Tema 2: Fundamentos biológicos de la conducta.

Objetivos:- Comprender qué investiga la genética, y los objetivos del Proyecto Genoma Humano.- Conocer el sistema nervioso humano.- Conocer las diferencias neurofisiológicas, cognitivas y endocrinas entre hombres y mujeres.- Conocer las técnicas usadas para el estudio del cerebro, y algunos trastornos cerebrales.- Identificar las principales glándulas endocrinas y sus hormonas.- Usar adecuadamente el vocabulario neuropsicológico.

Introducción.- Para comprender la conducta humana es necesario comprender el cerebro.

El cerebro controla el sistema nervioso, que junto al sistema endocrino mantienen nuestra vida y regulan nuestra conducta.

El cerebro interactúa con nuestro entorno cultural, por eso es necesario conocerlo a él y conocer ese entorno. Neurociencias y Humanidades. Somos un ser biopsicosocial.

1. Una historia milenaria.

La psicobiología estudia cómo funciona el cerebro y cómo influye en nuestra conducta.

Los antiguos egipcios no consideraban importante el cerebro al momificar a sus faraones. Sólo conservaban hígado, pulmones, estómago e intestinos.

Hipócrates (siglo IV aC, fundador de la medicina) afirmó que las emociones y sentimientos provienen del cerebro. Aristóteles (siglo IV aC, fundador de la biología) creyó que el cerebro sólo sirve para enfriar el cuerpo. Situó la inteligencia en el corazón.

Todavía en el siglo XVI algunos situaban la inteligencia en el corazón, otros en el cerebro.En el siglo XIX, la frenología (Franz Gall) afirmaba que las protuberancias del cráneo revelaban caracteres de la personalidad. Contribuyeron a estudiar las regiones cerebrales.

El estudio del cerebro ha conseguido en el siglo XX técnicas de observación no invasivas, pero sigue siendo un misterio gran parte de su funcionamiento. Ramón y Cajal (1852-1934) fue uno de los principales promotores de la investigación cerebral a principios de siglo.

El cerebro humano es un palimpsesto cuyos niveles sólo pueden ser descifrados por la colaboración de muchas disciplinas, desde la neurología y la química a la psicología y la filosofía.

2. Genética y conducta.Cada persona es el resultado de la herencia (ADN) y el ambiente (condiciones externas).

2.1. Naturaleza de la genética.Ciencia que estudia los mecanismos de la herencia. Genes: unidades básicas de la herencia (color de ojos, p.ej.).

En 1953 Watson y Crick descubrieron las estructura del ADN: los genes están en el núcleo de cada célula.

Un cromosoma es un grupo de genes. Cada célula tiene 23 pares (mitad del padre, mitad de la madre). El par 23 determina el sexo (XY hombre, XX mujer). El Genotipo es nuestra herencia genética.El ADN es una doble hélice unida por 4 bases químicas (adenina, guanina, timina, citosina)

ADN → ARN → proteínas. (El código da forma a la materia).

El fenotipo es la expresión del genotipo. El entorno influye en cómo se expresan los genes, o si se expresan.

2.2. El genoma humano.

Genoma: conjunto de genes de un organismo. Tenemos 23000 genes, sólo el doble que una mosca.

En 2003 dos científicos (Francis Collins y Craig Venter) descifraron el genoma humano.

El ADN contiene las instrucciones de montaje del cuerpo.Los genes no están aislados. Interrelacionan y pueden solaparse.

Todos somos genéticamente iguales en un 99,9%; e iguales a los chimpancés en un 98%.

Es fácil averiguar la información genética de alguien. Problemas éticos.

Eugenesia: selección genética de los individuos.

3. Estructura y función del sistema nervioso (SN).

El SN envía al cerebro información sobre lo que capta del exterior o interior (estímulos), y el cerebro responde dando órdenes.

El SN se compone de neuronas y células gliales.Cada persona nace con 100.000 millones de neuronas, y a partir de ahí las va ejercitando, atrofiando o perdiendo, según su tipo de vida.

Inteligencia = conexiones neuronales.

Núcleo

Dendrita: brazos que reciben los impulsos

Axón: brazo que emite el impulso eléctrico.

Las conexiones entre las neuronas (sinapsis) se establecen sin contacto: segregan sustancias conductoras (neurotransmisores) entre ellas que permiten el paso del impulso eléctrico.

Las células gliales rodean y mantienen las neuronas, hay más que neuronas. Protegen contra virus y bacterias, reparantejidos y producen mielina (sustancia que recubre los axones, su falta produce esclerosis)

3.2. El impulso nervioso.El SN es un sistema electroquímico de comunicación.Los impulsos nerviosos son la información que se transmite. Son una onda eléctrica que se transmite a través de las neuronas.

3.3. La sinapsis neuronal.

Inteligencia = conexiones neuronales.

La sinapsis es la unión sin contacto entre neuronas para transmitir los impulsos nerviosos. Se establece gracias a los neurotransmisores, sustancias conductoras segregadas por el cerebro.

3.4. Neurotransmisores.

Sustancias que segrega el cerebro para facilitar la sinapsis (conexión neuronal sin contacto).

Circulan por todo el organismo y alteran nuestra conducta.

Acetilcolina

Dopamina

Estimula la contracción de los músculos. Regula la atención, la memoria y el aprendizaje.Los enfermos de Alzheimer segregan poca, y los fármacos tratan de suplir esa carencia.

Alimentos que favorecen su síntesis: coliflor, huevo, hígado.

Aumenta la frecuencia cardíaca y la presión arterial. Regula la actividad motora.Su defecto puede producir Parkinson , y su exceso esquizofrenia.

Influye en el humor, la motivación, el sueño , la atención y el placer.La cocaína hace que el cerebro segregue más dopamina, hasta el punto que acaba siendo incapaz de percibirla.Cuando se extrae la dopamina del cerebro de una rata, esta deja de interesarse por la comida.

Vitaminas del grupo B, y vitamina C

Serotonina

Noradrenalina

Regula los estados de ánimo, interviene en la sexualidad, el apetito y el sueño.

Es el agente químico del bienestar.

Su bajo nivel lleva a la depresión. El Prozac aumenta ese nivel.

La luz solar, el chocolate y el pan favorecen su secreción.

Interviene en las respuestas de emergencia.

Acelera el pulso, dilata los bronquios, pone en alerta…: prepara al organismo para una emergencia.

Endorfinas

Opiáceos endógenos: sustancias calmantesgeneradas por el propio organismo. Analgésicos naturales, reducen el dolor.

3.5. Receptores y efectores

El cerebro tomas las decisiones en función de los datos que le llegan a través de los receptores (órganos de los sentidos), y envía sus órdenes con los efectores (mecanismos de reacción).

Estímulos captados con los receptores

Respuestas ordenadas con los efectores.

Los receptores (vista, gusto, tacto, oído, olfato) transforman la realidad en impulsos nerviosos que el cerebro entienda.

Respuestas motoras: el cerebro ordena mover músculos

Respuestas secretoras: una glándula segrega alguna hormona.

Sistema nerviosoSNC (Sistema nervioso central)

SNP (Sistema nervioso periférico)

Encéfalo

Médula espinal

Cerebro

Cerebelo

Tronco del encéfalo

1350 cm3, 1200 grs., dos hemisferios, 4 lóbulos (frontal, parietal, temporal y occipital). Funciones superiores (razonamiento, lenguaje, memoria)

Actividades involuntarias, funciones fisiológicas (respiración, pulso)

Coordinación de movimientos

Por el conducto raquídeo, comunica el encéfalo con el cuerpo a través de 31 pares de nervios raquídeos

Ejerce dos funciones: aferente (recibir información y enviarla al encéfalo) y eferente (enviar órdenes del encéfalo).

Tiene neuronas de hasta 1 metro.

Toma decisiones, procesa información

El cerebro ha evolucionado por capas, de dentro afuera

Puede tomar decisiones urgentes por sí misma: reflejos (retirar la mano ante el dolor)

4. División del SN.

Los dos hemisferios cerebrales: diferencias.

Izquierdo Derecho

- “Racional” - “Emocional”

- Controla la parte derecha del cuerpo

- Controla la parte izquierda del cuerpo.

- Lenguaje, escritura, cálculo. - Sensibilidad artística.

- Análisis: fijarse en los elementos de un conjunto.

- Síntesis: fijarse en el conjunto, antes que en las partes.

Acabar una tarea antes de comenzar otra.

Hacer varias cosas a la vez.Las funciones no están del todo localizadas, el cerebro es un órgano dinámico.

Están conectados por una banda gruesa de fibras nerviosas: el cuerpo calloso. Cada uno controla el lado opuesto.

2 hemisferios (izquierdo y derecho), y tres capas (neocórtex, mesocórtex y paleocórtex). 100.000 millones de neuronas.

A) Neocórtex: Toda la superficie está rodeada de la capa neuronal más reciente, el neocórtex o corteza cerebral (funciones más avanzadas: lenguaje, razonamiento)

El neocórtex se divide en 4 lóbulos:

Las funciones cerebrales tienden a localizarse en ellos, aunque el cerebro es un órgano dinámico, su funcionamiento es holista.

Frontal: funciones superiores, movimientos voluntarios. (corteza motora)

Parietal: sensaciones corporales (corteza somatosensorial)

Temporal: oído y olfato, habla y memoria. Corteza auditiva

Occipital: procesamiento visual

La corteza es el 80% del peso del cerebro.

Regula la vida emocional.

B) Mesocórtex o sistema límbico (cerebro de mamífero): capa intermedia, heredada.

Reacciona rápidamente y puede bloquear al neocórtex (amígdala: “botón del pánico”, “secuestro amigdalar”)

C) Paleocórtex (cerebro de reptil)

Es la parte interior, la más antigua. Se encarga de aspectos muy básicos de la conducta (el hambre, el sueño)

Actúa por instinto. Inconsciente y automático, no aprende.

Amígdala, hipocampo, tálamo, hipotálamo, hipófisis.

4.2. El SNP (Sistema Nervioso Periférico)

Red de nervios (cables) que conectan al SNC con todas las células del cuerpo.

Se divide en: SN somático y SN autónomo

El SN somático relaciona al organismo con el entorno. Es voluntario.

Ej.: mover una pierna

El SN autónomo es involuntario, transmite la información entre órganos y glándulas.

Ej.: hacer la digestión, mantener el pulso.

Se divide en: SNA simpático y parasimpático

Sistema simpático (“el que gasta”)

Activa al cuerpo para la acción: aumenta los latidos, dilata las pupilas, sube el nivel de azúcar, nos hace sudar…

Sistema parasimpático (“el que ahorra”) Desactiva lo que hace el anterior, vuelve a niveles normales.

5. El sistema endocrino

Es un sistema de glándulas repartidas por todo el cuerpo que segregan sustancias químicas (hormonas) que regulan las funciones del cuerpo, y elementos de la conducta (estados de ánimo, crecimiento, metabolismo

El cerebro (hipotálamo, en el mesocórtex) da las órdenes para que se liberen las hormonas en la sangre. Las glándulas son por tanto efectores que obedecen al SNC.

Algunos órganos (corazón, riñón, hígado) también ejercen una función endocrina.

Glándula Hormona que libera Efecto

Páncreas Insulina Asimilar la glucosa

Glándulas suprarrenales Adrenalina Respuesta de lucha o huida

Ovarios Estrógenos Caracteres físicos femeninos

Testículos Testosterona Caracteres físicos masculinos

Tiroides Tiroxina Metabolismo y crecimiento

Los cambios hormonales bruscos (adolescencia, regla) pueden inducir trastornos de conducta.

6. Métodos de exploración cerebral.

Las principales técnicas son no invasivas:

A. Electroencefalografía (EEG).

Mide las señales eléctricas del cerebro en su superficie. Esas señales tienen forma de ondas cerebrales en su registro.

- Ondas alfa: sujeto despierto y relajado.- Ondas beta: sujeto concentrado.- Ondas delta: dormido.- Ondas theta: meditación y creatividad.

Si el sujeto tiene ondas anormales, puede ser un indicio de tumores, epilepsias, etc.

B. Tomografía axial computerizada (TAC).Consigue una imagen de rayos X mejorada por ordenador, con gran resolución.

Su visión es estática: un momento del cerebro. Permite explorar la estructura, pero no tanto la función.

C. Tomografía por emisión de positrones (PET).Describe la actividad metabólica de diferentes áreas cerebrales. Se le inyecta al sujeto glucosa con flúor, el cual es monitorizado. Imágenes de la función encefálica en tiempo real. Permite estudiar el funcionamiento del cerebro, hacer un mapa, así como detectar tumores o el daño tras una embolia.

D. Imágenes por resonancia magnética (RM).

Debido a la reacción de los átomos de hidrógeno a un campo magnético, permite observar (sin inyectar nada) el consumo de oxígeno del cerebro y ofrece una imagen de los tejidos blandos.

7. Cerebro de hombre y cerebro de mujer.

No hay una diferencia de CI, sino diferencias estadísticas en estilos cognitivos.

Las diferencias se dan en percepción, análisis espacial, capacidades verbales, habilidades motoras y aptitud matemática.

Percepción: las mujeres son más rápidas. Los hombres tienen más visión espacial (girar mentalmente un objeto)

En general: las mujeres son mejores en pruebas de cálculo, fluidez verbal y tareas motoras de precisión. Los hombres destacan más en razonamiento matemático, percepción de formas geométricas, rotación mental y destrezas mecánicas.

La diferencia hormonal desde la formación del feto es una de las causas. También es un factor el entorno social para consolidar esas diferencias, que de todas formas son bastante leves y no son determinantes individualmente, sino fenómenos estadísticos.

8. Patologías cerebrales.

A. Autismo

Es un trastorno de las emociones y de la comunicación social. Impide o dificulta la empatía y la socialización. Suele implicar obsesión por el orden y conductas repetitivas.

El autismo no afecta a la inteligencia, si no va acompañado de otras patologías.

Afecta a 4 de cada 10.000 personas, y 4 veces más en hombres que en mujeres. Es universal, no depende de la cultura. No tiene cura, sólo terapias paliativas.

Puede basarse en una anomalía en las conexiones neuronales, que puede deberse en una mutación genética. Pero su origen es un misterio.

Tiene muchas gradaciones: los casos más extremos nunca llegan a hablar o interactuar; y en los casos más leves, puede confundirse con simple timidez o introversión.

Un autista puede rendir muy poco en algo (comunicarse o expresarse) pero mucho en otra actividad (calcular o programas ordenadores)

Se clasificó como enfermedad en 1943, en EEUU

El síndrome de Asperger es un autismo más leve, que no afecta al lenguaje, y no se asocia a otros trastornos.

No está claro si es heredable.

En Internet se ha formado una comunidad de adultos autistas (Autism Network International, autistics.org) que exige no ser considerados enfermos, sino neurodivergentes: afirman que el autismo es sólo otra manera de ser.

Se comparan con la lucha de la comunidad homosexual, que consiguió que en 1973 dejaran de ser clasificados como enfermos mentales.

B. La epilepsia

Epilepsia (gr.): “intercepción”

Actividad anormal y repentina de las neuronas. Es una alteración de la actividad eléctrica cerebral.

Puede ser hereditaria.

Produce ataques: convulsiones, de corta duración pérdida de conciencia, espasmos musculares. Evitar golpes o ahogamiento.

Tratamiento farmacológico que reduce o elimina esos ataques.

Puede tener causas genéticas, o deberse a alguna lesión (traumatismo craneoencefálico, meningitis, tumores…).

También puede darse en animales (gatos, perros…)

En algunos países te puede impedir el acceso a licencias de conducir o pilotar, en función de la gravedad de las crisis.

ēpilambáneim (ser agarrado, atacado)

Ya en el Código de Hammurabi (siglo XVII a.C.) hay referencias a la epilepsia (“motivo de devolución de un esclavo”).

Durante la Edad Media se consideró resultado de una posesión maligna [Marcos (9,17-18)]

Hipócrates (s. V a.C.) observó que había una correlación entre las heridas en el cráneo y los ataques epilépticos.

La padecían importantes personajes famosos: Julio César, Dostoyevski, Napoleón.

El 16 de diciembre de 1997 en Japón, 685 niños fueron hospitalizados debido a que fueron víctimas de ataques epilépticos por haber presenciado el episodio de Pokémon "Dennō Senshi Porygon" (episodio n°38 de la primera temporada en la versión original de la serie). Se descubrió que el cambio rápido entre los colores rojo y azul en una escena había provocado las convulsiones

C. Enfermedad de Alzheimer.

Descubierta en 1907 por el neurólogo alemán A. Alzheimer.

Enfermedad neurodegenerativa: pérdida de la memoria y de otras capacidades mentales o motoras. Las neuronas pierden conectividad, sobre todo en el neocórtex.Por ahora no tiene cura (se dedican grandes sumas a buscarla), pero hay medicamentos que retardan su avance.

El pronóstico para cada individuo es difícil de determinar. El promedio general es de 7 años,menos del 3% de los pacientes viven por más de 14 años después del diagnóstico.

La actividad mental sostenida durante la vida (leer, aprender algún idioma, juegos de Brain training…) puede prevenir la aparición del Alzheimer.

40 de cada 1000 personas de entre 85-90 años la padecen. La frecuencia aumenta a mayor edad.

La mayoría de los enfermos han tenido algún pariente enfermo

Además de afectar a la memoria, puede aparecer dificultad para hablar, (el vocabulario se empobrece) para hacer algunos movimientos (escribir, vestirse), para orientarse (se pierden)

Retrasa la enfermedad: ambiente familiar feliz, ejercicio físico, socialización con amigos, y actividad mental.

Acelera la enfermedad: estrés familiar, cambio de rutinas, cambio a un domicilio nuevo y desconocido.

C. Parkinson o “parálisis agitante”

Déficit de dopamina en el cerebro.

Trastorno neurodegenerativo que conduce a una incapacidad progresiva.

Puede afectar a las funciones motoras, a funciones cognitivas, y a la expresión de las emociones. Puede provocar depresiones y ansiedad, alterar el sueño y los sentidos

El 2º trastorno neurodegenerativo más frecuente, tras el Alzheimer.

Afecta por igual a hombres y mujeres. Extendida por todo el mundo. Suele aparecer tras los 60 años. No tiene cura, sólo tratamiento farmacológico paliativo de los síntomas.

El diagnóstico puede realizarse en aquellos individuos que presenten al menos 2 de 4 signos cardinales:

•Temblor en reposo.•Rigidez muscular.•Bradicinesia (lentitud de los movimientos voluntarios).•Pérdida de reflejos posturales

Se desconoce su causa.

E. Esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Enfermedad neurodegenerativa, produce parálisis progresiva de los músculos voluntarios. No afecta a la conciencia. El deterioro puede ser muy rápido.

Afecta a brazos, piernas, músculos del habla y la deglución. No a los ojos. Puede afectar a los músculos implicados en la respiración.

No se conoce con certeza la causa. Entre las hipótesis habituales para explicar el origen de la ELA destacan los agentes infecciosos virales, disfunción del sistema inmunitario, la herencia, exposición a las sustancias tóxicas, los desequilibrios metabólicos y la desnutrición.

Afecta a todo tipo de personas entre los 40 y los 70 años de edad, afectando en una proporción de 3 a 1 en el sexo masculino. Cada año se producen unos 2 casos cada 100 000 habitantes. En España hay unos 4000 pacientes.

La ELA no está considerada como una enfermedad hereditaria, pero el tener un familiar con este padecimiento, debe de ser considerado en una historia clínica.

Por ahora no existe ningún tratamiento probado contra la ELA.

Encefalitis.

Inflamación del tejido cerebral.

Causa: infección. Síntomas: fiebre, dolores de cabeza, decaimiento, coma.

En la quinta parte de los pacientes aparecen diversas secuelas, como deterioro mental, cambios en la personalidad y alteraciones de los movimientos.

La mortalidad es variable, depende del agente vírico causal, va desde el 5% al 20%.

(japonesa)

Meningitis.

Inflamación de las meninges (membranas que rodean al cerebro)

Infección por microorganismos (bacterias, hongos, virus o parásitos)

Dependiendo del agente infeccioso, puede ser desde inofensiva a mortal, o dejar secuelas.

Más frecuente en niños y en personas con alguna deficiencia inmune

Dolores de cabeza, fiebre y rigidez en la nuca. Si es más grave sordera, déficits congnitivos, epilipsias, hidrocefalia