Todas las PEC de Fundamentos de Psicobiología 19/20 PDF

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Notas: A, B y A. Todas las PEC del semestre de otoño del curso 2019/2020 para la asignatura Fundamentos de Psicobiología....

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Fundamentos de Psicobiología PECs

Francesc Gomez-Morales [email protected] https://sites.google.com/view/psicologia-uoc/

PEC1 Nombre y Apellidos: Francesc Gomez-Morales Fecha: 18 de octubre de 2019

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Indicaciones La PEC1 se corresponde a los contenidos trabajados en el reto 1 integrado por los capítulos 6, 7, 8, y 9 del manual: Es cierto que las neuronas gastan más energía que cualquier otra célula de nuestro cuerpo? Una condición para poder evaluar esta PEC, y las siguientes, es que estén contestadas TODAS las preguntas de forma razonada, tal como se pide en los enunciados. Veréis que los enunciados están en color azul y vosotros tenéis que contestar las respuestas en color negro. Otro aspecto muy importante es que se responda de manera sintética, por lo que el espacio disponible para las respuestas está limitado (en cada pregunta aparecerá un número máximo de líneas para responder sin cambiar el tipo de letra Times New Roman 12). Se tendrá en consideración no sólo el grado de conocimiento de un tema específico, sino también la capacidad para organizar, estructurar y sintetizar la información, así como para relacionar los diferentes conceptos del reto 1. Asimismo, se valorará positivamente el uso de vocabulario adecuado y específico de la asignatura.

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PREGUNTA 1 ENUNCIADO En la siguiente imagen, ¿qué tipos celulares están indicando las letras A, B y C? ¿Qué regiones señalan los números 1, 2, 3, 4 y 5? ¿Crees que se trata de un dibujo del sistema nervioso central o del sistema nervioso periférico? ¿Por qué? (Máximo 3 líneas) ¿Cómo clasificarías las células C desde el punto de vista morfológico? ¿Por qué? (Máx 3 líneas) ¿Cuál es la principal función del tipo celular señalado con la D? (Máx 3 líneas) (1,5 puntos)

Respuesta:

A. Oligodendrocito B. Astrocito Protoplasmático (AP) C. Neuronas D. Microglía

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1. Núcleo de la neurona presente en el Soma 2. Dendritas 3. Internodo del axón (parte del axón recubierta por una vaina de mielina) 4. Nodos de Ranvier (parte del axón no recubierto por mielina). 5. Terminal Axónico Se trata de un esquema que representa el Sistema Nervioso Central porque la mielinización de los axones está producida por oligodendrocitos, que son capaces de mielinizar más de un segmento en uno o varios axones. Los astrocitos y las células de microglía también son específicas del SNC. Desde un punto de vista morfológico, las neuronas del dibujo son multipolares ya que del soma emergen gran cantidad de procesos teniendo uno de ellos (axón) mayor longitud que el resto (dendritas). La principal función celular de las células de microglía es la protección inmunológica del SNC ya que tienen un papel clave en la fagocitosis de células dañadas o elementos extraños. Además desempeñan un mantenimiento activo del ambiente del SNC reparando las lesiones y eliminando sinapsis disfuncionales.

PREGUNTA 2 ENUNCIADO El ión sodio atraviesa la membrana tanto hacia el interior como hacia el exterior celular, pero lo hace a través de sistemas de transporte bien diferenciados. ¿Cuáles son estos sistemas de transporte para el sodio y qué implicación tienen cada uno de ellos en el potencial de membrana de la neurona? (Máx. 10 líneas 2 puntos) Respuesta:

El Na+ es un catión que no podría atravesar por difusión la barrera de fosfolípidos de la membrana celular sin mecanismos facilitadores. En la difusión facilitada mediante proteínas de canal, unas proteínas incrustadas en la membrana celular forman poros (canales iónicos) a través de los cuales los iones pueden difundirse. Estos canales pueden ser pasivos si están siempre abiertos o bien activarse sólo en presencia de un voltaje. También se puede “bombear” Na+ al exterior de la membrana de manera activa a través de la bomba Na+ - K+, que requiere consumo energético en forma de degradación de moléculas de ATP.

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Los canales pasivos de Na+, cuantitativamente inferiores a los canales de K +, permiten el establecimiento de un potencial de reposo (-65 mV) ligeramente inferior al que tendría el K+ (-75 mV) en solitario. Por otra parte, los canales activos son necesarios para la creación del potencial de acción y el mecanismo de bombeo es necesario para el mantenimiento de la estabilidad en las concentraciones de Na+ y K+ en todo el proceso de transmisión del señal.

PREGUNTA 3 ENUNCIADO ¿Cómo se modificaría el potencial de reposo si las permeabilidades del sodio y el potasio se intercambiaran, es decir, que la membrana fuera muy permeable al sodio y poco al potasio? (Máx. 8 líneas 2 puntos) Respuesta:

Con una permeabilidad baja de K+ y una permeabilidad alta de Na+, sería mucho más difícil que los iones de potasio se difundieran a través de los canales iónicos pasivos desde el interior de la célula, donde su concentración es elevada, hacia el exterior. En cambio, los iones de sodio, al tener muchos más canales abiertos, podrían difundirse hacia el interior, donde existe menor concentración de ellos, con mucha mayor facilidad. Esto implicaría que, al alcanzarse el equilibrio entre la fuerza de difusión y la presión electrostática, el potencial de reposo fuera positivo en vez de negativo, ya que se acumularía una capa de cationes de sodio en el interior de la membrana. El valor de este potencial sería algo inferior a los +55 mV que es el potencial de equilibrio del sodio, ya que la permeabilidad del potasio no es nula y contribuiría a que el valor final fuera de entre +45 mV y +50 mV.

PREGUNTA 4 ENUNCIADO ¿Por qué una vez se inicia el potencial de acción siempre llega al mismo valor máximo independientemente de la intensidad de estimulación? (Máx. 8 líneas 2 puntos) Respuesta:

La despolarización de las neuronas se desencadena a través de un estímulo eléctrico con una intensidad igual o superior al umbral de descarga. Este impulso eléctrico provoca que gran cantidad de canales

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activos Na+ se abran y aumente la permeabilidad de este catión hasta el punto en el que se invierte la polarización de la membrana, pasando de valores cercanos al potencial de equilibrio del K + (-75 mV) a valores cercanos al potencial de equilibrio del Na+ (+55 mV). El potencial de acción no podrá ir más allá de este último valor por muy intensa que sea la estimulación, ya que la difusión de los cationes de sodio del exterior al interior no es indefinida. Solo puede producirse mientras la fuerza de difusión hacia el interior de la célula sea superior a la presión electrostática hacia fuera que provoca la capa de cationes acumulados en el interior de la membrana.

PREGUNTA 5 ENUNCIADO En la siguiente imagen puedes ver una sinapsis del cerebro en la que el neurotransmisor (en color amarillo) activa un receptor y esto ha generado la entrada de iones negativos en el interior celular. En la parte derecha puedes ver el efecto producido sobre el potencial de membrana postsináptico. ¿Cómo se denomina el cambio en el potencial de membrana? ¿Qué neurotransmisor se ha liberado? ¿Sobre qué receptor parece estar actuando? ¿Qué ión ha entrado en respuesta a la activación del receptor? Justifica tus respuestas (máx. 8 líneas 1 puntos)

Respuesta:

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Este cambio en el potencial de membrana, que va desde los valores en reposo (-65 mV) a valores todavía más polarizados, se conoce como hiperpolarización. Este tipo de señales se consideran inhibitorios ya que alejan el potencial de membrana de la célula postsináptica del umbral de descarga. Por eso se les denomina PIPS (Potenciales Inhibitorios Postsinápticos). El neurotransmisor liberado ha de ser, por tanto, de tipo inhibitorio y, como se nos indica que es una sinapsis localizada en el cerebro, solo puede tratarse del GABA. Este neurotransmisor, al acoplarse a canales de Cl- localizados en la membrana postsináptica, provoca que estos se abran y permitan un influjo de aniones al interior de la célula, siendo estos los responsables de la hiperpolarización mostrada en el gráfico.

PREGUNTA 6 ENUNCIADO Imagina un trastorno que se caracteriza por presentar una hiperactivación de los circuitos serotoninérgicos. Desde el punto de vista farmacológico, la principal estrategia terapéutica consiste en disminuir la actividad de estos circuitos. Para cada una de las siguientes opciones, justifica si el tratamiento sería adecuado (Máx. 4 líneas para cada opción. 1,5 puntos) a) Un antagonista de los receptores postsinápticos b) Un inhibidor de la recaptación c) Un potenciador de la síntesis d) Un inhibidor de la liberación e) Un inhibidor de la MAO Respuesta:

a) Los antagonistas de los receptores postsinápticos actúan como bloqueadores de los mismos, de manera que las moléculas de serotonina no pueden acoplarse a ellos y provocar que se desencadenen en la neurona postsináptica, dependiendo del tipo de receptor, o bien reacciones metabólicas o bien flujos de iones. Por tanto, este tipo de tratamiento sería adecuado para reducir una hiperactivación serotoninérgica. b) Los sistemas de recaptación de serotonina devuelven a la neurona presináptica las moléculas de serotonina presentes en la sinapsis. Por tanto, los ISRS (fármacos que inhiben la recaptación de serotonina) aumentarían la presencia de serotonina en la sinapsis neuronal y serían contraproducentes en una situación de hiperactivación serotoninérgica. c) Un fármaco que potencie la síntesis de serotonina lo que haría sería facilitar las reacciones químicas necesarias para que el triptófano acabe convirtiéndose en serotonia. Por tanto, incrementaría la presencia de este neurotransmisor en la neurona presináptica y potencialmente sería contraproducente para mitigar una hiperactivación serotoninérgica.

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d) La serotonina se acumula en la neurona presináptica en unas vesículas que, al llegar a la membrana neuronal, se fusionan con ella liberando su contenido a la sinapsis. Un fármaco que inhibiese este mecanismo reduciría la disponibilidad de serotonina en la sinapsis y por tanto sería adecuado para tratar una hiperactivación serotoninérgica. e) La MAO es una encima presente en la neurona presináptica que participa en la degradación de la serotonina. Los fármacos de tipo IMAO (inhibidores de la monoaminooxidasa) se utilizan como antidepresivos precisamente porque previenen la degradación de la serotonina y, por tanto, para este caso de hiperactivación serotoninérgica serían contraproducentes.

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PEC2 Nombre y Apellidos: Francesc Gómez Morales Fecha: 25 de noviembre de 2019

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Indicaciones La PEC2 corresponde a los contenidos trabajados en el reto 2 integrado por los capítulos 12, 13, 14, y 15 del manual: ¿Tenemos un GPS interno que nos permite orientarnos y aprender las relaciones de los estímulos en el espacio? Una condición para poder evaluar esta PEC, y las siguientes, es que estén contestadas TODAS las preguntas de forma razonada, tal como se pide en los enunciados. Veréis que los enunciados están en color azul y vosotros tenéis que contestar las respuestas en color negro. Otro aspecto muy importante es que se responda de manera sintética, por lo que el espacio disponible para las respuestas está limitado (en cada pregunta aparecerá un número máximo de líneas para responder sin cambiar el tipo de letra). Se tendrá en consideración no sólo el grado de conocimiento de un tema específico, sino también la capacidad para organizar, estructurar y sintetizar la información, así como para relacionar los diferentes conceptos del reto 2. Asimismo, se valorará positivamente el uso de vocabulario adecuado y específico de la asignatura.

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PREGUNTA 1 ENUNCIADO A) ¿En qué plano de referencia han sido obtenidas las imágenes A, B y C? (Máximo 1 línea por letra; 0,5 puntos).

Respuesta: A: Plano sagital B: Plano axial u horizontal C: Plano coronal o frontal ENUNCIADO B) En relación a la imagen A, según el neuroeje del encéfalo anterior , ¿cuál de las estructuras señaladas con números es la más rostral? ¿Cuál es la más caudal?, ¿y cuál es la más dorsal? Y según el neuroeje del tronco del encéfalo, ¿cuál es la más caudal? (Máximo 2 líneas; 0,5 puntos). Respuesta: Según el neuroeje del encéfalo anterior, la estructura más rostral es la 5, la más caudal es la 3 y la más dorsal es la 7. Según el neuroeje del tronco del encéfalo, la estructura más caudal es la 10. ENUNCIADO C) Nombra las estructuras correspondientes a los siguientes números (1 punto): Respuesta: 1: Protuberancia 2: Cuerpo calloso 3: Cerebelo 4: Hipocampo 5: Corteza prefrontal 6: Tálamo 7: Córtex parietal 8: Ventrículo lateral 9: Mesencéfalo 10: Médula espinal

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PREGUNTA 2 ENUNCIADO Indica qué estructura o estructuras de las señaladas en las imágenes anteriores podrían tener un rol crucial en una enfermedad, lesión o déficit relacionado con: (Máximo 1 línea por número; 1,5 puntos).

Respuesta: a.

Toma de decisiones.

Corteza prefrontal (5) b. Memoria espacial. Hipocampo (4) c. Alteración motora. Tálamo (6) d.

Dificultad para comprender el lenguaje hablado.

Córtex parietal (7) e. Alteración de la capacidad de comunicar el hemisferio derecho con el hemisferio izquierdo del cerebro. El cuerpo calloso (2)

PREGUNTA 3 ENUNCIADO La anestesia epidural o anestesia peridural consiste en la introducción de un anestésico local en el espacio epidural, bloqueando así las terminaciones nerviosas en su salida de la médula espinal. La anestesia epidural se realiza mediante diversas técnicas que consisten en la búsqueda del espacio epidural. Éste es un espacio virtual que se encuentra adyacente a una de las meninges. ¿De qué meninge se trata? Describe brevemente las características y la función de esta meninge. Cita las otras meninges y explica entre que dos meninges se encuentra el líquido cefalorraquídeo y que función tiene (Máximo 8 líneas; 1,5 puntos).

Respuesta: Las meninges son tres membranas protectoras del SNC. La más externa se denomina duramadre, la intermedia aracnoides y la interna piamadre. El líquido cefalorraquídeo se encuentra en un espacio creado entre la aracnoides y la piamadre. La duramadre es la más gruesa y fuerte de las meninges, tiene un alto contenido en colágeno y además se distingue de las otras dos meninges en que es la única que es sensible al dolor. A nivel craneal, la duramadre se encuentra fuertemente adherida a la capa ósea, pero no sucede así a nivel medular, donde existe un espacio entre el tejido óseo y la meninge que se llama espacio epidural.

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Este espacio no es uniforme, sino que presenta unos ensanchamientos, siendo el mayor el de la zona posterior de la región lumbar, el punto óptimo para una hipotética administración de anestesia.

PREGUNTA 4 ENUNCIADO ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la vía espinotalámica? Justifica en cada respuesta porqué es correcta o incorrecta. (Máximo 8 líneas; 2 puntos). a.

Es una vía descendente.

b.

Forma parte del sistema lemniscal.

c.

Es la responsable de transmitir información sobre tacto discriminativo.

d. Se encuentra fundamentalmente involucrada en la transmisión de los estímulos nociceptivos y térmicos.

Respuesta: a) Incorrecta. La vía espinotalámica es una de las vías ascendentes de la médula espinal, ya que está compuesta por fibras aferentes que trasladan información somatosensorial contralateral al tálamo. b) Incorrecta. La vía espinotalámica pertenece al sistema anterolateral, ya que las neuronas no ascienden directamente al bulbo raquídeo sino que sinaptan con interneuronas de la sustancia gris medular. c) Incorrecto. La vía espinotalámica está involucrada en el tacto crudo o no discriminativo, siendo la vía lemniscal la que se encarga del tacto fino o discriminativo. d) Correcto. El tracto espinotalámico transmite estímulos relacionados con el dolor punzante y localizado (estímulos nociceptivos) y con la temperatura (estímulos térmicos).

PREGUNTA 5 ENUNCIADO Un paciente presenta una lesión con una sintomatología que consiste en tener dificultades para controlar el tono muscular y para adecuarlo a las variaciones en la posición y en el movimiento. En consecuencia, no puede corregir de forma rápida y eficiente el movimiento. ¿En qué estructura del sistema nervioso piensas que es más probable que tenga la lesión? Y dentro de esta estructura, ¿habría alguna parte especialmente involucrada? Razona las respuestas. (Máximo 8 líneas; 1,5 puntos). Respuesta: Si el paciente no ha perdido completamente el movimiento sino que tiene dificultades para controlar su ejecución, nos encontramos ante una sintomatología compatible con la lesión en el cerebelo, región con gran influencia en el ámbito motor pero cuya alteración no provoca la parálisis completa. Dentro del cerebelo, que pese a su reducido tamaño aglutina más neuronas que el resto del SNC junto, se pueden distinguir tres divisiones funcionales: el vestibulocerebelo, el espinocerebelo y el cerebrocerebelo. Los problemas que se

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mencionan, relacionados con el control de la ejecución de movimientos de forma precisa y coordinada, hacen suponer que es el cerebrocerebelo la parte que ha sufrido la lesión, puesto que las otras dos partes están más relacionadas con el movimiento ocular y de la cabeza y con el control postural y del equilibrio.

PREGUNTA 6 ENUNCIADO Los sentimientos del miedo están regulados por conexiones recíprocas entre una estructura del sistema límbico y el córtex prefrontal. Específicamente, es posible que la hiperactivación de estos circuitos cerebrales produzca los sentimientos del miedo. ¿De qué estructura cerebral del sistema límbico se trata? Explica que efectos tendría una lesión selectiva en dicha estructura del sistema límbico. (Máximo 8 líneas; 1,5 puntos).

Respuesta: El sistema límbico tiene dos grandes subsistemas, el subsistema de la amígdala y el del hipocampo. La amígdala es la que está más directamente relacionada con las funciones emocionales, como puede ser el miedo. Existe abundante evidencia de cambios en la reactividad de la amígdala en pacientes con problemas de gestión emocional, como los afectados de Trastorno Bipolar (Garret y Chang, 2008). Una lesión selectiva en esta parte del encéfalo provocaría en el afectado problemas en la percepción y el procesado de la información emocional, especialmente de aquellas emociones con valencia negativa, lo cual dificultaría la detección del miedo en las personas con las que interactuase y le provocaría una actitud con mayor tolerancia al riesgo, más desinhibición y mayor aproximación y exposición a los demás. Garret, A. y Chang, K. (2008). The role of the amygdala in bipolar disorder development. Dev Psychopathol. 20(4), 1285-96.

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PEC3 Nombre y Apellidos: Francesc Gómez Morales Fecha: 16 de diciembre de 2019

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La PEC3 se corre...