fenómenos de potenciación– Fenómenos de potenciación post tetánica

– A LARGO PLAZO, en que la membrana permanece despolarizada

• Fenómeno de potenciación a largo plazo: incremento persistente (por horas o días) de la amplitud del potencial postsináptico excitatorio después de la estimulación repetida (tetánica) de la neurona presináptica (frecuencia de 50 a 100 potenciales de acción por segundo)

• INHIBITORIOS (Hay reducción de la fuerza de las sinapsis en una red neural, menor posibilidad de generara potenciales de acción)

• Fenómeno de depresión a largo plazo

3.- Potenciales de membrana Potencial de acción

• Es toda despolarización por encima del umbral (“todo o nada”) . Esta puede generarse a partir de: – potencial de receptor – potenciales postsinápticos los cuales se

generan de una de tres formas: • por efecto de la transmisión sináptica, • por efecto de la aplicación artificial de corriente eléctrica • por efecto mecánico directo sobre cualquier punto del tejido

nervioso, por ejemplo, un golpe o la presión sobre un nervio periférico (golpe del nervio cubital en el codo – sensación de corriente; golpe del martillo de reflejos)

GENERACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN POSTSINÁPTICO Y DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

Mm

El nivel funcional de la actividad psíquica personal

4.- Propagación del impulso nervioso

CLASIFICACIÓN DE LAS FIBRAS NERVIOSAS: Grosor y velocidad de conducción del impulso nervioso

Fibras sensoriales Fibras motoras

Fibras A (1 – 20 m: 6 – 120 m/s)

A: 60 – 120 m/s I: 70 – 120 m/s (IA y IB)

A: 30 – 90 “ II: 30 – 70 “

A: 6 – 60 “ III: 6 – 30 “

A: 6 – 30 “

Fibras C (0. 5 a 2 m) 0.5 - 2 m/s IV: 0.5 – 2 m/s

Velocidad de propagación del potencial de acción es 120/m seg (432 km/h)

• Shinkasen (Tren bala) – Japón: 581 km/h = 161 m/seg

• TGV – Francia: 574.8 km/h = 159m/seg

• Eurotem – Corea y Turquía (Hyundai y Tüvasas) 352km/h = 97.7 m/seg

PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO

TRANSMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO: SUMACIÓN TEMPORAL Y ESPACIAL

El nivel funcional de la actividad psíquica

personal

Redes neurales

Actividad funcional

Redes neurales• Unidades funcionales del sistema

nervioso• Estructuradas jerárquicamente

– Una neurona se conecta y envía señales por sus terminaciones a miles de otras neuronas

– Cada neurona recibe señales de miles de terminaciones de otras neuronas

– Así se forman redes cada vez más complejas • Se llega a la red integrada de todo el sistema

que es el soporte de la actividad psíquica consciente (o sea de los procesos psíquicos para LA PERCEPCIÓN, LA IMAGINACIÓN, EL PENSAMIENTO Y LA ACTUACIÓN)

Actividad funcional

Redes neurales• Una neurona establece miles de miles de

sinapsis y muchas neuronas con sus sinapsis forman una red

• Esta red puede:– Estar dentro de un núcleo, una columna cortical, una capa

cortical– Estar dentro de toda la médula, todo el tronco, todo el cerebelo – Estar dentro de los núcleos basales, tálamo, hipotálamo– Incluir varios puntos del sistema nervioso: corteza, niveles

subcorticales – Incluir varias regiones de la corteza en un hemisferio– Incluir varias regiones de la corteza en ambos hemisferios– Incluir ambos hemisferios y todo el sistema nervioso

Clasificación de las redes neurales

I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso

II. Por la distribución de los axones

III. Por la forma de conexión

IV. Por el efecto funcional

V. Por el grado de complejidad

I Por la disposición de los cuerpos de las neuronas

• REDES NO AGRUPADAS – Redes reticulares

• REDES AGRUPADAS– Redes nucleares (redes en el interior de una formación

nuclear Ejemplos : redes en el interior de un ganglio de una raíz

posterior, parasimpático ó simpático )

– Redes laminares: Ejemplos: capas corticales (cerebro,

cerebelo), capas en la retina, capas en núcleos (cuadrigéminos,

sensitivos de la médula, etc)

– Redes nucleares de transición

REDES NO AGRUPADAS FORMACIÓN O SUSTANCIA RETICULAR (EN EL TRONCO ENCEFÁLICO)

REDES AGRUPADAS: HIPOCAMPO. REDES LAMINARES EN ARQUICORTEX (es una formación precortical, con tres capas de cuerpos de neuronas) EL SISTEMA DE INTEGRACIÓN DE LA FORMACIÓN HIPOCAMPAL

ESTRUCTURA LAMINAR DE LA CORTEZA CEREBRAL

PALEOCTX NEOCTX PALEOCTX´AREA MOTORA AREA DE ASOCIACIÓN AREA SENSITIVA AREA SENSITIVA PRIMARIA AREA MOTORA PRIMARIA

REDES AGRUPADASRedes nucleares: EN LOS NÚCLEOSDEL TÁLAMO

O DEL

HIPOTÁLAMO O DEL TRONCO ENCEFÁLICO

CEREBELO

SISTEMA NERVIOSOCENTRAL Tronco encefálicoy Cerebelo

REDES NEURALES AGRUPADAS REDES NEURALES LAMINARESEn las tres capas de la corteza del cerebelo: molecular, de Purkinje y granular

Sustanciagris:

HIPOTÁLAMOCON REDES NUCLEARES

SUSTANCIAGRIS

Núcleos centrales(“gangliosbasales”)de loshemisferioscerebrales

Nótese que la amígdala (formación nuclear amigdalina) se halla en el lóbulo temporal

REDES AGRUPADASRedes nucleares:

EN LOS NÚCLEOS DEL TÁLAMO O LOSNÚCLEOSBASALES DEL HEMISFERIO (NÚCLEO CAUDADO,NÚCLEO LENTICULAR)

REDES AGRUPADASRedes nucleares:

EN LOS NÚCLEOS DEL TÁLAMO O EN LOSNÚCLEOSDEL HIPOTÁLAMOO EN LOS NÚCLEOS BASALES DEL HEMISFERIO (NÚCLEO CAUDADO,NÚCLEO LENTICULAR)

REDES AGRUPADASRedes nucleares:

EN LOS NÚCLEOS DEL TRONCOENCEFÁLICO O LOSNÚCLEOSDELCEREBELOO LOS NÚCLEOS DE LA MÉDULAESPINAL

Clasificación de las redes neurales

I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso

II. Por la distribución de los axones

III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcionalV. Por el grado de complejidad

II Por la distribución de los axones

• Redes neurales de distribución local SEGMENTARIAS, NUCLEARES, MINIRREDES, MICRORREDES COLUMNARES

• Redes neurales de distribución no local– Redes difusas SUBCÓRTICO – CORTICAL

– Redes de proyección • CÓRTICO – CORTICALES (INTRAHEMISFÉRICAS; INTERHEMISFÉRICAS = BIHEMISFÉRICAS; HOLOCORTICALES), • CÓRTICO - SUBCORTICALES • SUBCÓRTICO – CORTICALES

Redes locales segmentarias medulares

Redes de distribución difusa (SUBCÓRTICO – CORTICALES) LA CODIFICACIÓN MULTIMODAL REQUIERE DE UN SISTEMA DIFUSO DE INTEGRACIÓN DE LA

MEMORIA NEOCORTICAL

REDES DE PROYECCIÓN Córtico-corticales intrahemisféricas

Redes intrahemisféricas CÓRTICO – CORTICALES transcorticalesentre el Neocortex Afectivo,Cognitivo o Conativo y el Palecortex límbico: cíngulo y parahipocampo

Redes de PROYECCIÓN

REDES DE PROYECCIÓNRedes neurales transcorticalesinterhemisféricas gracias al Cuerpo calloso Comisuras blancas anterior posterior

Comisura del Trígono (fornix)SUPERFICIE MEDIAL DEL HEMISFERIO DERECHO

TRONCO ENCEFÁLICO

Redes de proyección subcórtico – corticales (izquierda ) de núcleos basales y tálamo hacia la corteza y Redes de proyección córtico – subcorticales (derecha) de la corteza hacia los núcleos basales y el

tálamo

Vía visual

DE LA RETINAAL TÁLAMO, YLUEGOREDES DE PROYECCIÓN DE UN NÚCLEO DELTÁLAMO A LA CORTEZA OOCIPITAL

REDES DE PROYECCIÓNSUBCÓRTICO – CORTICALES

DE UN NÚCLEOESPECÍFICO DEL TÁLAMOA UN ÁREA ESPECÍFICA DE LACORTEZA CEREBRAL

REDES DE PROYECCIÓN

Córtico –

corticales

Redes de PROYECCIÓNCONVERGENTES

Redes Córtico – Subcorticales:Sistema de la Motilidad SomáticaREDES CONVERGENTESDESDE NEURONASDE LA CORTEZAHACIA UNA NEURONAEN LA SUSTANCIAGRIS DE LA MÉDULA ESPINAL

REDES DE PROYECCIÓN

Clasificación de las redes neurales

I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso

II. Por la distribución de los axones

III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcional

V. Por el grado de complejidad

III Por la forma de conexión

Redes neurales convergentes ver un automóvil

Redes neurales divergentes despertarse por un calambre

REDES DIVERGENTES núcleos del rafe – corteza Y

REDES CONVERGENTES corteza y núcleos subcorticales a neurona

motora somática de la médula

REDES CONVERGENTESDESDE NEURONASDE LA CORTEZA

-HACIA UNA NEURONA DEL TRONCO ENCEFÁLICO- HACIA UNA NEURONA DE LA MÉDULA ESPINAL

Redes de proyección divergentes (y difusas): sistema de la noradrenalina

Redes de proyección divergentes (y difusas): sistema de serotonina

Clasificación de las redes neurales

I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso

II. Por la distribución de los axones

III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcionalV. Por el grado de complejidad

Redes presinápticas -de facilitación

-de inhibición

Redes postsinápticas-de excitación

facilitación

amplificación y prolongación.

reverberantes

-de inhibición retroalimentación inhibitoria

proalimentación inhibitoria

inhibición lateral

Redes de efecto alternante (excitatorias – inhibitorias, excitatorias – inhibitorias – et cétera)

IV Por el efecto funcional:

REDES NEURALES INHIBITORIAS dentista, volley, sexo, tinnitus

REDES NEURALES EXCITATORIAS DE AMPLIFICACIÓN despertarse por TV o por temblor ; despertar a alguien por voz, tacto o dolor

A: REDES NEURALES EXCITATORIAS REVERBERANTES ir a marcar teléfono, ir a buscar algo, obsesión

B: REDES NEURALES DE EXCITACIÓN Y FACILITACIÓN estar con jaqueca o resaca

AB

REDES NEURALES DE INHIBICIÓN LATERAL mamá no se despierta sino por llanto de bebé

Inhibidas

Inhibidas

ProcesosSensoriales

ProcesosPerceptuales

ProcesosMemoria I

ProcesosSelección

Procesos de control

Procesosefectores

ProcesosMemoria II

ProcesosObjetuales

REDES DE PROALIMENTACIÓNEscribir en hoja sin rayas o subir/bajar sin mirar peldaño (línea imaginaria)

REDES DE RETROALIMENTACIÓNEscribir en hoja rayada o subir /bajar escaleras mirando peldaños

Redes alternantes : exc – inh – exc – inh - etc

• Al caminar

• Al temblar (Enfermedad de Parkinson, Temblor esencial)

• Al tiritar

Clasificación de las redes neurales

I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso

II. Por la distribución de los axones

III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcional

V. Por el grado de complejidad

V. Redes complejas y redes hipercomplejas

• Los grandes sistemas funcionales – De los niveles subcorticales del hemisferio cerebral– Del tronco cerebral– Del cerebelo – De la médula espinal

• Los sistemas psíquicos corticales de los hemisferios cerebrales. Ej: macrorredes neocorticales bihemisféricas para los procesos de la actividad psíquica neocortical epiconsciente : percepción, imaginación, pensamiento y actuación.

REDES HIPERCOMPLEJAS EN

LOS GRANDES SISTEMAS FUNCIONALES SUBCORTICALES

CONEXIONES ENTRE NÚCLEOS SUBCORTICALES DEL HENISFERIO CEREBRAL (AMÍGDALA), NÚCLEOS DEL HIPOTÁLAMO, DEL TÁLAMO Y DE LOS NÚCELOS DEL TRONCO ENCEFÁLICO

CONEXIONES ENTRE NÚCLEOS DEL TRONCO ENCEFÁLICO Y NÚCLEOSDE LA MÉDULA ESPINAL

REDES HIPERCOMPLEJAS EN LAS CAPAS DE LA CORTEZA CEREBRAL

HD

C V

A E

C P

HI

IMAGINACIÓN

PERCEPCIÓN

PENSAMIENTO

ACTUACIÓN

LOS PLANOS DE LOS PLANOS DE

INTEGRACIÓN INTEGRACIÓN

DE LA DE LA

ACTIVIDAD ACTIVIDAD

EPICONSCIENTE EPICONSCIENTE

DE LA DE LA

PERSONALIDADPERSONALIDAD

Ortiz, CP . (1994, 2000)

EL MODELO DEL ARCO REFLEJO

NIVEL FUNCIONALNEURONA SENSITIVA ENGANGLIO TRES NEURONAS SENSITIVAS, DOS NEURONAS DEASOCIACIÓN Y DOS NEURONAS MOTORAS EN LA MÉDULA

EL ARCO REFLEJO EN EL NIVEL FUNCIONAL Brazo aferente (órgano receptor, fibras sensitivas), centro integrador, y

brazo eferente (fibras motoras, órgano efector)

CORTE TRANSVERSAL DE VÉRTEBRA Y SEGMENTO MEDULAR

Cuerpo vertebralAgujero intervertebralApófisis espinosaMúsculos paravertebralesTejido adiposo

Médula espinalSustancia grisSustancia blancaRaíz posterior con ganglio (sensitivo)Raíz anteriorNervio raquídeoRamas colaterales

REFLEJO Y REFLEXIÓN

APÉNDICE

PROPIEDADES DE LA MATERIA

• Movimiento constante• Tendencias: Entropía y Neguentropía• Reflexión

– La actividad energética del Sol en estructuración de plantas en la tierra

– La reflexión de la configuración de moléculas mensajeras en la amplitud y frecuencia de las señales neurales (potenciales de acción organizados)

– La reflexión de las señales del lenguaje en las señales del sistema cerebral del habla