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Fundamentos biológicos del comportamiento Cómo el cerebro permite realizar fenómenos complejos, es una pregunta importante en la psicología. Ahora, la conducta humana tiene como base el funcionamiento de neurotransmisores, sistema nervioso, hormonas y sistema endocrino, etc. Situarnos como seres hacer que seamos parte de un entramado de otros seres. El comportamiento y la adaptación al medio, entonces nos permite sobrevivir. En este entramado de seres hay una historia biológica. Los organismos toman distintos caminos según sus necesarias adaptaciones.

1.ORIGENES Estudio y/o descubridor Aristóteles (384-322) a.C Galeano de Pérgano (129-200) d.C

Teoría Cerebro servía para enfriar la sangre y el corazón era el órgano que permitía pensar. -Cerebro y nervios eran responsables de la sensación y pensamiento El corazón y las arterias son responsables de la energía que da vida

Andrés Vesalius (1514-1564)

-Permitió relacionar el cerebro con las emociones, las cuales estuvieron relacionadas al corazón.

Frenología de Gall (1758-1828)

-Postula que la conducta se determinaba por la forma del cráneo -Mientras más se utiliza una parte del cerebro, más crece esto. Este era el motivo de bultos -hay 35 regiones diferentes del cerebro

Campo agregado Pierre Flourens

-Descubrió que las lesiones en áreas particulares del cerebro producían cambios no discernibles en el comportamiento -Propuso que el cerebro es un camp agregado, en el sentido de que diferentes áreas del cerebro Participan en el comportamiento, si bien en términos particulares en cada área hay una función.

Locacionalistas Broca y Wernicke

-Broca propuso que l localización funcional del cerebro se encuentra en sus circunvoluciones. Por sus estudios en un paciente con paro cardiaco, descubrió que en el lóbulo frontal izquierdo Se encuentran las funciones del habla. actualmente esa área se llama “área de Broca” -Wernicke hizo estudios en un paciente similar al de Broca verificando su teoría.

Brodmann (1868-1918)

-Hizo un análisis psicoarquitectonico cerebral. Se dio cuenta de que había distintas regiones del cerebro. Estas se llamaron áreas de Brodmann y son 52 y se basan solo en la observación de la psicoarquitectura cerebral

Redes funcionales e integración a gran escala Diferentes métodos de exploración cerebral han permitido identificar la complejidad de la actividad cerebral. a)

Las conductas más básicas o sensoriales activan pequeñas zonas del cerebro

b)

Las tareas más complejas activan más regiones del cerebro, es decir, activan redes sensoriales que se asocian, por ejemplo, a la memoria.

En este sentido se postula que hay una integración a gran escala que participan y se integran para producir una tarea. Existen regiones del cerebro, que ante una misma conducta se activan aun cuando no tienen las mismas funciones. Esta

activación por una misma conducta demuestra que hay una red funcional. ¿Cómo funcionan estas redes? El entender la estructura nos permite entender la función conductual de lo que pasa en el cerebro.

Métodos para estudiar el cerebro

Métodos por cambios en funciones conductivas por perturbaciones Tipos

Métodos de medición de actividad craneal cuando se realizan tareas Tipos

Lesiones cerebrales: un ejemplo de este método de exploración es el caso de Phineas Gage que por un accidente tuvo una lesión cerebral en el lóbulo frontalmedial que afectó la regulación de la violencia

Electrofisiológicos: miden la actividad eléctrica y magnética del cerebro. Tienen buena resolución temporal, pero mala resolución espacial. Con excepción del EEI. Estos métodos son: a) Electroencefalograma (EEG) b) Electroencefalograma infracortical (EEI) c) Magnetoencefalografia (MEEG)

Estimulación: afecta la actividad y esto se debe a la creación de un campo magnético que afecta la corteza cerebral que hace que determinadas luces se prendan. Solo sirve para la corteza

Hemodinámicos: se basan en medir el flujo sanguíneo que esta relacionado a la actividad metabólica y cantidad de hemoglobina oxigenada (irrigación).

A. Estimulación directa: permite llevar corriente directa a una sección del cerebro. Esto hace que una zona se apague o se active. B. Estimulación magnética transcraneal (TMS): este funciona con electrodos que se ponen en la cabeza.

Explicación: las neuronas son células especializadas que no tiene reservas energéticas propias. La sangre tiene que darle glucosa para que pueda funcionar y tener energía. Esto es lo que se puede ver con los métodos hemodinámicos. Alta resolución espacial, baja resolución temporal (La irrigación es lenta). Estos son a)

PET

b) FMRI

Electroencefalograma (EEG): registrar la actividad del cerebro por electrodos que se ponen en superficie de la cabeza. 



Onda aplha que aparecía sólo porque alguien abría o cerraba los ojos. Esto sucede porque en la corteza cerebral están ordenadas una al lado de la otra, cuando reciben un input, entonces el dipolo eléctrico se suma el dipolo de cada una de estas neuronas y entonces esto permitía que la actividad se obtenga. No se puede saber exactamente de dónde ocurren los cambios sólo se registra la

Mejor resolución temporal Baja resolución espacial (excepción del EEI)

Electroencefalograma infracortical (EEI): solo se hace en pacientes que necesiten intervención.  Los electrodos se ponen en la corteza cerebral, requiere de operación  Determina con precisión el lugar donde se produce la actividad  En general, sólo se realiza en pacientes con epilepsia.

Magnetoencelografia (MEEG): captura la actividad magnética del cerebro, cuando se da una corriente eléctrica en el cerebro se da un campo eléctrico que permite discernir qué está sucediendo en las neuronas que están perpendiculares al campo, es decir las que están “derechas”.  Permite saber qué sucede dentro del cerebro, específicamente en los surcos  Tiene mejor resolución espacial que el EEI

Hemodinámicos Mejor resolución espacial

Tomografía por emisión de positrones (PET): consiste en consumir un fluido radioactivo que llega a la sangre. Debido a que cuando hay actividad cerebral, se produce mayor concentración de sangre en una determinada área, estas zonas que tengan mayor actividad, se llenarán del fluido radioactivo y se verán en colores. Las zonas de más actividad se verán de color rojo y las de menor actividad se verán de color morado.  Permite una buena resolución de dónde se producen cambios de flujo en el cerebro  El suero que se inyecta es útil para ver el deterioro que se produce en ciertas neuronas especificas  La señal se basa en diferencias de radioactividad

Imágenes por resonancia magnética funcional (FMRI): el razonador magnético envía un impulso y ve la respuesta de las moléculas de hemoglobina con y sin oxigeno en las partes del cerebro.  Tienen una muy mala resolución temporal  Se ocupa más porque es menos invasiva que la PET y tiene mejor resolución espacial que esta  Lo que mide es el flujo sanguíneo, específicamente la sangre oxigenada en el cerebro.

Buena resolución de la actividad cerebral y de las regiones especificas de una tarea: para esto es necesario contrastar la actividad cuando no está haciendo la tarea versus cuando hace la tarea. Muchos de estos estudios no se hacen de forma individual, sino colectiva. Esto se hace porque hay una variabilidad natural entre personas, por ende, las zonas específicas que se encienden con una tarea varían un poco y para saber cuál es la zona exacta hay que encontrar una suerte de promedio entre las variaciones de persona a persona.

Clase 19 de agosto

Evolución del sistema nervioso Cuando hablamos de evolución hablamos de un proceso histórico de los seres vivos, pero nosotros estamos enmarcados con un proceso más grande que es el proceso del universo. Las escalas de tiempo que vemos hoy son escalas de tiempo mayores a las que estamos acostumbrados Desde el origen del universo hasta los primeros seres vivos ya pasaron 10.000 millones de años. Escala evolutiva: es un problema respecto a la evolución. La escala evolutiva tiene una falsa idea de linealidad de los procesos. Desde esta perspectiva, un pez es menos adaptado que un ser humano o un chimpancé, sin embargo, si uno analiza lo que es un ser vivo (un sistema que logra mantener su organización interna por la interacción con el medio) esto no es correcto. Interacción con el medio para la supervivencia. Cuando surge un ser vivo hay una historia de interacción con el medio. Estas interacciones en el medio significan cambios de organismos y cambios en el medio. Esto se llama adaptación. Si un ser vivo pierde la adaptación, entonces muere. Estos cambios en principio pueden ser leves, pero generan la diversidad biológica.

Los organismos tienen que interactuar con el ambiente para adaptarse, pero, por ejemplo, el organismo 1 y el 2 se adaptaran de formas diversas y distintas. Estos cambios que se hacen millones de años y cada uno se adapta al mundo según su modo de vida y su ambiente. Por ejemplo: las palomas necesitan coordinación entre lo visual y lo motor. Esto significa que necesitan estos desarrollos biológicos que permiten esto Los modos de vida se relacionan con la adaptación. Hay millones de ejemplos de adaptación y dentro de los millones de seres vivos que existen. El árbol filogenético de cuenta de la evolución de diversos organismos. En este todas las especies contemporáneas son "igual" de evolucionadas, solo que se adaptan de forma distinta, a diferencia de la escala que considera que hay especies más evolucionadas que otras. Clados: es la cercanía filogenética que tienen distintas especies. Esto se produce por la descendencia que tienen distintas especies. En la filogenia es importante entender que hay relaciones de descendencia, pero esto no significa que venimos o somos la evolución de una especie, sino que son antecedentes biológicos

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Evolución del sistema nervioso Por qué surge: el sistema nervioso surge para coordinar el movimiento y lo sensorial. Sin embargo, hay organismos pluricelulares que no desarrollaron sistema nervioso porque tienen otros medios para enfrentar al ambiente, tal como los pluricelulares sésiles. Entonces ahora empezamos con la evolución del sistema nerviosos y para esto hay que partir de lo más básico. Nombre

1.Poríferos o esponjas

Explicación Son organismos que no necesitan locomoción. Estas se pegan a las rocas y lo que hacen es chupar y expulsar agua.  Es un modo de vida filtrador  Tienen efectores independientes para poder filtrar el agua  Este modo de vida puede mantenerse sin sistema nervioso  Ojo: No tienen sistema nervioso

Los primeros sistemas nerviosos surgen como una red difusa de neurona. No tiene mucha organización; no hay centro integrador, no hay distinción de pares.

2. Cnidaria

En esta especie se encuentran redes neurales básicas epidérmicas  Simetría radial  Red neuronal distribuida o difusa  Comportamiento multicelular coordinado  Locomoción e ingesta  Primeras diferenciaciones También hay separación de receptor-efector  División del trabajo  Lógica sensomotriz

Tienen simetría bilateral y cuerpos neuronales llamados ganglios; son una especie de cerebro primitivo

3. Los gusanos planos

4. artrópodos

 Hay líneas de organización a nivel corporal  Hay condensación del sistema nerviosos y nado direccional  La parte más expuesta al ambiente es la que desarrolla mayor condensación de ganglios.  C.elegans es un ejemplo de gusano. Tiene 959 neuronas. Es transparente y aprende. Son antiguos, evolutivamente hablando

 Tienen una mayor cefalización: mayor agrupación de cuerpos celulares en el lado rostral  Tienen mayores interneuronas; son neuronas que conectan a las neuronas sensoriales con otras neuronas. Esto se relaciona con receptores más complejos  Tienen mayor centralización: tiene que ver con la formación de organizaciones neuronales más visibles  Receptores más complejos  Más interneuronas  Conducta social más sofisticada: El hecho de que haya más centralización y cefalización hace que las conductas sean más complejas  Aprendizaje

Foto

5. Amphioxus

Es un cefalocordado  Máxima centralización y cefalización  Cordón nervioso dorsal está rodeado por vertebras  Cerebro anterior, medio y posterior protegido por cráneo  Huesos y enervación de la cabeza  Órganos sensoriales complejos  Vías sensoriales ascendentes y motoras descendentes Simetría

En alguna parte de la evolución los organismos pasaron de tener la simetría radial y la simetría bilateral. En la simetría bilateral hay una distinción entre lo caudal y lo rostral. Cuando el organismo tiene una simetría bilateral tendrá un lado preferido de movimiento. Cuando esto pasa se empieza a mover más hacia un lado, condensando así más estructuras del lado más utilizado. Por ejemplo, si un organismo se mueve más hacia un lado, por ejemplo, la parte rostral, entonces esta zona tendrá más “adaptación” y tenga más sistemas sensoriales

Dato: estrella de mar es un cuerpo con simetría radial, si bien tiene descendientes bilaterales. Este si tiene agrupaciones neuronales. Tiene ganglios en cada punta. Pero, si bien tiene una estructura radial de adulto, su estado embrionario es bilateral, igual que los ascendentes ¿Qué hay de humano en el cerebro humano? Dado que el ser humano tiene conductas complejas únicas (lenguaje, teoría de la mente) uno podría buscar qué hay en el cerebro de especial en comparación con otros animales. Hay personas que piensan que el área cortical debería tener que ver y también el volumen del cerebro. Se descubrió que, dado el volumen de nuestro cerebro, el área cortical del cerebro está formado acuerdo a este volumen, tal como todos los animales. Respecto al volumen del lóbulo prefrontal y el volumen del cerebro es proporcional, al igual que el de otros animales. Tampoco nuestro grosor del cerebro es distinto en proporcionalidad con el volumen de otros animales.

Esto demuestra que el tamaño del cerebro ha variado su volumen desde los inicios evolutivos. Pero esto no podría explicar nuestras conductas complejas, porque si fuera por volumen, el elefante seria mil veces más capaz que el ser humano. El cerebro consume el 25% de energía del cuerpo. Aparte el 97% de las neuronas de los elefantes está en el cerebelo, en cambio la nuestras están en la corteza.

Bidestación, dieta y complejidad social ¿Qué favoreció el cambio de volumen cerebral? a)

Caminar erecto

b)

Comer comidas más elaborados y cocidos

c)

Complejidad social: como disponibilidad de usar las manos porque esta implica desarrollar una habilidad construir cosas que inicia un proceso más creativo que requiere de asociaciones. Esto implica mayor desarrollo neural

Hay partes del sistema nervioso es dorsal con alto frado de cefalización y centralización. En otros animales el cerebro está en la parte rostral. Otra característica propia de lo humano son las áreas de asociación que no están tan desarrolladas en animales. Se puede decir que son áreas de una evolución tardía en los seres, ya que las áreas motoras o sensoriales se encuentran en todos los animales, pero las zonas de asociación se presentan sólo el humano Algunos conceptos claves: mecanismos de cambio I. mutaciones: son cambios a nivel genético. Pueden ser favorables o desfavorables. Estas pueden ocurrir en el ADN, hay algunas que no cambian el genotipo (apariencia del ser) o sí pueden afectarla. Hay cambios ambientales que producen cambios genéticos o estas pueden ser espontaneas. Para que sea un cambio a nivel evolutivo tiene que ser heredable II.

migraciones: son cambios que repercuten en el cuerpo que son impulsados por los cambios climáticos, dietas, etc. Si estos cambios se hacen heredables, entonces son mecanismos de cambio.

III.

deriva génica: hace referencia a los cambios o variaciones de los alelos en el total de una determinada población que se producen de forma azarosa.

IV.

Selección natural

Homología vs analogía Homología: son estructuras que surgen de un ancestro común y que pueden desencadenar en distintas funciones, pero estructuralmente siempre tendrán la misma descendencia por ancestro común. Ejemplo de esto son los anfibios, mamíferos, etc. vienen del mismo ancestro estructural, independiente de la función que se desempeñen después.

Estructuras análogas: aquellas que provienen de una distinta estructura pero que terminan siendo usadas para una misma función.

Glosario de términos complejos Psicoarquitectura del cerebro: las neuronas tienen distintas formas o distintas funciones basadas en su fisiología, el hecho de que en una zona haya la misma forma de la neurona con la misma estructura, entonces se puede decir que hay una psicoarquitectura. Dipolo eléctrico es que la neurona tiene más positivo un extremo y más negativo otro. Las redes neurales basi-epidérmicas: se refiere a que las neuronas que no están dentro del organismo. Sino que se encuentran en lo que rodea al organismo. (preguntar) Resolución temporal: más resolución o fotos en el tiempo Resolución espacial: mejor resolución de dónde se produce el cambio en el tiempo Ganglios: son agrupaciones de cuerpos neuronales, se encuentran generalmente en la parte rostral que condensa la mayor cantidad de cuerpos neuronales. Aquí empieza a haber una jerarquización del sistema nervioso, donde los ganglios permiten es integrar información y dirigir al cuerpo. Biopsicologia: son los estudios de los mecanismos biológicos que subyacen al comportamiento y procesos mentales....