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tema 1 1.− Introducción 1.1.− Cerebro y conducta Todas las conductas son el resultado de la función cerebral, especialmente del encéfalo. Todos los transtornos del comportamiento son el resultado de las alteraciones del funcionamiento cerebral. El cerebro tiene mucha plasticidad, es decir, es moldeable (= experiencias, aprendizaje, son capaces de moldear tanto la estructura como la función) Durante muchos siglos se cosideraba q el sistema nervioso no tenía ningún papel importante en la formación de conductas o comportamientos; se creía que era el corazón. Cuando se vió que el sistema nervioso era muy importante (Renacimmiento) autores como Descartes defendían el dualismo (cerebro/mente) = mente=sobrenatural que se situaba en el alma. El cerebro era un organo más.

Descartes fué el primero en intentar localizar la mente. La situó en la glándula pineal. Creía q solo la tienen los humanos. Consideraba que los nervios eran muy parecidos a los

vasos sanguineos y creía que eran huecos y que en ellos corría fluido ( al cual lo llamaba fluido espiritus ˘ d animales). Creía que funcionabamos como una máquina hidráulica.

En el siglo XVIII / XIX aparecieron técnicas de estudio q permitieron conocer mejor el sistema nervioso. Los autores más importantes son: Camilo Golgi: creó una técnica que permitía decolorar / teñir las celulas nerviosas = técnica de Nitrto de Plata que se utiliza ahora. Permitía ver el cuerpo / soma de las celulas. Se creía que el cerebro estaba formado solo por tejido glandular. Gracias a Glogi se vió que el S.N estaba formado por celulas = neuronas. Creió que las neuronas formaban una red, es decir, que tenían contacto físico.

Santiago Ramon Y Cajal: aplicando la técnica de Golgi estudió a fondo las neuronas y emitió 3 postulados. Galvani: demostró que las celulas nerviosas y musculares son capaces de producir electricidad. Otros autores descubrieron que ésta actividad eléctrica de las neuronas modifica de forma

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especifica la actividad de otras, que suelen ser neuronas, celulas musculares y glándulas. Al no tener contacto físico se descubrió que las neuronas se comunican con substáncias químicas. Las drogas y fármacos se unían a unas moleculas de las neuronas (receptores) interfiriendo en la actividad de estos mensajeros químicos. Ésto permitió la utilización de drogas para profundizar en el estudio de la sinapsis (comunicación entre neuronas). Ch. Darwin: la Comunidad de descendéncia: hay un orígen único de la vida: todos los organismos procedemos por evolución de otros organismos más simples; incluyendo el S.N y la conducta. Se puede estudiar el S.N y comportamiento de otros animales y al compararlos son iguales. Los demás autores empezaron a comparar y relacionar el S.N nervioso con la conducta. Se vió que mente y cerebro es lo mismo = monismo.

Gall (XIX): fué la primera persona que relacionó cerebro y comportamiento. Desarrolló un

a teoría que se conoce con el nombre de frenología o personología anatómica. Consideraba que todas las conductas se podían localizar en regiones muy concretas del cerebro, especialmente en la corteza cerebral. también creía que la corteza se comportaba como los musculos en el sentido que si practicas mucho una conducta, ésa parte de la corteza crecía formando un bulto. ej: si eras muy abaricioso crecía un bulto en la zona de la abarícia. de ésta forma creía que con las formas del cerebro podías conocer cómo era una persona. Con Gall creció la corriente de Localizacionismo (que todos los comportamientos se pueden localizar)

Flourens: intentó demostrar experimentalmente la teoría de Gall practicando ablaciones (que a un amimal se le extripa un trozo de cerebro). si se le sacaba a una rata un trozo de agresividad esa rata tenía que ser pasiva. Dijo la teoría del campo agregado = las conductas especificas no dependen de regiones concretas del cerebro, si no que todas las regiones y especialmente los dos emisferios cerebrales participan en cada conducta = Antilocalizacionismo. A partir de aquí hubo una batalla entre los que defensaban el localizacionismo y los que no. Gracias al estudio del lenguaje oral se ha solucionado parte del problema.

Paul Broca (XIX): describe el caso de un paciente que después de un accidente pierde la capacidad para poder hablar (afasias: transtorno del lenguaje en auséncia del déficit sensorial o motor que lo justifique). en el estudio postmortem se vió que presentaba una lesión en la parte posterior del lóvulo frontal del emisfério izquierdo. posteriormente nueve sujetos más presentaron el mismo transtorno. hoy endía ésta región es el área de broca y su lesión produce afasia de broca. Broca dijo que hablamos con el emisferio izquierdo, era localizacionista.

Wernicke: descubrió otros sujetos que después de un accidente presentaban una lesión

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con una afasia distinta: afasia de comprensión o de Wernicke. Podían hablar, pero no podían comprender. Todos presentaban la misma lesión en la parte posterior del lóvulo temporal del emiferio izquierdo = área de Wernicke. Wernicke con Sherrington y Ramón y Cajal emitieron la teoría del conexionismo celular, a partir de la cuál tenemos la teoría del cerebro = las neuronas son las unidades básicas del cerebro, se reunen formando grupos funcionales para posobilitar la conducta, éstos grupos de neuronas deben establecer conexiones mediante vias o senderos neurales. Éstas están conectadas por el fascículo arqueado. Si se lesiona éste hay un tercer tipo de afásia = el individuo habla y comprende, pero no puede relacionar. Actualmente pensamos que las conductas muy simples pueden tener una localización concreta en elcerebro. Las más complejas se pueden subdividir siempre en componentes, elementos... más simples. Cada uno de los cuales si puede tener una localización concreta, pero para que se de la conducta como tal es necesaria la existencia de interconexiones en esas regiones cerebrales. Al área de Wernicke, al giro angular, le llega un sonido y le da un sentido, va al área de Broca que le da el motor para poder responder: cada subfunción necesita un área. Nuestro S.N para posibilitar la conducta realiza un procesamiento distribuido de la información. Ésta distribución puede ser: Procesamiento en serie: la información la procesa una región del S.N detrás de otra y la va haciendo más compleja Procesamiento en paralelo: procesa simultaniamente distintos aspectos de la información que finalmente han de acabar todos en una estructura. ej: alguien que toca el piano desarrolla neuronas para poder tocarlo Principios de Ramón y Cajal: 1º.− La doctrina de la neurona: las neuronas son las unidades funcionales del S.N. Son celulas independientes, es decir, no tienen contacto físico. Tienen muchas ramificaciones que se originan del soma. A las más finas se las llaman dendritas y a otra más larga axón. 2º.−Polarización: en las neuronas, se transmite la información de una manera que es constante y predecible. Desde la zona receptora de la neurona, de dónde son las dendritas, la información se integra en el cono axónico y si se decide la transmisión; ésta se origina y se transmite unidireccionalmente a lo largo del axón desde el cono axónico hasta los botones terminales. (fig 1.3)

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En cada neurona hay cuatro regiones en las cuales se dará un tipo de señal: 1ª región: funcional − una zona receptora (por dónde entra la información) imput o entrada de información. Ésta región son las denditas. Al entrar la información se produce un tipo de señal eléctrica (señales: potencial, graduado, electrónico, postsináptico). Éstas señales tienen distinta intensidad y ésta disminuye o decae con la distáncia. 2º región: integradora o activadora − Integrará todos los potenciales graduados. Ésta región corresponde al cono axónico: zona que une al axón y al soma. Activadora pq si la integraciónde los potenciales tiene suficiente intensidad se decide el disparo de la neurona. Se produce una señal eléctrica que se llama potencial de acción (PDA). Características: en una misma neurona, un PDA siempre tiene la misma intensidad. Ésta intensidad no decae con la distáncia.

3ª región: conductora o transmisora. Es el axón. Se transmite el PDA desde el cono hasta los botones. Éste PDA tendrá las mismas características que en el cono.

4ª región: de salida de información o output. Se da en los botones terminales. La señal no es electrica, es química. (es una señal secretora).

3º.− Especificidad de las conexiones: las neuronas no establecen contacto físico entre

ellas, sino que hay un espacio (espacio sináptico) Las neuronas se conectan entre ellas de forma específica, es decir, ni al azar ni de form

a indiscriminada, solo establecen conexiones con algunas de sus dianas postsinápticas. Sinápsis: paso de información de una neurona a otra celula. La celula que pasa información se llama presináptica y la que recibe postsináptica. Esto se conoce como conectividad neuronal=para que se pueda producir una conducta se

requieren distintas neuronas que establezcan conexiones mediante sinápsis. Reflejo: conducta involuntária pq no somos conscientes de ello. Estímulo − respuesta

(fig 1.4). Ej: reflejo rotuliano: te dan un golpe en la rodilla y das una patada automaticamente. Para realizar una conducta se necesitan dos tipos de neuronas distintas. Los humanos

necesitamos tres: 1r grupo: neuronas sensoriales: llevan información desde el medio hasta el SNC. (vista, hambre, dolor de cabeza,...) 2º grupo: neuronas motoras: transmiten la información a los órganos efectores (glándulas, visceras...) Es involuntario pq no ha pasado por el encéfalo, ha ido a la médula.

3r grupo: interneuronas: dentro del SNC. Pasan la información entre neuronas. Esto permite que la información de la neurona sensorial vaya a más de una neurona motora. También permite que esa información vaya a centros superiores de defensa. Cuantas más interneuronas y más procesos intermedios más completa es la conducta. Lo que hace que una conducta sea compleja es la complejidad de las conexiones de las celulas. Muchas de las conexiones se establecen durante el desarrollo embrionario; que en muchos casos estas

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conexiones estableceran la conexión de las neuronas en el adulto, es decir, si una neurona conectacon un musculo, será una neurona motora.

El SN tiene plasticidad: en el adulto se pueden modificar muchas conexiones e incluso se pueden formar nuevas conexiones que no existan mediante el aprendizaje. No hay dos humanos que tengan el mismo patrón de conexiones en el SNC. Ésta complejidad ha permitido que evolutivamente aparezcan el procesamiento evolutivo de la información. Esto nos ha dejado crear un encéfalo más potente ya que ha incrementado mucho, tanto la riqueza como la fiabiliddad con la que procesamos la información. tema 11 2.−Neuronas y glía En el SN hay dos tipos de celulas: neuronas y glía.

Neurona: Unidad básica y funcional del SN. Transmiten información nerviosa. Son capaces de producir un PDA. Se estima que en el SN de un humano hay 10 elevado a 11 neuronas. (fig 2.1) características:

1ª.− son celulas muy especializadas (que han cambiado mucho su morfología). Todas las neuronas empiezan siendo redondas y cambian la forma para realizar mejor su función. Durante muchos años se ha creído que en el adulto las neuronas no podían dividirse, ahora sabemos que algunos tipos de neuronas se dividen. 2ª.− tienen un metabolismo muy elebado. Gastan mucha energía y mucho oxígeno. Eso las hace muy vulnerables a la falta de oxígeno. Pueden morir al poco de no tener.

Glía: más numerosa que las neuronas. No tienen axón, por lo tanto no son capaces de generar PDA y por lo tanto no transmiten información nerviosa. Su funcionamiento es fundamental para el mantenimiento de las neuronas y para garantizar su función. 2.1.−Morfología de la neurona: Todas las neuronas tienen las mismas estructuras u regiones. Regiones de las neuronas: 1.− Soma o cuerpo neuronal (fig 2.2). Contiene el núcleo con el ADN (material hereditário) y todos los orgánulos y estructuras celulares que permiten su funcionamiento. Esto

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hace que el soma sea el centro de planificación y de control del metabolismo neuronal. Aquí se sintetizará y se degradará. Desde aquí, todo lo que se sintetiza se reparte a toda la neurona. Dentro de una neurona hay un gran transporte de substáncias. Del soma se originan una série de prolongaciones de la membrana o planificaciones. Dos tipos: a)Dendritas: suelen ser muy finas y muy ramificadas y muchas. Hay neuronas que tienen una sola.Constituyen la zona receptora. Presentan unos engrosamientos que se llaman espinas dendríticas que se modifican con la experiéncia. b)Axón: suele ser único y más grueso. A cierta distáncia se ramifica en lo que llamamos colaterales o terminales presinápticos. Ésto permite que una neurona presináptica pueda pasar lainformación a la neurona postsináptica. En los humanos, según la neurona, el axón puede medir desde pocas milésimas de mm hasta más de 1’5m. Esto puede llevar problemas con el transportede substáncias. El axón se origina a partir del soma mediante una zona más ancha que se conoce con el nombre de cono axónico. Los terminales presinápticos suelen finalizar en unas zonas más gruesas que se denominan botones terminales en cuyo interior se almacenan los neurotransmisores. Hay una estructura muy importante para la morfología de la neurona y es lo que denominamos citoesqueleto. Formado por un grupo de pequeños túbulos y filamentos microscópicos. Su función es intervenir en el mantenimiento de la morfología neuronal, intervenir en el transporte de substánciasdentro de la neurona e intervenir en el crecimiento y regeneración de dendritas y axones.

2.− Citoesqueleto (fig 2.3): Constituido por tres elementos: 1º.− Neurotúbulos o microtúbulos: Son los más gruesos y están constituidos por la polimerización deuna proteina denominada tubulina que formará las paredes del túbulo dándole una apariéncia de un cilindro. Su función es participar en el transporte de substáncias de un lugar a otro de la neurona. 2º− Neurofilamentos o filamentos intermedios: Constituidos por la agrupación de distintas proteinas. Su función es participar en el mantenimiento de la morfología neuronal y el anclaje de proteinas de membrana (los que fijan impidiendo que se muevan dentro de la membrana. 3º− Microfilamentos: Son los de menor tamaño. Formados por la polimerización de la proteina actina. Su función es participar en los procesos de crecimiento y regeneración de dendritas y axones.

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Transporte de substáncias dentro de las neuronas (fig 2.4)

El transporte más problemático es el axón (transporte axonal), el de las dendritas también es difícil, pero como el axón puede ser muy largo es más complicado.

anterógrado (va hacia el axón o dendritas) según la dirección

retrógrado (del axón/dendritas al soma)

Transporte rápido (se transportan subs.de 400 a 2000mm/día) según la velocidad lento (de 1 a 5mm/día) Combinando estas dos características (dirección y velocidad) hay tres tipos de transporte. 1.− Transporte anterógrado rápido − se utiliza para conducir orgánulos (mitocondrias o componentes de la membrana como vesículas en cuyo interior se encuentran péptidos, precursores,enzimas para sintetizar neurotransmisores). Normalmente la síntesi acaba en los botones terminales. 2.− Transporte retrógrado rápido − se utiliza para conducir materiales de desecho hacia los lisosomas del soma donde serán degradados o reciclados (lisosomas = vesículas con enzimas: hacen la digestión) Este transporte también se da dentro de vesículas. Características de 1 y 2: − es un transporte dependiente de neurotúbulos. − requieren gasto de energía (ATP, iones Ca+) − dependen de una proteina (cinesina, kinesina en el transporte anterógrado rápido y dineina en el transporte retrógrado rápido) Estas proteinas se unen por un extremo al neurotúbulo y por el otro extremo a la vesícula o orgánulo a transportar. 3.− Transporte anterógrado lento − es el más complejo y menos conocido. Se utiliza para transportar moleculas más pequeñas, sobretodo proteinas (actina, tubulina) para el mantenimiento y crecimiento del citoesqueleto. También se utiliza para subministrar citoplasma a

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axones y dendritas. 2.2.−Clasificación de las neuronas Las neuronas presentan una gran variabilidad en cuanto a morfología, función, neurotransmisores que utilizan... Sin embargo todas tienen una característica en común: son celulas excitables (cuando llega un estímulo son capaces de producir cambios eléctricos). Según su función:

a)neuronas sensoriales: transportan información desde los receptores periféricos hasta el SNC=son neuronas aferentes (llevan imformación al SNC). Llevan imformación del medio interno: que los videles de glucosa son bajos = hambre... y también del medio externo: temperatura, dolor...

b)neuronas motoras: motoneuronas. Llevan información a los organos efectores que son musculos, glándulas o visceras. Son neuronas eferentes pq ayudan a que salga la información del SNC. c)interneuronas: las que llevan información entre neuronas. Están localizadas en el SNC. A más complejidad del SN más interneuronas ha de tener. Hay dos tipos:

− interneuronas de proyección o Golgi I: que se caracterizan pq tienen axones largos. Suelen llevar información entre distintas regiones del SNC. Llevan información por ejemplo del tálamo a la corteze cerebral pq tienen el soma en el tálamo y los botopnes en la corteza.

− interneuronas locales o Golgi II: que tienen axones cortos y por lo tanto pueden llevar información dentro de una misma región del SNC. Estas aumentan con el cerebro evolucionado.

Los humanos por cada neurona de proyección tenemos 1600 locales. Normalmento las neuronas con axones largos suelen ser mielinizadas (que tienen vaina de mielina). (fig 1.3). La vaina hace que la información nerviosa se pueda transmitir a mucha velocidad. Sensoriales mielinizadas Interesa que la entrada y salida sea muy Motoras " rápida pq si te quemas el dedo, el axon es Interneuronas " largo, tiene que haber velocidad. Las de proyección locales no suelen tener mielina pq sus axones son cortos.

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Según la morfología (fig 2.5) a) neuronas unipolares − del soma se origina una única prolongación que a cierta distáncia se divide en ramificaciones, una que actúa como dendrita y otra como axón. Son características del SN de los invertebrados y poco abundantes en los humanos. (ej: las del sistema autónomo). b) neuronas bipolares − del soma se originan dos prolongacions. Una que actua como dendrita y que lleva la información de la periféria hasta el soma y la otra que actúa como axón lleva información del soma al SNC. Son mayoritariamente sensoriales. (ej: las de la retina y las del epitelio olfactorio). c) neuronas pseudopolares − son un tipo particular de neuronas bipolares en el q las dos prolongaciones se han unido parcialmente. Todas son sensoriales. (ej: de la raíz dorsal o posterior de la médula espinal) d)neuronas multipolares − tienen muchas multiples ramificaciones dendriticas y un axon. Muchas son motoras y suelen tener también ésta morfología las interneuronas. Si tienen muchas dendritas pueden recibir mucha información y dar una respuesta muy concreta. 2.3.− Celulas gliales (Glía = pegamento) − son dificiles de despegarlas de las neuronas. Hay:

a)microglía − celulas gliales más pequeñas. b)ependimarias − se encuentran recubriendo las paredes de los ventrículos cerebrales. c)astrocitos − tienen forma de estrella (fig 2.6). d) oligodentrocitos e)celulas de Schwann

Funciones de las celulas gliales:

1−. constituyen la estructura del SN. También se encuentran separando grupos funcionales de neuronas de manera que organizan el paso de información entre neuronas. Todas las glías anteriores hacen ésta función. Los astrocitos son los más importantes en número.

2.− forman la vaina de mielina alrededor de los axones de algunas neuronas. La vaina de mielina la forman los oligodentrocitos en el SNC i las celulas de Schwann en el SNP.

Vaina de mielina: prolongación muy larga i fina de la membrana de estos dos tipos de celulas gliales. Se enrolla formando varias capas concentricas alrededor de un trocito de axón. (fig 2.7)

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Los fragmentos del axón sin cubrir se llaman nódulos de Ranvier. Ésta prolongación de la membrana es de naturaleza lipídica y esto le va a proporcionar dos características al axón: − que la vaina es un buen aislante eléctrico. Al evitar que se escape electricidad del axon: − es un buen conductor y aumenta la velocidad de transmision de la información del impulsonervioso. Las vainas mielínicas conducen la electricidad más rapidamente que las amielínicas. Cuando se reunen muchos axones con mielina a la vista es de color blanco (no muy limpio) por eso se llama substáncia blanca. Entre los oligodentrocitos y las celulas de Schwann:

− los oligodentrocitos estan en el SNC i las celulas de Schwann en el SNP. − los oligodentrocitos son capaces de formar al mismo tiempo la vaina de mielina de axone

s de distintas neuronas. Puede unir más o menos 15 axones. Las celulas de Schwann solo pueden enrollar un solo axón, por lo tanto forman un trocito de vaina de mielina.

− las celulas de Schwann ayudan a reparar y regenerar axones muertos o lesionados. Cuando un axón muere es capaz de generar brotes. Las celulas de Schwann son capaces de formar cilindros huecos próximos a los brotes. Si un brote de un axón encuentra un cilindro de estos es capaz de crecer dentro de él. Los brotes que no encuentran cilindro desaparecen. Los oligodentrocitos no lo pueden hacer. Se cree que es una de las razones por las cuales el SNP se regenera mejor que el central. 3.− Algunas celulas gliales, sobretodo la microglía y algunos tipos de astrocitos actuan como basureros celulares fagocitando (eliminando) los restos de celulas muertas o lesionadas. Las celulas de Schwann ayudan a la regeneración de los axones. Si la neurona no sobrevive y muere y no tiene capacidad de división o mitosis el espacio vacio que deja al morir es ocupado por celulas gliales. Por eso con la edad tenemos más glías. 4.− Tamponan y mantienen la concentración de K+en el medio extracelular. Es importante mantener los niveles de K tanto dentro como fuera de la neurona. Si se descontrola, puede ser que la neurona no transmita la información que tiene que dar. O que transmita algo que no tiene que dar. Tamponar quiere decir que regula las diferencias de K+. Algunos astrocitos que se situan proximos a las sinápsis también son capaces de captar o absorver neurotransmisores y eliminarlos. 5.− Alunos tipos de celulas gliales se llaman glioblastos, durante el desarrollo embrionario colaboran en los procesos de migración neuronal y ayudan al crecimiento de los axones y establecimiento de conexiones en el embrión. Glioblastos: son celulas gliales que solo se encuentran durante la gestación. 6.− Algunos tipos de astrocitos presentan unas prolongaciones llamadas pies. Con estos constituyen uniones semi−impermeables en las celulas endoteliales que recubren o tapizan los vasos sanguíneos especialmente los de menor tamaño en el SNC. (estos son los capilares o las vénulas) Forman una barrera hematoencefálica.

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7.− (fig 2.6) La realizan los astrocitos. Podrían conectar mediante sus pies neuronas con capilares favoreciendo el paso de oxígeno y substáncias nutritivas de los capilares a las neuronas. Interés clínico de las celulas gliales: − las celulas gliales se reproducen facilmente por mitosos, por eso la mayoría de tumores cerebrales se deben a las celulas gliales. − las celulas gliales responden a la lesión con incremento de su volumen y originando el edema cerebral (inchazón). En los dos casos tendremos compresión. tema 111 3.− Genes y SN 3.1.−Conceptos básicos de neurogenética Todas nuestras celulas presentan la forma necesaria para la formación y el mantenimiento de dicho organismo. Al conjunto de la información hereditária de una espécie se le llama genoma humano. Ahora se cree que el genoma humano consta de unos 100.000 genes. Esta información la tenemos almacenada en una macromolecula llamada ADN, Gen: fragmento de ADN que codifica (lleva información) para un polipéptido o una proteina. Éste polipéptido determina una característica humana ya sea física, fisiológica (ej: niveles de hormonas)o conductual ( ej: C.I). Todos los genes humanos presentan variabilidad = son alelos tienen formas alternativas en las que puede existir en mensaje de un gen en la población.

ej: Cada gen puede tener 3 alelos, el grupo A, B, AB o 0 que hace ser distinto para el grupo sanguíneo.

Con estas proteinas construimos nuestras celulas y aseguramos su mantenimiento y su funcionamiento. Las neuronas son celulas muy complejas, por lo tanto hacen falta muchas proteinaspara el funcionamiento y para el PDA. Se necesitan bombas, prot. de canal y muchas proteinas para poder establecer sinapsis y así hacer vias hormonales, también necesitamos enzimas... Estas proteinas también presentan diferencias entre individuos, ej: enzimas que serán más rápidos que otros...

Salvo los gemelos idénticos no existen dos cerebros iguales a nivel de proteinas. Genotipo = constitución genética que presenta un individuo para un gen o una característica. Para cualquier característica también interviene la acción del ambiente. Fenotipo = manifestación de esa característica observable ya sea directa o

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indirectamente. Es el resultado de el genotipo + el ambiente + la interacción entre los genes y el ambiente. F = [G + A + I (G . A)]

Según el ambiente tiene un efecto u otro. Nuestro SN (cerebro) como cualquier otro órgano lo costruimos con las proteinas y la modulación del ambiente. Cualquier conducta es un fenotipo (se heredan, pero se modifican) 3.2.− Tipos de ADN ADNn (nuclear)− en el nucleo de las celulas Tenemos 2 tipos: ADNm (mitocondrial)− en las mitocondrias

ADNn: se encuentra repartido en 46 estructuras denominadas cromosomas. Se caracteriza por ser de doble cadena. (fig 3.1)− forma helicoidal. Se encuentra protegida por proteinas (fig 3.2) y se va condensando hasta formar un cromosoma. Estos 46 cromosomas se organizan en parejas de 23 cromosomas o homólogos (que tienen el mismo tamaño, forma, los mismos genes y en el mismo orden). De todas estas parejas, hay una que determina el sexo (hombre: XY, mujer: XX). La mayoría de los genes se encuentran en los cromosomas. Hoy en día sabemos dónde está cada trozo de ADN. Al lugar de un gen se le llama locus. ADNm: dentro de cada mitocondria tenemos entre 5 y 10 copias de ADNm. Éste ADN se caracteriza por estar formado por una única cadena. No tiene proteinas que lo protejan, lo cual lo hace especialmente vulnerable a la acción de los mutágenos (substáncia física o química que puede probocar mutaciones o cambios en la información del ADN). Está constituido por unos 37 genes y se caracteriza pq se hereda única y exclusivamente de la madre. Función de la mitocondria = generar ATP mediante el ciclo de Krebs y las cadenas respiratorias. Casi todos estos genes llevan información para sintetizar las proteinas de la cadena respiratoria. En la cadena respiratoria se producen una serie de reacciones químicas de estas proteinas que son reacciones de respiración y oxidación. (oxidar: captar electrones/reducir: darlos). Éstas reacciones generan energía para producir ATP. De forma no deseable algunos electrones se escapan de la cadena y se forman unas moleculas denominadas radicales libres quequimicamente son muy inestables pq tienen electrones sueltos = buscaran moleculas reducidas para poderles pasar los electrones. Las moleculas reducidas son el ADN y las proteinas. Si los radicales libres alteranlas cadenas, éste radical funciona peor y formará más radicales libres y menos ATP. También hay factores ambientales que hacen que se activen más radicales (tabaco)y en cambio las vitaminas las inactivan. Los radicales libres influyen en: − el envejecimiento celular y a la pérdida de energía con la edad.

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− tienen un papel muy importante en que se manifiestan en el fenotipo diferentes enfermedades en edades avanzadas como el alceimer, parkinson, a pesar de que la información genética para éstas enfermedades está en los cromosomas. − se puede producir mutaciones adquiridas a lo largo de la vida.

Las neuronas y las celulas musculares necesitan más ATP para sintetizar más en sus mitocondrias y son más vulnerables al déficit de energía. Suelen dar transtornos neurológicos o oculares como epilepsia, esclerosis, neuropatía óptica de Leber (se produce la pérdida brusca de visión en la adolescencia)... 3.3.− Tipos de heréncia

ADNm= heréncia uniparental (de la madre) son enfermedades que presentan una gran variabilidad en su fenotipo. Se puede pasar incluso en una misma família. Depende del número de mitocondrias que esté mutado.

ADNn= heréncia biparental (para cada gen tendremos dos, salvo algunas excepciones con los cromosomas y que solo los pasa el padre) son las que tienen mayor peso del genotipo. Características normales:

ej: heréncia del color verde, si la información del polipéptido no es correcta, serás daltónco del verde. tenemos otros polípeptidos para el rojo y el azul.

También tendremos transtornos del comportamiento que dependen de un solo gen= Fenilcetonúria: enzima que degrada un aminoácido que tomamos por la dieta= tendrá

grasas,... Los individuos que presenten la enfermedad tienen una información erronea que hace que no puedan sintetizar este enzima. Nacen normales, pero al introducir en dieta estas proteinas con el aminoácido (sobre los 6 meses) éste aminoácido, al no ser degradado se acomula en el cerebro probocando la muerte de determinadas neuronas que causan retraso mentalirrebersible, hiperactividad y agresividad. Hoy en día se puede detectar al nacer. Hay un tratamiento: dar una dieta baja en éste aminoácido pq como no lo podemos sintetizar tenemos que dar una dosis baja para que tenga el aminoácido pero que no se acomule. Como que depende de un solo gen = recesiva= es decir, hemos recibido dos mensajes pero hemos recibido en mensaje alterado de los dos progenitores. Si uno es normal, ya sintetizamos el enzima. En otros casos la heréncia es dominante = basta que uno de los dos mensajes esté alterado para que tengas la enfermedad.

ej: la Corea de Huntington= preséncia de movimientos coreicos= movimienrtos involuntarios (tics): "el baile de san bito".

también produce deteriodo cognitivo= produce deméncia y también cambios de personalidad (depresion, agresividad...). La edad de maxima aparición es de los 30 a los 40años. Hay veces en que los sintomas aparecen sobre los siete años. El curso es progresivo y deteriorante y normalmente sobreviene la muerte entre los 5−20 años de la aparición.

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Este gen lleva información para una proteina y en el alelo mutado, esta forma de la proteina proboca la destrucción progresiva de un componente que son los ganglios basales.

La mayoría de características conductuales ya sean normales o patológicas presentan una heréncia poligénica o multifactorial (dependen de la inf. de varios genes) pq para poder realizar una conducta se necesita establecer conexiones entre distintos tipos de celulas y para esto se necesitan muchas proteinas y un gen lleva como mucho inf. para una proteina.

ej de estas conductas: C.I /esquizofrenia/alcoholismo. Estas características dependen mayoritariamente del ambiente. A veces algunos genes

tienen más importáncia que otros y cuyas mutaciones tienen peores consecuéncias. 3.4.− Expresión génica

Proteinas neuronales Síntesi de macromoleculas

Todas las celulas contienen el genoma. Los genes solo tienen la inf. Quien ejecuta la inf. son las proteinas. Las celulas no tienen activos todos sus genes. Expresión génica: proceso mediante el cual se ejecuta la inf. de un gen sintetizando el polipéptido para el cual codifica. En cada tipo de celula hay una expresión génica diferencial (que todas las neuronas tienen activos una serie de genes y otros inactivos). Con los activos sintetizan un lote de proteinas, con estas construiran su forma y aseguraran su funcionamiento. La inf. la tiene el ADN y éste está en el núcleo de la neurona (fig 3.3 y 3.4). Los genes están en el núcleo pq están más protegidos de los mutágeos. El orgánulo capaz de comprender el mensaje de los genes y hacerlo operativo sintetizando el polipéptido o proteina en el ribosoma. Estos están en el citoplasma que está compuesto por el citosol (medio aquoso) y los organulos. Se pueden encontrar libres en el citosol o unidos a la membrana del retículo endoplasmático (con ribosomas =RER / sin ribosomas = REL). Para poder sintetizar una proteina se dan dos procesos: − transcripción: dentro del núcleo. Consiste en que grácias a un enzima que se llama ARN polimerasa se copia la información que tiene el ADN de un gen formando un ARNm (éste llevará inf. desde el núcleo hasta los ribosomas). Éste hará la traducción. − traducción: se da en los ribosomas de dónde saldrá un polipéptido o proteina. Dependiendo del destino de la proteina, la traducción se hará en los ribosomas del citosol o en los del RER.

Grupos de proteinas neurales: − proteinas citoplasmáticas: realizan su función en el citoplasma de la neurona. Ej: enzimas

(proteinas que forman parte del citoesqueleto. Se sintetizan en ribosomas que están libres en el citosol)

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− proteinas nucleares y mitocondriales: hay proteinas que realizan su función en el núcleo de la neurona. Ej: ARN polimerasa / o que reparan mutaciones del ADN / o que actuan como factores de transcripción. Estas proteinas se sintetizan en ribosomas libres en el citosol y posteriormente esta proteina sintetizada se incorporará al núcleo. Lo mismo ocurre con muchas proteinas mitocondriales, por ejemplo las que actuan como enzimas en el ciclo de Krebs; en éstas,los enzimas se sintetizan gracias a la inf. del núcleo = se sintetizan en ribosomas del citosol y luego la proteina se incorpora a la mitocondria. − proteinas de membrana y proteinas de secreción: muchas tienen su función en una membrana o fuera de la neurona (ej:neurotransmisores). En ambos casos se sintetizaran en ribosomas del RER para que la proteina quede dentro del RER. Ésta proteina será recubierta poruna porción de memnbrana del retículo. O bien la introduce en una vesícula y la introduce en la membrana o la expulsa. La expresión de los genes debe estar finamente regulada = un gen normalmente solo sintetiza su proteina como respuesta a algo. Dentro del gen hay una región codificante (= la quelleva la inf. para sintetizar la proteina); éste trozo presenta a ambos lados regiones flanqueantes (que no llevan inf. para sintetizar la proteina, pero son fundamentales para regular la expresión del gen). En la codificante está la inf. para las proteinas fraccionadas (con inf. = exón /sin inf. = intrones). En el ARNm se eliminarán los intrones y se unirán los exones entre si. Regiones flanqueantes Tiene la región promotora o el promotor del gen. En esta región se une el enzima ARN polimerasa (que copiaba la información del ADN a un menajero). A éste también se unen unas moleculas =factores de transcripción. Para que un gen se exprese es necesario que se unan todas estas moleculas. Si no se unen no se da la transcripción. La región después de la codificante se conoce como 3’. Tanto en la 5’ como en la 3’ se encuentran diferente número de secuencias de ADN que se llaman reguladoras pq a ellas se van a unir proteinas que se conocen como proteinas reguladoras. Estas al unirse controlan la velocidad a las que se transcribe el gen,en algunos casos incrementando la velocidad de transcripción entonces se conoce con el nombre de incrementadores, potenciadores o "Enhancers". Si disminuyen la velocidad de transmisión se reconocen como inhibidores o disminuidores. Muchas veces los factores de transcripción o las proteinas reguladoras pueden ser señales que vienen de otras celulas (ej: hormonas, factores decrecimiento, proteinas de secreción) para decirle al gen que tiene que actuar. Ej: muchos neurotransmisores no solo producen cambios electricos en la neurona postsináptica si no también cambios en la expresión de sus genes de manera que producirá cambios a más largo plazo. En losgenes hay inf. para sintetizar proteinas para construir neuronas y con el ambiente regularemos esa inf.

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Tema IV 4.− Anatomia de SN 4.1.− SNC i SNP: SNC:

Constituido por el encéfalo y la medula espinal. Se caracteriza pq se encuentra protegidopor estructuras oseas. (lo que está dentro del cráneo y la columna vertebral). Consituie el centro de procesamiento de la inf. y elaboración de respuestas a esa inf. La inf no se origina en el SNC si no que se origina en el medio (externo o interno). La respuesta tampoco la ejecuta el SNC, sino que planifica cual es la respuesta. La ejecutan los organos receptores (que son sobretodo musculos, glandulas y visceras). Es importante que exista una red de conexiones que lleve lainf. sensorial desde los receptores periféricos tanto del medio externo como interno hasta el SNCy también que conduzca la inf. motora (la respuesta) desde el SNC hasta los organos conductores. Esta red es el SNP.

El SNP está constituido por: − nervios espinales o medulares − " craneales − " simpáticos − " parasimpáticos − los ganglios correspondientes a estos nervios El SN se organiza agrupando componentes de sus celulas de manera que morfologicamente

se pueden distinguir zonas más pálidas que reciben el nombre de substáncia blanca y zonas más oscuras que son las substancia gris.

− La substancia blanca está constituida por la agrupación de axones que tienes vaina de mielina. En el SNP recibe el nombre de bervios (un montón de axones con mielina rodeados por tejido conjuntivo para protegerlos. (fig 4.2)

− La substancia gris está constituida por la agrupación de somas y dendritas de neuronas, celulas gliales, sinapsis, terminaciones axonicas y algunos axones de neuronas sin mielina. En el SNP recibe el nombre de ganglios. También podemos clasificar al SN atendiendo a si función: SN somático y el SN autónomo o vegetativo. El SN somático (SNS) permite la relación con el medio externo captando la inf de éste medio a través de los sentidos y de receptores sensoriales situados en la piel, la musculatura y las articulaciones que nos informan respecto a presión, tacto, dolor y estado de musculos y articu

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laciones. Va a permitir elaborar una respuesta a través del control de la musculatura esquelética o estriada. Ésta articulación es la que puedo mover voluntariamente.

El SN autónomo (SNA) o vegetativo permite la relación con el medio interno captando la inf del mismo a través de receptores sensoriales que me dan inf sobre la temperatura, presión arterial, glucosa en sangre i elaborará una respuesta a través del control fundamentalmente de la musculatura lisa y de las glandulas ( musculatura lisa = musculo blanco). Son las que consiguen movimientos involuntarios. Hay una excepción: el corazón, que es una musculatura esquelética pero el movimiento es involuntario. Tanto el SNS como el SNA se originan en el SNC. Estos dos sistemas para realizar qualquier conducta se necesita la coordinación de los dos. El SNS está formado por:

- nervios espinales o medulares - algunos nervios craniales - los ganglios correspondientes a éstos

El SNA está formado por: - nervios simpaticos - nervios parasimpaticos - algunos nervios craniales - los ganglios correspondientes a éstos

4.2.− Regiones del SN En el SN podemos distinguir siete regiones principales desde la zona más caudal (cola) hasta el rostro. 1ª) Medula espinal = + caudal del SN. Se encuentra dentro del canal raquídeo (fig 4.20) (fig 1.4) (fig 4.2). El canal raquídeo es el espacio que deja la columna vertebral. Ocupa desde la base del craneo hasta las primeras vertebras lumbares. Las últimas vertebras no tienen médula debido a que durante el desarrollo embrionario el crecimiento de la médula es más rápido que el de la columna. Haciendo un corte en la médula se ve lo de la fig 1.4. Tiene una zona de substancia gris que tiene aspecto de mariposa. Las cuatro protuberancias son astas. Dos de ellas quedan dispuestas en la espalda y se conocen como astas dorsales o posteriores. Las otras dos son astas ventrales o anteriores. Ésta substáncia gris está rodeada por substáncia blanca. Dentro hay axones con mielina. La médula tiene una organización segmentária, a cada segmento de la médula se originan pares de nervios que abandonan la médula a través de los espacios intervertebrales que se dirige uno a la parte izquierda del cuerpo y otro a la derecha. Tenemos en total 31 pares de nervios espinales o medulares que forman parte del SNS. Reciben el nombre de las vertebras por las cuales emergen. Tenemos:

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- 7 vertebras cervicales y 8 nervios cervicales - 12 vertebras dorsales o torácicas y 12 nervios - 5 vertebras lumbares y 5 nervios - 4 vertebras coccígeas que estás fusionadas formando nuestro coccis y un único nervio

coccígeo Total = 33 vertebras y 31 pares de nervios Nervios espinales y medulares Cada nervio está constituido por neuronas sensoriales que recogen la inf de los receptores perifericoa situados en la piel, la musculatura o en las articulaciones de un fragmento del cuerpo y/o extremidades. Las neuronas sensoriales son pseudo−unipolares, por tanto tienen vaina de mielina, tanto en la ramificacion axónica como en la dentrítica. Llevan la inf hasta la asta posterior de la médula. En el asta central están las neuronas motoras de donde emerge el axón hasta unir−se en parte de su trayectoria con las neuronas sensoriales formando el nervio espinal. En el nervio espinal viaja consatntemente inf sensorial e inf motora, sin embargo en su proximidad a la médula se separa la inf sensorial de la motora. La inf motora sale por la raíz ventral. A nivel de la piel de los musculos también se separan los musculos. La inf en la médula es ipsilateral (del mismo lado) .Ej = que la inf sensorial y motora del dedo izquierdo se procesa con la parte izquierda. SN simpatico: se origina en la médula torácica o dorsal y los primeros segmentos de la médula lumbar (T1 ˘ L3). En cada uno de estos segmentos se originan los nervios simpáticos. Éstos están constituidos por dos grupos de nervios: 1.− nervios gangliolares: tienen el soma en la médula y finalizan en un ganglio. Tienen los axones cortos y hacen sinapsis con los postgangliolares. Luego hacen más sinapsis en el órgano diana. En la sinapsis de los ganglios se utiliza Ach (Acetilcolina). 2.− nervios postgangliolares: tienen el soma en el ganglio y sus axones finalizan en la musculatura lisa de los órganos diana (vasos sanguíneos, paredes, estomago, intestino...), en glandulas, o en la musculatura esquelética del corazón. En la sinapsis de los ganglios utilizan NA (Noradrenalina) como transmisor. Ésta estructura de los nervios va a hacer que los ganglios simpáticos se localicen cerca de la médula, ya que los primeros tienen axones cortos y la mayoría se fusionan formando una cadena ( cadena de ganglios simpáticos ) (fig 4.21). El sistema activador = prepara al cuerpo para la acción y la actividad y predomina en situaciones de estrés (pelea, lucha, peligro...). q hace? Dilata las pupilas, moviliza la mayor parte de la sangre hacia la musculatura esquelética, produce la formación de adrenalina incrementando la tasa cardiorespiratoria, los niveles de glucosa en sangre...inhibe todo el movimiento del estómago (corte de digestión).

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SN parasimpático: se origina en dos regiones distintas del SNC. Es en la última parte de la médula lumbar y la 1ª región de la médula sacra. Los otros se estructuran en el tronco del encéfalo que serán parte de los nervios craniales. Está constituido por dos grupos de nervios que hacen sinapsis en ganglios, los parasimpaticos, pero éstos no forman cadena. Se situan próximos a los órganos diana. Las dos sinapsis en cada nervio parasimpatico: 1ª en el ganglio usan Ach para los neurotransmisores. 2ª en el órgano diana Envía nervios (inerva), los mismos órganos que el otro, pero su acción es contraria al otro = sistema inhibitorio, desaccelerador, de preparación para el cuerpo en situaciones relax, estimula la salivación, incrementa el movimiento del sistema gastrointestinal, moviliza la sangre al estomago, disminuye la frequéncia respiratória y cardíaca. Su objetivo es la obtención de energía, de recursos para mantener el organismo. La tasca cardíaca depende del SN simpatico o parasimpático. La médula expresa muchas vías ascendentes y descendentes en su substáncia blanca. Podemos decir que en la médula se realiza un primer análisi de inf que también participa en la coordinación del movimiento y es responsable de los reflejos simples. 2º) Bulbo Raquídeo: situado dorsalmente a la médula, parecido a una prolongación de la médula espinal en el cráneo. Se organiza en substancoa blanca y gris. Substancia blanca: formada por vias ascendentes y descendentes. Entre estas vias hay que destacar la via piramidal o córtico espinal (fig 4.23). Entre la corteza cerebral motora (origen) , médula espinal (final). Responsable del movimiento voluntario. Ésta via hace relevo a sinapsis en el bulbo. Es donde se produce la decusación (cambios de lado respecto a la lineo media) de ésta via. Se dice que ésta via es colateral ( que va por el lado contrario) desde la corteza hasta el bulbo. [ej: para mover la mano izquierda, la inf en el bulbo pasa por la derecha, luego hay decusación = del bulbo raquídeo a la mano, la inf será ipsilateral ( del mismo lado)] Substancia gris: en el bulbo se encuentran nucleos de substancia gris, entre ellos algunos forman parte de la formación reticular, que es una parte del encéfalo y en algunos de los nervios se originan parte de nervios craniales. Es importante en el mantenimiento del tono vital ya que se regula la tasa cardíaca y respiratoria, y la presión arterial. 3º) Protuberáncia o puente: (fig.4.11) Está por encima del bulbo. Presenta en su substanciablanca vías, especialmente aquellas que permiten el paso de inf entre dos estructuras muy importantes para el control del movimiento = cerebelo y corteza cerebral motora. Entre las dos estructuras la inf es bidireccional. En la substancia gris encontramos núcleos, algunos forman parte de la formación reticular y otros nervios van a originar algunos de los nervios craniales. La protuberancia hace relevo a sinapsis aproximadamente el 90 % de las vias descendentes. 4º) Cerebelo: se encuentra situado dorsalmente a la protuberancia. En el cerebelo hay dos hemisferios cerebelosos (el izquierdo y el derecho). Si hicieramosun corte en el cerebelo, vem

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os la parte externa de la corteza cerebelosa ( substancia gria como todas las cortezas); debajo de la corteza hay substancia blanca con núcleos subcorticales de substáncia gris. Unido a la protuberancia por lo que denominamos pedúnculos (pie) cerebelosos. Las especies con movimiento rápidos y precisos tienen el cerebelo muy desarrollado. Los lentos con cerebelo poco desarrollado. El cerebelo es importante para la rapidez y precisión en el movimiento. Recibe inf de estructuras y las compara. Detacamos tres:

- recibe la de la médula espinal = indica la postura del cuerpo en el espacio. - Recibe desde los organos vestibulares, que se organizan en el oído interno y que le inf

orman del equilibrio del cuerpo. - Recibe de la corteza inf motora que le informa de la intención de movimientos voluntario

s. El cerebelo planifica la coordinación de movimientos. Da precisión, movimientos finos y esa inf se la pasa a la corteza. El cerebelo colabora en el control postural, participa en el aprendizaje de conductas motoras complejas ( como tocar el piano). Tiene capacidad de retroalimentación, le permite comparar los movimientos realizados con lo que yo quería hacer, así permite introducir los reajustes necesarios para conseguirlo. 5º) Mesencefalo (MD): superior ˘ tectum (fig 4.13)

presenta dos estructuras inferior ˘ tegmentum Tectum: las estructuras más importantes son unas zonas abultadas, llamadas colículos 8s

e observan como 4 montañitas). Las dos superiores reciben inf visual, y controlan el movimiento de los ojos. Las dos inferiores reciben inf auditiva. Los colículos entre si presentan conexiones que permiten hacer movimientos automáticos (cuando oyes algo caer miras lo que es)

Tegmentum: hay una serie de agrupaciones de substancia gria, las más importantes son el núcleo rojo y la substancia negra (pq tiene melanina).

Es importante para el control del movimiento. El rojo conexiona con la corteza motora y el cerebelo. La negra conexiona con los ganglios basales. Se altera en la enfermedad de Parkinson (la substancia negra se dejenera y se vuelve más clara).

El mesencefalo va a tener núcleos de la formación reticular y en otros se originaran algunos nervios craniales.

Hay dos estructuras que se originan a lo largo del tronco del encefalo: − nervios craniales = tenemos 12 pares. Algunos se originan en el bulbo, otros en la protub

erancia y otros en el mesencefalo. Transportan inf sensorial de la piel y del estado de la musculatura y de las articulaciones

del cuello, cara y cabeza. También lleban inf del medio interno.

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Tb conducen inf motora que permite el movimiento de la musculatura esquelética de cuello, cara y cabeza y tb llevan inf motora sobre la musculatura lisa de algunos organos internos. Algunos forman parte del SN somático. Por ejemplo: el nervio óptico que lleva inf visula de la retina al encefalo.

Otros forman parte del SN autónomo, concretamente dentro del parasimpático. Por ejemplo: el nervio vago que controla el corazón, pulmones, el movimiento de las vísceras y de la laringe y faringe.

Algunos son exclusivamente sensoriales. Por ejemplo: en nervio óptico y olfactorio. Otros son exclusivamente motores. Por ejemplo el nervio oculomotor que permite mover el oj

o. Otros son mixtos: transportan inf sensorial y motora. Por ejemplo: el nervio trigémino que ll

eva inf sensorial se la cara y inf motora para el movimiento de la mandibula. − formación reticular:grupo muy elebado de núcleos que se localizan a todo lo largo del tro

nco y que estan muy entramadas entre si. Participa en la regulación de los tonos (tono vital : intervienen muchos núcleos del bulbo y que regulan la tasa cardiorespiratoria y la presión arteria / tono muscular : grado de relajación o contracción de la musculatura / tono cortical : grado de activación de la corteza cerebral, imp en procesos de atención de alerta y para regular el sueño y el despertar) Modula el dolor. Te hace más sensible o menos a los estímulos dolorosos (fig 4.12). 6) Diencéfalo: por encima del encefalo. (fig 4.11). constituido por dos estructuras: talamo/hipotalamo. Las dos estan formadas por multiples nucleos que participan en distintas funciones. Tienen un origen embrionario común, però tienen funciones poco relacionadas entre si. Talamo: principal centro de sinapsis de toda la inf ascendente que va a la corteza cerebral. Toda la inf sensorial excepto el olfato va a la corteza. Y gran parte de la inf motora. En el talamo se produce un 1er analisis se ésta inf y es la estructura responsable de distribuir a que lugar de la corteza debe ir cada tipo de inf. Recibe inf de la formación reticular e interviene en el control de la inf cortical. Se dice que el talamo es un sistema atencional y es la estructura que regula el nivel de conciéncia. Hipotalamo: guarda relación funcional con el sistema límbico. (especailmente la amígdala). Responsable de mantenar el equilibrio en nuestro medio interno (homeostasis). Esta función la realiza basicamente por el control del SN autónomo y secretando la inf de hormonas por parte de nuestra principal glandula endocrina (hipófisis). Regula la temperatura corporal. Regula la ingesta (comida y bebida). Se encuentra en el centro del hambre, si estimulas el centro, come. Es importante en la motivación, en motivar a los individuos para que encuentren alimento, sexo.... está relacionado con conductas importantes para la supervivencia. Actúa como un reloj biológico y por lo tanto es importante regular las conductas que presentan ritmos biológicos. 7) Telencéfalo: lo que hay por encima del encéfalo (emisferios) és lo que se ha desarrollado más en la evolución humana (fig 4.6). los emisferios son las imagenes en espejo el uno del otro. Trabajan conjuntamente en funciones perceprtivas, cognitivas y motoras. Va a ser necesario

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para eso que los dos emisferios estén bien conectados entre si. Cada hemisferio presenta especializaciones (aunque trabajan conjuntamente) = el emisferio izquierdo es más analítico, ésto es importante para las conductas seriales (ej: lenguaje). Están constituidos por:

una capa externa de substancia gris = corteza. Debajo de ésta hay substancia blanca y dentro una serie de substancia gris que en conjunto son los nucleos subcorticales. Dentro de la substancia blanca, la estructura que comunica los dos emisferios es el cuerpo cayoso.

Los núcleos subcorticales que son: los ganglios basales, la amígdala y el hipocampo. - ganglios basales: (fig 4.15) formados por tres nucleos que son: globo pálido, putame

n y el núcleo caudado. Los ganglios basales intervienen en aprendizajes motores. El pálido y el putamen en aprendizajes de conductas motoras más sencillas y el caudado más complejas. Su principal función es la automatización de estos aprendizajes motores. De manera que para realizarlas cada vez se necesite menos participación de la corteza dejándola libre para otras funciones. Los ganglios controlan los movimientos de forma indirecta pq no envian inf a los musculos ni a la médula. Ayudan a hacer ajustes en el movimiento y también a actuar facilitando o inhibiendo el movimiento. La amígdala y el hipocampo forman parte del sistema límbico.

- El hipocampo interviene en procesos de memoria, no es la estructura para recuperar la memoria, pero solo la pone, la grava. Una lesión de hipocampo hace que te acuerdes de toda tu memoria antes del accidente. Pero como no sirve para recuperar, no pueden acordarse de nada.

- La amígdala está muy relacionada con el hipotálamo. Regula el hipotálamo. Es la estructura responsable de los aspectos viscerales de las emociones. A parte del sistema límbico interviene en que los recuerdos tengan un componente emocional. A demás, gracias a estas conexiones, interviene en el aprendizaje controlando lo denominado el ˆrefuerzo positivo˜ (hará que repitas una conducta) o negativo (no la repetirás)en un aprendizaje. Ej: al beber ponche vomitas, la amígdala con su esfuerzo negativo recordará la experiencia pasada y por asociacion la conducta tenderá a no repetirse. La estimulación de la amígdala provoca situaciones de alerta, de atención e incluso se relaciona con la conducta agresiva. La lesión de la amígdala en un animal deja animales extremadamente dociles.

4.3.− circulación del líquido encefaloraquídeo, basuvalización y meninges (se explica en prácticas) 4.4.− Corteza cerebral Es la estructura que se ha desarrollado más durante la evolución de los humanos (fig 4.7). en su desarrollo la corteza se ha replegado mucho sobre si misma, dando lugar azonas deprimi

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das que reciben el nombre de ˆsurcos o fisuras˜ y a zonas más elevadas ˆ girus o circumvoluciones˜. Ésta estrategia es muy interesante, ha permitido augmentar la superfície de la corteza sin augmentar el volumen. Algunos surcos y girus son automáticamente muy importantes:

- fisura interhemisférica: separación anatómica de los dos hemisferios. - Surco central o fisura de Rolando: (fig 1.1) separa el hemisferio en sus lóbulos frontal

y parietal. - Seno lateral o fisura de Silvio: separa el lóbulo frontal y parietal del temporal. - Circumvoluciones del surco central: circumvolución precentral (en el lóbulo fronatl) y cri

cumvolución postcentral (en el lóbulo parietal). En cada hemisferio se localizan 6 regiones, cuatro de ellas se ven desde la superfície.

a) lóbulo frontal: delimitado por el surco central (Rolando) y Silvio. Está especializado en la planificación de la conducta y en el control del movimiento. Es el menos especializado, es el que nos hace relizar las acciones más humanas.

b) Lóbulo parietal: posterior al frontal. Especializado en el análisis de la inf sensorial sonestésica.

c) Lóbulo temporal: debajo de la fisura de Silvio. Especializado en el analisis de inf auditiva y también en algunos aspectos del lenguaje, aprendizaje y memoria.

d) Lóbulo occipital: en la zona más posterior y menos delimitado por fisuras. Especializado en el analisis de la inf visual.

Éstos cuatro lóbulos van a procesar inf contraleteral = al occipital le llega inf del ojo izquierdo. Hay dos lóbulos que no se observan a simple vista: a) lóbulo de la ínsula: dentro de la fisura de Silvio. Interviene en algunos aspectos

del lenguaje. b) Lóbulo límbico: está en la parte medial, entre el lóbulo frontal, parietal y tempo

ral. Para observarlo hay que hacer cortes. Está implicado en el aprendizaje, memoria y emociones.

Muchas zonas de la corteza cerebral están especializadas en el pensamiento de la inf sensorial o motora en grados de complejidad:

− poca complejidad: áreas primarias - más complejidad: áreas secundarias - doble complejidad: áreas terciarias o de asociación

1.− Áreas primarias: tenemos tres sensoriales y una motora. Las tres sensoriales ( fig 4.6) reciben inf unimodal procedente desde el tálamo, la cuál esta inf del tálamo ha llegado desde los receptores sensoriales con muy poco relevo. Hay:

- área visual primária, en la parte más posterior del occipital. - área auditiva primária, en el lóbulo temporal al lado de la fisura de Silvio. - área primária somestésica en la circumvolución postcentral: ej: dolor. Suelen tener una

organización topográfica, en esa área de la corteza hay una representación punto por

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punto de los receptores visuales de la retina (en el área visual primária). Homúnculo de Penfield: forma representativa de hombrecillo, donde están representadas las zonas más sensibles, con más receptores.

- Área motora primária: en la circumvolución precentral. También tiene un homúnculo de Penfield pero en éste caso motor. Allí se hallan el soma de las neuronas piramidales. Donde están representadas las zonas del cuerpo que tienen más movimiento voluntario. En el homúnculo sensorial los genitales si están representados pq son de movimientos involuntarios. Por eso no están representados los genitales en el homúnculo motoro. La lesión de las áreas primárias supone la pérdida de la función. Ej: lesión del área visual primária = ceguera.

2.− Áreas secundarias: procesan la inf de manera más compleja. Tenemos tres; reciben directamente inf de las áreas primárias correspondientes. Se situan alrededor de las primárias. Éstas áreas procesan inf también unimodal ( de un solo tipo) pero de forma más compleja, añadiendosele significadoo gnosis. Ej: a una imagen se le añaden inf de color, reconstruyendo toda la imagen, dándole significado. La lesión de las áreas secundarias provocan ˆagnosias˜(ve, oye o/y siente, pero no tiene sentido sus sensaciones. Hay dos áreas secundarias motoras: premotora y motora suplementaria. En estas dos áreas se hacen programas motores. Premotora: se elaboran rutinas motoras (moviemientos automatizados) recesamos para el movimiento voluntario. Ej: caminar (le ayudan los ganglios basales). Motora suplementaria: hacen programas motores necesarios para la coordinación de los movimientos voluntarios (le ayuda el cerebro). 3.− Áreas terciárias o de asociación: área de Pot: (parientooccipito−temporal). Área dónde confluyen los tres lóbulos. Recibe inf de las tres áreas secundarias sensoriales, por tanto, se analiza inf sensorial plusmodal. Relaciono lo que veo, oigo y siento, y saco conclusiones. Ej: es mi hermano. Área prefrontal: en la frente. Es donde se planifica la conducta, la respuesta (una vez planificada una conducta se va a las áreas secundarias y luego primarias, para realizar la acción) Corteza de asociación límbica: la inf va en todos los sentidos. Relacionada con la memória. La relación entre tres áreas terciárias me permite acceder a la inf, experiéncias previas y a la inf sensorial actual, y por lo tanto comparar. Me permite regular las respuestas afectivo−emocionales a una situación en base a experiéncias prévias. Finalmente me permite planificar la conducta, evaluarla, prever su resultado y emitir juicios morales. Las áreas terciarias, en los humanos, son las más desarroladas y son las que más tarde maduran en el individuo.

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Tema V 5.−Desarrollo del SN 5.1.− Formación del tubo neural. Vesiculas primarias y secundarias Durante la segunda semana de gestación en el embrión se pueden observar tres estratos (capas celulares) distintos: endodermo, mesodermo y ectodermo. El SN se desarrolla de la capa más extrena llamada ectodermo (fig 5.2). según se engrosan las capas celulares crecen en un delgado disco oval. En el nivel ectodérmico de este disco se marca una posición media por un surco, el surco primitivo. En el extremo cefálico de éste surco hay un grueso grupo de celulas: la placa neural. Dos semanas después de la fertilización se forman engrosamientos de ectodermo a ambos lados de la posición media: son los pliegues neurales. El surco entre ellos se conoce como surco neural. Las invaginaciones neurales se unen y convierten el surco en el tubo neural. Este proceso se denomina neurulación. Comienza entre la segunda y tercera semana después de la concepción y dura sobre dos semanas. Entre las semanas 2 y 4 de gestación, el neuroporo anterior se cierra formando la lámina terminal embrionaria. A continuación (a principios de la 4ª semana) se ciera el poro posterior, complementándose así el proceso de neurulación. Un pequeño grupo de células lateral al borde la placa neural y algunas celulas de la porción más dorsal del tubo neural forman la cresta neural (fig 5.2). Las celulas del tubo neural darán lugar al SNC, mientras que las celulas de la cresta neural producirán la mayoría del SN periférico. Durante el desarrollo, el espacio interior del tubo neural se convertirá en los ventrículos (que constituirán el sistema ventricular) y en el canal central de la médula. El SN se desarrollará en sentido longitudinal y el sentido radial o laminar. Desarrollo en el plano longitudinal: En el eje longitudinal aparecerán las mayores subdivisiones del SNC. La porción cefálica del tubo neural adquiere una organización suprasegmentária que crece de forma importante llamándose el proceso encefalización. Incluso antes del cierre del tubo se pueden diferenciar tres vesículas primarias: prosencéfalo o encéfalo anterior, mesencéfalo o encéfalo medio y romboencéfalo o encéfalo posterior (fig 5.3). Posteriormente, el prosencéfalo se subdivide en telencéfalo y diencéfalo y el romboencéfalo en metencéfalo y mielencéfalo, formando cinco vesículas secundarias que son reconocibles en la quinta semana de gestación. Los hemisférios cerebrales derivan del telencéfalo; el tálamo y el hipotálamo del diéncefalo; la protuberáncia y el cerebelo des mesencéfalo, y el bulbo raquídeo del mielencéfalo. Finalmente, la parte más caudal del tubo neural dará lugar a la médula espinal. El espacio interior del tubo neural dará lugar al sistema ventricular (fig 5.4). El espacio interior del tubo en el telencéfalo dará lugar a los dos ventrículos laterales (o 1er y 2º ventrículo); el del interior del diencéfalo al 3er ventrículo; el del mesencéfalo al acueducto de Silvio; el del metencéfalo y mielencéflo al 4º ventriculo. La parte interior del tubo de la región más caudal dará lugar al canal raquídeo. Por el interior de todas estas cavidades circulará el líquido cefaloraquídeo.

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5.2.− Procesos celulares: proliferación, migración y diferenciación El desarrollo en sentido radial o laminar supone el engrosamiento de las paredes del tubo neural mediante los procesos de proliferación celular, migración celular y diferenciación celular son pasos del desarrollo para una celula en particular, pero en realidad pueden ocurrir simultániamente en cada división y subdivisión del SNC en el desarrollo. 1.−Proliferación celular (fig 5.5 y 5.1) Es la producción de celulas nerviosas por mitosis. Durante el período intranerino el encéfalo crece de nada a 350 gr y se producen la mayorá de neuronas. Las celulas nerviosas tienen su inicio como una simple capa celular a lo largo de la superfície interna del tubo neural. Inicialmete, las paredes del tubo neural están compuestas por una población similar de celulas. Poco a poco se diferencian un grupo de celulas que forman gradualmente la capa ventricular o espendimal, a partir de la cual se originarán todo el resto de celulas por mitosis, es la zona proliferente (zona dónde se originan por mitosis todas las celulas). Cada celula se divide dando lugar a celulas hijas, las cuales tb se dividen. Todas las neuronas y la glía se derivan de celulas de la capa ventricular. Durante el desarrollo embrionario se denominan neuroblastos y glioblasos pq son celulas indifereciadas, pero que con el tiempo se convertirán en neuronas y celulas gliales respectivamente. La proliferación está esencialmente completa seis meses después de la concepción. En el humano, solo algunas neuronas mantienen la capacidad de división en el adulto. Muchos tipos celulares, incluyendo las neuronas y la glía, pueden originarse a partir de la misma delula madre. El destino de la celula parece que está especificado por el entorno que rodea a las celulas hijas poco después de la división, por tanto el destino neuronal depende del momento en que nace cada celula. 2.−Migración celular: (fig 5.6) Las celulas formadas en la capa ventricular comienzan a despazarse o migrar. Las celulas en este momento se conocen como neuroblastos. En los primates la migración de las celulas nerviosas en la mayoría de regiones del encéfalo están completas en el nacimiento. Las jovenes neuronas se desplazan desde su lugar de proliferación hasta su posición final. Hay dos maneras esencialmente diferentes:

- desplazamiento celular pasivo: se mueven solo cortas distáncias desde el borde de la zona proliferativa. Las celulas que se originan primero son desplazadas hacia el exterior por nuevas celulas que se situan por debajo. Las celulas generadas antes de alcanzar lugares más distantes que las generadas posteriormente. Ésta secuencia se conoce como gradiente espaciotemporal de fuera a dentro. En las zonas que incluyen este tipo de desplazamiento están el tálamo, hipotálamo, médula y tronco.

- Migración neuronal o desplazamiento activo: las neuronas dejan la zona proliferativa y se desplazan una gran distáncia y a menudo 1as neuronas generadas son traspasadas por las neuronas progresivamente generadas. Éste tipo requiere una activa participación de la celula. En el cortex cerebral las celulas generadas posteriormente alcanzan una posición más distante de la zona proliferativa que las generadas antes. Ésta secu

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encia de eventos se conoce como gradiente espaciotemporal de dentro a fuera. Se da en la corteza cerebral y áreas subcorticales, sobretodo las estructuras bien laminadas. Las neuronas que migran en la corteza cerebral y cerebelar en el desarrollo usan fibras gliales radiales como guías durante su migración (como si se desplazaran subiendo por una cuerda que son las celulas gliales radiales). La migración de los precursores neuronales tienen una doble función. Sirve para establecer la identidad de algunas neuronas y puede definir las propiedades funcionales y las conexiones futuras de las neuronas maduras. Las distintas clases de neuroblastos migran en etapas diferentes. Algunas lo hacen antes de emitir sus axones y algunas lo hacen después. La estratificación de las neuronas corticales parece estar asociada con el nacimiento de dichas neuronas (el momento en el cual un precursor en división acababa su último ciclo de división celular). Las neuronas nacidas en estadios tempranos del desarrollo cortical se destinan a las capas profundas del córtex. Las neuronas que nacen en los últimos estadios deben atravesar en su migración a las neuronas que ya han alcanzado su posición definitiva en la corteza. La capa cortical a la cual pertenecerá una neurona se determina justo antes de que nazca la celula. En otras regiones el destino se determina más por la ruta migratoria.

3.− Diferenciación celular: La diferenciación de las neuronas y la glía es un proceso muy complicado responsable de la generación de una gran proporción de la diversidad del SNC adulto. Las celulas de la placa neural pueden diferenciarse hacia neuronas o hacia celulas gliales. Durante la diferenciación de las neuronas crecen los axones y las dendritas. Cada neurona debe adquirir las enzimas especificas que necesitará para producir sus NT, además cada lugar postsináptico debe adquirir los receptores que necesitará. A su vez, las celulas gliales se diferenciarán en oligodentrocitos, celulas de Schwann, astrocitos, etc. Para que se diferencie necesita proteinas para construir su forma. Las proteinas las sintetizamos con la inf de los genes = la diferenciación celular va a provocar una expresión selectiva de los genes.

− control de los factores de transcripción (los que hacen que se exprese un gen) *algunos son factores genéticos a)debido al linaje celular

b)interacciones celula a celula depende de los genes que una celula sea neurona o no. *algunos son factores ambientales ej: niveles de hormonas: puede ser que una madre esté ambarazada de un niño y se le cambien los niveles de hormonas y el nniño nazca pseudohermafrodita.

- formación de dendritas y axones el cono de crecimiento va a ser una zona de elongación. Se especializará en el crecimiento del axón con la diana (la que hará sinapsis).

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Orden: la proliferación siempre va en primer lugar, pero según el tipo de neurona algunos neuroblastos primero migran y luego se diferencian, pero a veces es al revés.

5.3.− Formación de sinapsis u muerte neuronal: La teoria más aceptada és la Quimioafinidad = que en el cono de crecimiento y en las dianas postsinápticas existirán substáncias químicas que se atraeran o se repelerán entre si. Así se irá guiando el crecimiento de los axones hacia las dianas con las que tuviera atracción química. Éstas substancias químicas se han sintetizado en la inf de los genes. Los genes sobretodo nos van a determinar vias sensoriales y motoras. Sinapsis durante el período embrionario Se estblece de forma exhuberante = muchas más de las que necesitamos y poco precisas. La formación de sinapsis tiene dos procesos: 1ª.− formación de sinapsis 2ª .−eliminación de las que sobran y no son correctas (*) Son procesos involuntarios o regresivos. Son muy importantes para establecer el patrón definitivo del cerebro. (*)2ª.− muerte neuronal = mecanismos

a) apoptosis: muerte geneticamente programada o suicidio neuronal. Hay unos genes que si se activan provocan el suicidio de una celula. Es una manera de eliminar conexiones extras. Dentro del desarrollo normal la apoptosis está hasta los 16 años en la corteza frontal.

b) retracción axonal: se va acortando en cambio de crecerr. Las sinapsis que funcionan se fortalecen, las que no se irán debilitando. La aplicación de estímulos (medio ambiente) es muy importante. Esto está relacionado con los periodos críticos. Cuando una sinapsis se fortalece hay que probocar la maduración de las estructuras sinápticas.

5.4.− Plasticidad sináptica: En la especie humana hay dos tipos de plasticidad: 1.− experiéncia esperada: afecta sobretodo al establecimiento de conexiones definitivas fundamentalmente de las vias sensoriales y motoras. Es un tipo de plasticidad que solo tiene lugar en un periodo corto de la vida de un individuo. Normalmente las etapas del desarrollo postnatal. Se caracteriza por ser vias que tienen un exceso de sinapsis y que solo la presentación de determinados estímulos que son esperados permitirá que se establezca durante un periodo de tiempo relativamente corto = período crítico, el patrón definitivo de conexiones de la via y por lo tanto su funcionamiento. La no presentación del estímulo o la presentación fuera del período crítico determina la falta de función de la via. Ej: la visión: los niños ven sombras al nacer, se dan estímulos visuales de manera que unas sinapsis se fortalezcan y otras desaparezcan = si a un niño le tapan un ojo en el período crítico se quedará ciego.

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2.− experiéncia dependiente: dura toda la vida. Es la base del aprendizaje. Consiste en formar sinapsis nuevas o modificar las que ya existen en respuesta a las experiéncias vividas por cada sujeto. Los genes determinan muchas de las conexiones que tenemos. Otras las determinan los genes y el ambiente influye. Otras las determina el ambiente. Tema VI 6.− Membrana neuronal en reposo (neurofisiologia) En reposo: que no recibe ni transmite información. 6.1.− Características de la membrana ˘ canales y bombas (fig 6.1) La membrana de una neurona es importante por:

- es lo que da identidad a la neurona (si se rompe la membrana, ya no sirve la neurona)

- establece una barrera entre el medio interno y el medio externo o exterior neuronal. Constituye una barrera para el intercambio neuronal. Ésta barrera tiene que ser selectiva ( = permeabilidad selectiva). Ésta permeabilidad puede cambiar en determinados momentos.

Dentro de la membrana hay: - proteinas: responsables de la mayoría de funciones. · que actuan como receptores: que recibe un mensaje (ej: un NT) y traduce este mensaje al interior de la neurona. · que actuan como enzimas: proteina que cataliza una reacción química; es decir que permite que se de una reacción − canales: formados por unas 5 ˘ 6 unidades de polipéptidos (aa unidos). Se unen y dejan en su interior un canal. Función: transportar moleculas o iones del interior al exterior o viceversa. Estan especializadas en el transporte pasivo o difusión. Se caracteriza pq no supone gasto de energia para la celula pq la dirección de transporte vendrá determinada por el gradiente de concentración de la molecula a transportar si ésta no tiene carga eléctrica o por el gradiente electroquímico si se trata de un ión. Gradiente a favor: ej: en el transporte pasivo la glucosa entrará para anivelarse. + Gl

con iones: K+

- Gl

K+

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Por concentración saldrá, pero si hay más cargas fuera que Dentro, para equivaler, entrará. Cuando una molecula tiene carga no se puede mirar la concentración, si no la carga eléctrica tiene más fuerza que el gradiente.

Características de los canales: - son muy selectivos (ej: si un canal es de K+ solo deja pasar K+). Hay un canal par

a cada tipo de ión. Tipos de canales: a) no regulables: siempre estan abiertos. No hay nada que regule que se abra o se cierr

e el canal. Ej: canales de fuga del K+: siempre estan abiertos. b) Regulables: pueden estar abiertos o cerrados. Ej: canales regulados por ligando: que

cuando una molecula se une o se liga al canal se abre. Ligando más tipico: NT. Ej: regulados por voltaje: que cuando se da un valor eléctrico en la membrana se abre o se cierra.

- bombas: (fig 6.2): la bomba más importante es la de sodio−potasio. Se caracterizan por realizar el transporte activo de moleculas o iones = en contra de gradiente químico o de concentración si la molecula no tiene carga o gradiente electroquímico si la molecula tiene carga. A nivel de electricidad también. Esto implica gasto de energia (ATP).

6.2.− Distribuciones ionicas a través de la membrana, permeabilidades relativas y potenciales de equilibrio iónico (fig 6.3)

Si cojo una neurona en reposo y le aplico un voltímetro (que mide diferencias eléctricas) da más o menos un valor de ˘65 mV. Esto es el potencial de membrana en reposo que indica que cuando una neurona no está estimulada presenta diferencias eléctricas o diferencias de carga entre su interior y su exterior. De manera que el interior neuronal es negativo respecto al exterior = que comparado con el exterior por lo menos es más negativo. Éste valor varia según el tipo de neurona. En algunas puede ser de ˘ 40 mV y en otras de ˘80m V. El promedio es entre ˘65m V ˘70m V.

En las celulas musculares suele ser de ˘ 90 m V. De hecho todas las celulas tienen potencial de membrana en reposo

Solo sabemos para que sirven las celulas excitables que son las neuronas y las celulas musculares:

- neuronas: para hacer un potencial de acción ante la llegada de un estímulo. - Celulas musculares: para realizar la contracción muscular.

Tenemos estas diferencias electricas (Potencial de membrana) por: 1º.− pq existen moleculas con carga eléctrica (iones) que tienen distinta concentración entre el interior y el exterior neuronal. Las cuatro moleculas más importantes son:

- proteinas: tienen carga negativa (se conocen como grandes aniones). Se sintetizan dentro de las neuronas, son de tamaño muy grande (demasiado como para abandonar l

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a membrana a través de los canales) = gradiente de concentración = el interior va a ser negativo respecto al exterior.

- Cl>: hay un gradiente con mucho en el interior y poco en el exterior. Por concentración el Cl> tiende a entrar y por gradiente eléctrico tiende a salir. Éstas dos fuerzas son practicamente equivalentes. Hay canales de fuga para el Cl>, pero no sirve pq entra, pero vuelve a salir.

- Na+: hay mucho fuera y poco dentro. Por concentración entra. Por carga eléctrica tiende a salir. Existen pocos canales de fuga para el Na+ lo cual no quiere decir que no haya, pero la mayoría son regulados por NT o por voltaje.

- K+: hay mucho dentro y poco fuera. Por concentración sale y por carga entra. Tiene muchos canales de fuga del K+ que siempre están abiertos. Las diferencias entre los dos gradientes son tan pequeñas que solo conseguiran que los potasios que estan muy proximos a la membrana en el interior neuronal, salgan al exterior neuronal donde también quedarán muy proximos a la membrana.

2º.− que hay una fuga de K+ que va a afectar a los dos lados de la membrana. 3º.− la bomba de sodio−potasio es responsable de que haya un gradiente de concentración de Na+, uno de K+ y de que exista y se mantenga un gradiente eléctrico (potencial de membrana). La bomba saca Na+ fuera y queda más K+ dentro. Este K+ lo sigue entrando y hace más grande la diferencia. Esta diferencia es pq entran 2K+ y salen 3Na+ = el interior es más negativo. Potenciales de equilibrio iónico: Existen para Na+, K+ y Cl>. Se calculan mediante una formula = equación de Nerst. Son calculos teóricos hechos en una neurona ideal que no existe, calculando que solo existe calculando que por ejemplo solo se desplaza un ión. Los dos más importantes son los de K+ y Na+. K+ = −75m V Na+ = +55m V Sirve para calcular en cuanto contribuye cada ión al establecimiento de un potencial de membrana. En reposo el K+ contribuye más = en reposo la membrana de la neurona es fundamentalmente al K+. Tema VII 7.− Potencial de acción (PDA) 7.1.− Unidad de transmisión del impulso nervioso: Cuando una neurona no es estimulada presenta un potencial de membrana (fog 6.3). cuando una neurona recibe estímulos y genera un PDA se observa una inversión corta, breve en el tiempo del

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potencial de membrana de reposo. De manera que el interior se carga positivamente respecto all exterior = el voltímetro tendría +45m V y volvería a ˘ 65m V. Se observará:

REGISTRO ELÉCTRICO DE UNA NEURONA

Al recibir un estímulo sube y luego se recupera el valor del potencial de membrana. Principio de la polarización dinámica de Ramon y Cajal: el PDA se da del cono axónico a los botones terminales. La llegada de estimulos no produce un PDA produce cambios en el potencial de membrana que se conocen como potenciales graduados electrónicos p podtsinápticos. Estos potenciales (estímulos) pueden dar dos tipos de potenciales postsinápticos: 1º PEPs ˘ Potenciales postsinápticos excitatorios 2º PIPs ˘ ˆ ˆ inhibitorios. Conceptos: Despolarización: la neurona está polarizada (tiene dos polos eléctricos). Despolarizar = disminuir las diferencias entre dentro y fuera. Lo máximo despolarizado sería 0 = no hay diferencia entre el interior y exterior. Repolarización: volver a reestablecer el polo positivo y negativo = volver a conseguir que el interior sea negativo respecto al exterior. Hiperpolarización: incrementar las diferencias entre los dos polos = hacer el interior más negativo respecto el exterior. PEPs: estímulos que generan potenciales postsinápticos excitatórios = repolarizan. Ha llegado un estímulo y repolarizan la neurona. Son estímulos que abren canales de Na+ que su llegada está regulada por presión. Se se abre el canal, el Na+ entra (entran cargas +) y por lo tanto disminuyen las diferencias eléctricas entre el interior y el exterior = despolarización. PIPs: cuando llega un estímulo abre otros canales regulados por el NT. Abre canales de K+ haciendo que salga el K+ (salen cargas +) por lo tanto el interior queda más negativo = hiperpolarización. Si se abren canales de Cl> (hay mucho fuera y poco dentro) como que por con

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centración el Cl> entra, entran cargas negativas y por lo tanto el interior será más negativo = hiperpolarización. Si llega un PEP el potencial en reposo se excita y si es un PIP se inhibe. 7.2.− Etapas del PDA a) Fenomenos eléctricos: Cuando llega un estímulo a una neurona, suficiente para generar un PDA se observa: 1º.− una fase ascendente durante la cuál hay una despolarización de la membrana. 2º.− se alcanza una fase de supradescarga durante la cual el PDA se invierte (interior más positivo respecto al exterior) y se recupera el potencial de membrana despolarizado. 3º.− fase descendente en la que la membrana se repolariza. 4º.− infradescarga ˘ la membrana se hiperpolariza. 5º.− se reestablece el potencial de membrana de reposo.

b) Procesos químicos: (fig 7.2) Los fenomenos eléctricos se producen pq dentro de la neurona hay cambios eléctricos: 1º llegada de un estímulo a la neurona producirá PEPs y PIPs que se irán transmitiendo hasta el cono donde se integra todo. El PDA se inicia con la apertura de canales de Na+ regulados por el estímulo. Los más típicos son por ligando que provocarán una despolarización lenta de la membrana. Si está despolarizada alcanza el nivel de descarga o umbral de disparo (−55m V) se produce la apertura en la membrana del cono axónico de un 2º tipo de canales de Na+ (regulados por los canales de voltage). Si se abre un canal el Na+ entra. En el nivel de descarga se produce la abertura de canales de Na+ (se produce la despolarización rápida). Si entra mucho Na+ esntran muchas cargas positivas. Ésta entrada explica la fase de escenso y la de supradesc

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arga. Si el estímulo consigue que entre el suficiente Na+ para llegar a éste valor, entrará mucho más Na+ pq abrirá los canales de voltaje. En el valor 0mV se cerrerán los canales de Na+ regulados por los de voltaje. Los canales de Na+ tienen tres características importantes:

- se abren muy rápido al llegar al nivel de voltaje adecuado = hasta que se cierran del todo los canales (pq son muy lentos) siguen entrando Na+.

- Después de abrirse y cerrarse entran en un periodo refractorio que dura más o menos 1ms, entonces nada los puede volver a abrir.

En el momento que se produce el valor 0m V también es el momento que se abren los canales de K+ regulados por voltaje. Si se abren canales para K+ por concentración salen. Como el Na+ ha entrado, el interior es positivo = por concentración y por carga saldrán(el interior volverá a quedar negativo). La salida de K+ incluso produce una hiperpolarización. El potencial de membrana en reposo se reestablece mediante dos mecanismos:

- que la bomba de sodio−potasio hará que entre el K+ y que salga el Na+ = reestablece los gradientes de concentración.

- Los astrocitos (c. Gliales) tamponaran el K+ = absorven el K+ = sacan cargas positivas y por lo tanto el exterior queda más positivo.

Tipos de estímulos: 1º.− estímulo umbral: aquél que en el 50% de los casos en que se aplica a una neurona en potencial de reposo permite alcanzar el nivel de descarga = se produce un PDA. 2º.− Estímulo supumbral: que no alcanza el nivel de descarga. Producirá cambios en la polaridad de la membrana despolarizada si es un PEP o hiperpolarizandola si es un PIP, pero en ningún caso se alcanza el nivel de descarga = no se produce un PDA. 3º.− estímulo supraumbral: sobrepasan el nivel de descarga: producirá el mismo PDA que un estímulo umbral pq el PDA es un potencial que si se da es siempre de la misma manera. El codigo de frequéncias que discrimina el PDA = número de PDA que una neurona genera por unidad de tiempo. Si el estímulo tiene el doble de intensidad duplicamos el número de PDA. (ej: li le piso el pie hay más PDA que si le rozo). Después de que se da un PDA en la membrana de la neurona se produce un período refractorio absoluto que dura aproximadamente 1ms durante el cual ningún estímulo consigue que se produzca un nuevo PDA. Coincide con el periodo refractario de los canales de Na+ activados por voltaje. Se pasará por una fase de período refractario relativo que abarca los 2/3 restantes de la repolarización, durante el cual para que se produzca un nuevo PDA se necesita un estímulo supraumbral. (supra pq si entra un Na+ por un K+ que sale el potencial de membrana ni sube ni baja = ha de abrir más canales de Na+ de lo normal para que compense la salida de K+). Durante el PDA la membrana es permeable al Na+. Durante el potencial de membrana en reposo la membrana es permeble al K+. 7.3.− Conducción del PDA y factores que influyen en la velocidad del PDA.

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El PDA se origina en el cono axónico y se conduce unidireccionalmente hasta los botones terminales. Cuando se produce un PDA en un punto concreto de la membrana del cono o del axón de una neurona, este PDA actúa comoo estímulo en los dos lados adyacentes de la membrana probocandole cambios en su permeabilidad ionica y también en su potencial de membrana. (fig 7.3). Solo es capaz de producir un nuevo PDA en la parte adyacente de la membrana que se situa hacia los botones terminales pq está en periodo refractario absoluto (que los canales de Na+ regulados por voltaje estaban refractarios = que ningún estímulo los puede abrir en 1ms) = el PDA solo avanza en una dirección. Para que se de un PDA se han de abrir los canales de Na+. Este proceso del PDA es muy lento. En general el PDA se transmite a una velocidad que va de 1 a 120 m/sg pq hay factores que van a permitir incrementar la velocidad del PDA. Hay dos mecanismos que incrementan la velocidad del PDA: 1º.− diámetro del axón: el axón se comporta como un cable eléctrico = a mayor diámetro del axón, es menor la resistencia que opone el axón al paso de electricidad= mayor velocidad. Utilizamos axones de mayor diámetro para transportar la inf exteroceptiva (que proviene del exterior) e inf sonestésica (sobre el estado de musculos, ariculaciones...) y reservamos los de menor diámetro para transportar sensibilidad dolorosa e interoceptiva (ingestión, temperatura...). los axones segun el diámetro presentan distinta sensibilidad a agentes químicos y físicos. ej químico: anestesia: los axones más delgados son más sensibles a la anestesia. ej físico: presión: afecta más a los axones gruesos. 2º.− la vaina de mielina: cubren los axones (excepto trozos = nodulos de Ranvier). Incrementa la velocidad de transmision por:

a) pq solo puede producir un PDA en los nodulos de Ranvier, pq es el trozo dende se puede hacer intercambio iónico (es donde actúa la bomba). Si solo es en los nódulos es más rápido.

b) Pq la vaina es de naturaleza lipídica por lo tanto es muy grasa y por lo tanto es un buen aislante eléctrico (no se escapa la electricidad) = es un buen conductor de electricidad = el impulso nervioso se va a transmitir de nodulo a nodulo de forma instantánea. Este tipo de conducción se llama conducción saltatoria ( de nodulo a nodulo). La mielinización es un proceso lento. Tiene una etapa prenatal. Se alcanza un buen nivel de mielinización a los 7 años. Este momento coincide con lo que la escuela de Piaget dice etapa de conservación. Es muy importante la mielinización en el cognitivismo (para que un niño pueda empezar a hacer más de una acción a la vez). Desmielinización = esclerosis multiple = se va perdiendo la mielina en el SNC.

Esos dos mecanismos se combinan, hay axones delgados o gruesos y con o sin mielina. Los más lentos son los finos y sin mielina. Nervio: conjunto de axones rodeados por tejido conjuntivo. Si los axones son distintos cada uno de ellos tendrá un PDA propio. Si intento registrar los cambios eléctricos de un nervio habrá un PDA compuesto (= resultado de la suma de los PDA de cada uno de los axones del nervio).

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Tema VIII 8.− Transmisión sináptica: Las neuronas establecen comunicaciones en lugares especializados denominados sinápsis. − La sinapsis más típica es la de neurona x neurona. − La sinapsis neuromusculares = pre (neurona) x post (celula muscular). Objetivo: contracción o relajación muscular según si excito o inhibo. − Sinapsis neuroglandular = pre (neurona) x post (glandula). Objetivo: liberar o no una hormona. Las sinapsis implicarán varias estructuras:

- botones terminales de la periféria - espacio sináptico - membrana de la zona receptora, sobretodo las dendritas de la zona postsináptica.

Normalmente una neurona establece enas 5.00 ˘ 10.000 sinápsis. Algunas como las del cerebelo: 150.ooo sinapsis ( una neurona ). 8.1.− Tipos de sinapsis: 1º.− sinapsis eléctricas 2º.− sinapsis químicas. 1º.− sinapsis eléctrica: La comunicación se produce pq hay contacto directo entre las membranas de la neurona presinaptica y de la postsinaptica. Es devido a que se van a fusionar los canales iónicos de las dos membranas formando unas estructuras que se denominan canales de unión íntima, permiten el paso de iones de una celula a otra; esto va a permitir dos características:

- los cambios eléctricos de una neurona influyen directamnte en el potencial de membrana de la otra celula.

− Son las únicas sinapsis en las que la inf puede pasar en dos sentidos. Estas sinapsis solo puedes transmitir inf de tipo excitatorio no inhibitorio. Son sinapsis muy rigidas (poco plásticas). Principal ventaja: la velocidad: son mucho más rápidas. Son importantes cuando se ha de producir una conducta que implica la sincronización de neuronas. Son especialmente abundantes en los invertebrados. En los humanos son pocas en proporción. 2º.−Sinapsis química:

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− no establecen contacto directo cuando el PDA llegue a los botones terminales de la neurona presinapstica. Se producirá la liberación de un mensaje químico. El NT que debe recorrer el espacio sinaptico y unirse a los receptores de la zona receptora de la postsinaptica.

− inconvenientes: son más lentas, pero son importantes en aquellas conductas que requiere la descarga sincronizada de varias neuronas = conductas explosivas.

− ventajas: son modificables, pueden presentar amplificación de la señal con mayor intensidad. − pueden conducir inf excitatoria e inhibitoria. Para un mismo NT suelen existir varios tipos

de receptores, lo que hace que un NT en si mismo no sea ni excitatorio ni inhibitorio, lo que hace que esto sea asi es la unión entre NT y un receptor específico. El paso de inf es siempre unidireccional de la presinaptica a la postsinaptica. En la zona en la que se produce la sinapsis se producen receptores, tanto en la membrana de la zona receptora del musculo, como la membrana de los botones terminales. La membrana de los botones terminales presenta una especialización que se llama zona activa. Cada zona activa es una región especializada en la salida de vesículas sinapticas (NT). La membrana del musculo presenta unas especializaciones llamadas placas musculares. Es una membrana que está muy plegada, de manera que cada pliegue se situa delante de una zona activa de la neurona con numerosos receptores nicotínicos situados en la cresta o parte más superficial de cada pliegue. El receptor nicotídico es un receptor ionotrópico. La apertura de su canal iónico se prosuce al unirse a el dos moleculas de acetilcolina. Este canal permite la entrada de Na+ a la celula muscular i/o la salida de K+ al espacio sináptico, dando lugar a lo que se denomina un potencial de Placa que puede ser excitatorio o inhibitorio y es equivalente a los PEPs y PIPs de la neurona. Si entra Na+: se despolariza: potencial de Placa excitatorio Si sale K+: se hiperpolariza: potencial de Placa inhibitorio (fundamental para relajar el musculo) Si el potencial de Placa es excitatorio y peoduce una despolarización que alcance el nivel de descarga, se abrirán los canales de Na+ regulados por voltaje. Dará como resultado la contracción del musculo. Tema IX 9.− Integración y modulación sináptica Fenomenos que tienen lugar en la neurona postsinaptica: Se van a producir potenciales postsinapticos, electrónicos, gradules o locales.

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9.1.− Comunicaciones excitatorias e inhibitorias: Cuando un NT se une al receptor se abren canales, pasan iones y se producen cambios en

el potencial de membrana de la zona receptora que llamamos potenciales postsinápticos, graduales...

Estos potenciales pueden ser excitatorios = PEPs. En este caso el NT produce la apertura de canales de Na+, el cual entrará en la celula produciendo una despolarización.

Pueden ser inhibitorios, en éste caso el NT abre canales de Cl que entra en la celula,; o canales de K+ que sale de la celula. El resultado tanto de una como de la otra es hiperpolarización. Los potenciales electrónicos se denominan locales pq el cambio que se produce en el potencial de membrana afecta a una zona concreta de la membrana de la zona receptora. Se denominan graduados pq su intensidad es variable y por tanto proporcional a la cantidad de NT liberado y al número de canales que se abren = número de iones que entran o salen. Una neurona puede recibir multiples PEPs o PIPs, todos estos cambios en el potencial de membrana de reposo se conducirán a lo largo de la membrana hasta el cono axónico.

Otra diferencia con el PDA es que los electrónicos se transmiten pasivamente (el PDA ˘ activa = el mismo potencial actua como estímulo = cuando transmite la intensidad es constante). Pasivamente = que la intensidad decae con la distáncia. En la zona receptora no se puede producir un PDA pq es una zona dende casi no hay canales de Na+ activados por voltaje = no pueden entrar Na+ masivamente = no se puede producir un PDA. 9.2.− Integración: suma temporal y espacial: los potenciales postsinapticosproducen un cambio en el potencial de membrana que puede ser de distinta intensidad, pero que siempre es pequeño = insuficiente para alcanzar el nivel de descarga. Como una neurona recibe muchos estímulos, en ellas se producen muchos PEPs y/o PIPs que pueden sumar y/o restar sus efectos al integrarse al cono axónico. (los PEPs entre si se suman, los PIPs también y los PEPs y PIPs se restan). Suma temporal: que el cambio que produce un PEP en la membrana dura aproximadamente 15ms, igual que un PIP antes que la membrana recupere su potencial de reposo. Durante 15ms los PEPs y los PIPs que lleguen a una misma zona, sumaran o restaran sus efectos. Suma espacial: todos los PEPs y PIPs que lleguen simultaniamente en el mismo ms en las diferentes zonas de la zona receptora, sumaran y/o restaran sus efectos. Como resultado de la integración, sumación: Ej: 5(PEPs) x (3Mv) = 15 m V = despolarización 2( PIPs) x (−2 m V)=hiperpolarización total + 9m V si no alcanza un nivel de descarga no producirá un PDA. Durante 15ms la neurona estará facilitada, es decir que lo tiene más fácil para producir un PDA pq está muy polarizada. Con que llegue un PEP ya está.

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Ej: 6 PEP = +18 m V total = 12 m V = alcanza el nivel de descarga = PDA 3PIP = −6m V Ej: 3PEP = +9m V total = −3m V = hiperpolarización = no PDA. 6PIP = −12m V No solo no se produce un PDA sino que en 15 ms la neurona estará inhibida = durante 15ms lo tendrá más dificil para que se produzca un PDA. = integración. 9.3.− Modulación = sistema de segundos mensajeros: segundo mensajero: molecula química que se sintetiza o se libera en la neurona postsinaptica al unirse un NT o primer mensajero a un receptor postsinaptico a un receptor postsinaptico metamotrótico. A diferencia de los NT, se conocen pocas substancias que actuen como segundos mensajeros y a demás son mal conocidas. El segundo mensajero mejor conocido = AMPc (Adenosinmonofosfato cíclico). También hay GMPc, sistema del Fosfomositol ( DAG = Diacetilglicerol/ IP3 = inositoltrifosfato), NO, CO, Ca+. Todos comparten varias características: Podrán abrir canales iónicos = producir potenciales postsinapticos (pp) o modificar la expresión génica de esa neurona. AMP: (fig 9.5) La unión de un NT a un receptor metamotrópico activará una proteina G que se unirá a una molecula de GTP y le prporcionará la energía suficiente para que la subunidad á se separe, se desplace por la membrana y active un enzima de la membrana que se llama adenilcidasa. Convertirá ATP en AMP (segundo mensajero). El AMPc puede provocar la apertura de canales ionicos o puede activar a su vez a otro enzima que es la proteinquinasa. Este enzima fosforila proteinas de la neurona. Al fosforilar una proteina se le modifica la forma o la configuración y por lo tanto su función. 9.4.− Acción de los segundos mensajeros: proteinas G: segundo mensajero: − puede provocar la apertura de canales para que se produzca un potencial postsináptico. −− puede activar enzimas denominados proteinquinasas que fosforilan las proteinas ya existentes modificando su morfología y su funcionamiento. Estas proteinas son = proteinas de canal ) abriendo y cerrandolos o modificando su funcionamiento, pero siempre por un periodo de tiempo más largo; ej: canales de fuga del K+: al abrirlos la estamos despolarizando = estamos modificando su excitabilidad a más excitable. − también puede activar los canales regulados por voltaje (afectando al PDA) − puede actuar sobre las bombas (sodio−potasio) alterando su funcionamiento.

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− puede fosforilar enzimas modificando su velocidad y por tanto el metabolismo de la neurona postsinaptica (ej: la cantidad de neurotransmisor). − puede foforilar proteinas del citoesqueleto modificando la morfologia o el transporte. − puede fosforilar receptores para NT siendo responsable del proceso de sensibilización, que consiste que que un receptor responde cada vez menos a la acción de su NT después de una exposición prolongada el mismo. − puede fosforilar proteinas que regulan la exposición génica de esa proteina. La acción de los segundos mensajeros debe tener una duración determinada. Ésta la regulan los anzimas que degradan al segundo mensajero. En el caso del AMPc es la fosfodiesterasa. Existen substancias químicas que pueden alterar la vida de los segundos mensajeros. Ej: cafeina que inhibe a la fosfodiesterasa = alarga la vida del segundo mensajero modificando la excitabilidad de la neurona. Las proteinas también tienen que ser fosforiladas en algún momento. El enzima es la proteinfosfatasa = sacan fosfatos. El grado de actividad de una proteina depende del grado de fosforilación que presenta. Los segundos mensajeros con todo esto consiguen dos cosas:

- alargar la duración de los efectos del NT en la neurona postsinaptica. - Ampliar en la neurona postsinaptica el efecto del NT pq la vía del segundo mensajero i

mplica una série de reacciones metabólicas en cadena. Estas reacciones tienen un efecto de cascada o de amplificador (fig 9.4).

Si un NT se une a un neuroreceptor puede activar proteinas G, cada una de éstas puede activar moleculas de adenucidasa, estas moleculas de AMPc, cada AMPc puede activar proteinquinasas y cada una de estas puede activar proteinas. 9.5.− Consecuéncias a largo plazo = expresión génica: Los segundos mensajeros pueden tener efectos (probocarlos) a largo plazo en la neurona postsinaptica modificando la expresión de sus genes. Puede hacerlo de dos maneras: 1ª.− a través de las proteinquinasas fosforilando factores de transcripción (proteinas necesarias para que la ARN polimerasa reconozca la región promotora de un gen e inicie su transcripción). En este caso se pueden sintetizar nuevas proteinas. 2ª.− a través de las proteinquinasas fosforilando proteinas reguladoras. (que regulaban la velocidad de transcripción de genes). Con estas proteinas la neurona postsinaptica puede crecer y augmentar su complejidad en las dendritas, también puede modificar su funcionamiento. Por ejemplo: sintetizar muchos NT... Esta síntesi de proteinas es muy importante en varios procesos:

- durante el crecimiento del SN. - Procesos de aprendizaje y memoria a largo plazo (mientras aprendemos modificamos l

a expresión génica y con las proteinas modificas lo que has aprendido y el el ambiente).

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Tema X

10.− Neurotransmisores 10.1.− Critérios para la identificación de neurotransmisores: Conocemos dos tipos de substancias neuroactivas ( que modifican el potencial de membrana de una neurona): neurotransmisores/neuromoduladores (subtancias endógenas: sintetizadas por el organismo y necesaria para su funcionamiento).

Neurotransmisor: substancia química sintetizada por las neuronas presinapticas y liberadas al espacio sinaptico en respuesta a la llegada del PDA. Esta substancia debe unirse a receptores postsinapticos específicos y producir cambios en el potencial de membrana de la neurona postsinaptica. Normalmaente PEPs o PIPs.

Neuromodulador: substancia química que puede ser sintetizada por la neurona presinaptica p por la postsinaptica y que provoca cambios en la excitabilidad de la membrana postsinaptica de mayor modulación que los de un neurotransmisor. Modulan o modifican el efecto del neurotransmisor favoreciendolo o dificultandolo. Una misma substancia química puede actuar como neurotransmisor y como neuromodulador = es muy dificil diferenciarlas. Para que una substancia reciba la categoría de neurotransmisor debe cumplir siete criterios experimentalmente: 1º.− que la substancia que esté en los botones terminales de la neurona presinaptica. 2º.− se debe encontrar en la neurona los precursores y los enzimas necesarios para su sintesi. 3º.− que esta substancia sea liberada al espacio sinaptico tras la estimulación de la neurona sinaptica. 4º.− que se encuentre en la neurona postsinaptica receptores específicos para esta substancia. 5º.− que la inión de esta substancia en los receptores produzca en la neurona postsinaptica cambios (potenciales postsinapticos) = PEPs y/o PIPs. 6º.− que la introducción artificial o experimental de esta substancia en el espacio sinaptico produzca los mismos efectos en la neurona postsinaptica que la estimulación de la presinaptica. 7º.− que se localicen mecanismos de inactivación de esta substancia. Farmaco: substancia exógena: se administra del medio, no la sintetizas y no es necesaria para el funcionamiento del organismo. A dosis pequeñas modifica el funcionamiento de algún tipo de celula. Si el tipo de celula es una neurona hablamos de un psicofarmaco. Droga: substancia exógena, no necesaria para el funcionamiento del organismo que actúa sobre el SNC y se caracteriza por producir tolerancia y dependencia.

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Tolerancia: el organismo se adapta progresivamente a funcionar con la droga. Cada vez tolera dosis más elevadas, las cuales necesita para tener el funcionamiento normal y el efecto de la droga. Dependencia: de dos tipos:

a) física: se necesita para el fincionamiento normal del organismo, de manera que si le retiro la droga se produce un sindrome de abstinencia.

b) Psíquica: para mantener la conducta de búsqueda de la droga. Los fármacos y las drogas actuan sobre algunas de las fases de transmisión sináptica de algún neurotransmisor. Pueden actuar de dos maneras:

a) como agonistas: facilitan o reproducen los efectos den NT = potencian el efecto de un NT.

b) Actuan como antagonistas: dificultan o impiden el efcto del NT = se oponen.

Tema XI 11.− Genoma / SN / Conducta Los seres vivos nos desarrollamos en un medio con el que debemos interactuar para sobrevivir = necesitamos captar inf del medio y dar una respuesta. Tenemos dos sistemas que nos permiten captar, procesar y almacenar inf del medio y nos posibilita adaptarnos a ese medio mediente una serie de respuestas: las más importantes son las conductas. Estos dos grandes sistemas de inf son el genoma y el SN. Lo primero que apareció fué el genoma (vida). En éste las unidades de inf se encuentran en los genes, en los cuales ésta inf está codificada en la sequéncia de bases (esta inf sirve para sintetizar proteinas). Los genes posibilitan conductas innatas = nacemos con la conexion entre neuronas para poder hacer la conducta. Ventaja: las heredadas. En su momento eran adaptativas (para la supervivéncia) y se seleccionan las conductas más utiles (caminar, mamar...). Inconveniente: si hay cambios en el ambiente son muy lentas en adaptarse al cambio (generaciones). Llega el momento que el genoma ha permitido medienate la selección natural que apareciera un SN. Las unidades de inf mediente fenomenos eléctricos y químicos. La aparición del SN al principio era captar inf y dar respuestas. Se creó el encéfalo (centro de inf). El genoma construyó un encefalo que no era una estructura rígida sino que era plástica (generar o modificar conexiones = modificar conductas ya existentes). También permitió poder comunicar y coordinar partes del cuerpo que son muy distantes entre si y dar una respuesta unitaria de todo el organismo en un tiempo récord. Permite respuestas muy rápidas. Permite adaptarse a los cambios del ambiente. Inconveniente: que se han de aprender mucho tiempo y energia.

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Estas conductas se adquieren mediante: - aprendizaje individual / aprendizaje cultural

Las conductas innatas se realizan por estructuras del SN que presentan muy poca variabilidad entre individuos de una espécie y entre espécies. Ej: sistema límbico. Las conductas aprendidas presentan una variabilidad increible. Estan controladas por regiones del SN muy practicas como es la corteza cerebral. Todas las conductas tienen una influencia genética y ambiental. Las conductas innatas se mejoran. Posteriormente la evolución seleccionó un encefalo potente por su gran valor adaptativo. Ej: la inteligencia y el apredizaje = si aprendes que allí hay comida y no hay que buscar = mejor supervivéncia. También aprende a anticiparse a la respuesta. Hemos sido capces de transformar lo que inicialmente era un signo, en un símbolo ( representar mutuamente los simbolos, consiguiendo una máxima adquisición con el lenguaje ). Pero nosotros nacemos con un cerebro muy inmaduro. Genes: − inf para construir el SN

- para tener neuronas - diferenciación celular - esculpir el cerebro por mecanismos como la apoptosis

ambiente: actua sobre los genes y los modifica su expresión génica = modifica su estructura, su funcionamiento y sus conexiones.