Neurociencias

Plan
Neurociencias
• Introducción
• Neurociencias
• El sistema nervioso central
(resumen)
– El cerebro – las neuronas
• Relación entre cerebro y mente
– Funciones cerebrales y mentales
Jlcv
agosto 2005
• Tecnologías para el estudio del cerebro
• Consecuencias en Educación
Introducción
• Educación, currículum, didáctica,…
• Comprensión de los procesos
Cognitivos
Mentales
Cerebrales
Neuronales
Mejor comprensión de las bases
biológicas del aprendizaje
Adaptación: requiere de…
Mecanismos para:
“captar” el medio ambiente
– Captación de señales, obtención de datos
interpretar lo captado
– Procesos mentales, Información
decidir acción
– Procesos mentales, decisión, memoria
Organismos vivos
• Cuerpo: sistema multi celular
• Dos principios:
Subsistencia
Reproducción
• Poseen
– Operatividad
Mecanismos internos
– Funcionalidad
ADAPTACIÓN
Interacción con medio ambiente
Neurociencias
• Campo interdisciplinario que estudia la
función del cerebro y los substratos
neurales de la conducta.
• Incluye investigaciones en distintas áreas
como la psiquiatría, la genética, la
anatomía, la bioquímica y la informática.
producir acción (accionar el organismo)
– Acción, conducta
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¿Qué estudian los neurocientíficos?
• "niveles" en que pueden operar:
Inteligencia Artificial
Lingüística
Neurociencias
Ciencias y Tecnologías
de la Cognición
Psicología Cognitiva
Epistemología
– Nivel Conductual: estudia las bases neuronales del
comportamiento (qué hace que las personas y los animales hagan
las cosas que hacen)
– Nivel Sistémico: estudio de las diversas partes del sistema
nervioso, como el sistema visual o el auditivo. También podría
investigar sobre qué partes del cerebro se conectan con otras.
– Nivel de Circuito Local: estudia la función de grupos de neuronas.
– Nivel de Neurona Única: estudia lo que hacen neuronas
individuales con relación a un "evento". También puede estudiar el
contenido de una neurona en particular (neurotransmisores).
– Nivel de Sinapsis: estudia lo que sucede en las sinapsis.
– Nivel de Membrana: estudia lo que pasa en los canales iónicos de
la membrana neuronal.
– Nivel Genético: estudia las bases genéticas de la función
neuronal.
Sistema nervioso
• Función:
EL SISTEMA NERVIOSO
– recibir estímulos del medio externo e
interno del organismo,
– organizar esta información y
– hacer que se produzca la respuesta
adecuada.
• Punto de vista estructural:
– Sistema Nervioso Central (SNC):
cerebro y medula espinal
– Sistema Nervioso Periférico (SNP):
nervios, ganglios y receptores
especializados.
• Punto de vista funcional:
– Sistema Nervioso Somático: responde o
relaciona el organismo con el medio
ambiente externo
– Sistema Nervioso Autónomo: relación
con el medio interno orgánico, regulación
y adaptación internas.
Sistema nervioso
• Estímulos procedentes del medio
externo captados por:
– receptores situados en la piel: captar
sensaciones generales como el dolor,
tacto, presión y temperatura, y
– receptores que captan sensaciones
especiales: gusto, vista, olfato, oído,
posición y movimiento.
• Las señales se transmiten al
sistema nervioso central
– información registrada y procesada
convenientemente.
– Una vez registradas y procesadas, las
señales son enviadas desde el sistema
nervioso central a los distintos órganos
a fin de proporcionar las respuestas
adecuadas.
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El cerebro
El cerebro
• Parte superior del encéfalo, compuesto por
los hemisferios cerebrales y las estructuras
que los unen.
• Órgano central de las percepciones
sensoriales, del pensamiento y de todos los
contenidos de la conciencia.
• Responsable de la memoria, el aprendizaje,
la visión, el pensamiento, la conciencia y el
resto de facultades mentales.
• Estructura más compleja conocida en el universo.
• Más de 100 mil millones de células, cada una con
hasta 50,000 conexiones a otras células.
• Recibe más de 100 millones de señales del
cuerpo humano por segundo.
Si aprendiéramos algo nuevo cada segundo, nos
llevaría tres millones de años para agotar la capacidad
del cerebro humano.
El cerebro
• El cerebro humano adulto pesa entre 1300
g. y 1400 g.
– El de un bebé recién nacido entre 350 y 400 g.
• Cerebro de elefante = 6,000 g.
Cerebro de chimpancé = 420 g.
Cerebro de mono Rhesus = 95 g.
Cerebro de un perro = 72 g.
Cerebro de gato = 30 g.
Cerebro de rata = 2 g.
Cerebro: 3 partes
• Corteza Cerebral
– responsable de la capacidad de analizar, interpretar,
y almacenar, la información que permite tener la
percepción de lo que sucede a nuestro alrededor.
– Es la estructura donde se realizan las funciones
cerebrales superiores del individuo.
• Diencéfalo
– Contiene estructuras que se relacionan con las
respuestas emocionales, el aprendizaje y la memoria
Principales Subsistemas del Cerebro
3 cerebros
• en la historia evolutiva:
–cerebro reptiliano (reptiles),
–cerebro límbico (mamíferos
primitivos)
• Tronco Encefálico
– Contiene centros reflejos esenciales para la vida:
controlan la actividad respiratoria, cardiaca y
vasomotora
–neocórtex (mamíferos
evolucionados o superiores).
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Reptiliano
• Involucrado en la concepción de
delimitación territorial, así como en una
existencia rígida y casi programada.
• Típica conducta: la repetición: un reptil
nunca improvisa o investiga nuevas
maneras de llegar desde esta piedra hasta
ese árbol, ya una vez aprendido un
camino, hará una y otra vez el mismo
itinerario.
Reptiliano
• En el hombre se comporta como legado
neurótico de un super-yo ancestral que le
impide adaptarse y crear situaciones
nuevas
• Explica la fuerte resistencia a los cambios
que experimentan la mayoría de los seres
humanos, independientemente de sus
ventajas o desventajas.
límbico
límbico
• Posibilidad de sentir y expresar emociones.
• Cambio revolucionario en la historia de la vida,
coherentemente acompañada por la posibilidad
homeotérmica de manejar la temperatura
corporal.
• Con los mamíferos aparecen las pasiones: el
amor, el odio y el altruismo (la vida adquiere
calor y color).
• Grado de libertad que implica riesgos, sin los
cuales la vida carece de sabor para un mamífero,
a diferencia del reptiliano.
• Función importante ligada a la elaboración
de las emociones vinculadas al
comportamiento orientado a la
autoconservación, reproducción y
cuidado de la especie.
Corteza Cerebral
Corteza Cerebral
• Circuitos neuronales responsables de la
capacidad de analizar, interpretar, y
almacenar, la información que a ella llega.
• Esta información permite tener percepción
de lo que sucede a nuestro alrededor.
• Es la estructura donde se realizan las
funciones cerebrales superiores del
individuo
• Neuronas interconectadas que forman una
capa de unos milímetros de grosor y que
recubre la superficie irregular de los
hemisferios cerebrales.
• La superficie de cada hemisferio presenta
un conjunto de prominencias y surcos (o
cisuras) que proporcionan a la corteza una
apariencia plegada
– sólo un tercio de esta queda expuesta a la
superficie.
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Qué es una neurona?
• Célula nerviosa. Hay alrededor de 100,000 millones en el
cerebro humano.
• Características particulares:
– Tienen proyecciones especializadas:
• Dendritas: ingresan información a la neurona
• Axones: llevan información fuera de la neurona
– Se comunican entre sí por procesos electroquímicos.
– Forman conexiones ("sinapsis“) y producen sustancias llamadas
"neurotransmisores", liberadas en las sinapsis.
• ¡Se estiman 1,000,000,000,000,000 sinapsis en el
cerebro humano!
– Cerca de 500 millones de sinapsis por milímetro cúbico de tejido.
(Statistic from Changeux, J-P. and Ricoeur, P., What Makes Us
Think?, Princeton: Princeton University Press, 2000, p. 78)
Mente
• En psicología, mente puede definirse como una
propiedad diferente del cerebro pero que emerge de este
y cuyo funcionamiento explicaría la conducta manifiesta
de los seres humanos.
• Ha sido objeto de estudio de la psicología desde sus
inicios y su conceptualización está presente en casi
todas las teorías psicológicas, a excepción prácticamente
sólo del conductismo.
• Gestalt: las propiedades del conjunto (del todo) emergen
de alguna manera de los elementos que lo componen,
sin que se encuentren estas propiedades en los
elementos aislados.
SENSACIÓN
• Captación
de señales
del medio
ambiente
exterior e
interior
• Primeros
procesos
neuronales
•
Investigadores norteamericanos han descubierto que durante
el proceso de mentir el cerebro humano activa mayor número
de áreas que mientras decimos la verdad y han ideado un
sistema que detecta mediante imágenes de resonancia
magnética los cambios cerebrales que se producen cuando las
personas mienten. El polígrafo, que mide la presión sanguínea,
la respiración y los cambios en la transpiración de la piel
mientras se habla para detectar la mentira, y que había sido
descartado por su dudosa fiabilidad, será sustituido en el
futuro por el nuevo sistema, que profundiza en la comprensión
del complejo comportamiento de la mentira. Por Vanessa
Marsh.
PERCEPCIÓN
• Asignar sentido a la sensación
• Interpretación de las sensaciones
• Participación de la corteza
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Percepción…
Cerebro y emoción
las emociones
• "formas de adaptación que son parte de la
maquinaria con la que los organismos regulan su
supervivencia.....
• mecanismos de regulación de la vida interpuestos
entre el patrón básico de supervivencia y los
mecanismos de la razón superior.
• Se encuentran siempre relacionadas con la
homeostasis y la supervivencia....
• Son inseparables de los estados de placer y de
dolor, de recompensa y de castigo" (Damasio,
2000, p. 20).
Tipos de emociones
• 3 tipos: primarias, secundarias o sociales, y de fondo.
• Las primarias o universales son:
Cerebro emocional
– felicidad, tristeza, miedo, ira, sorpresa y aversión/asco.
– Son las mismas que propusiera Ekman (1992a), y, en cierta
medida, Damasio está fundamentando la propuesta en el
carácter universal de las expresiones faciales de la emoción.
• Las secundarias o sociales, son:
– vergüenza, celos, culpa, y orgullo.
– También denominadas por Damasio "otras conductas",
• Las de fondo son:
– bienestar, malestar, calma, tensión, energía, fatiga, anticipación,
desconfianza.
– Sus peculiaridades consisten en la naturaleza de los inductores,
que suelen ser internos, y en el foco de la respuesta, que,
esencialmente, es el medio ambiente interno del organismo
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Mecanismo de la Emoción
• ESTIMULO SENSORIAL EXTERNO O INTERNO
-> TALAMO -> AMIGDALA -> HIPOTALAMO ->
RESPUESTA AUTONOMICA -> PERCEPCION
DE LOS CAMBIOS AUTONOMICOS A NIVEL
PARIETAL E INSULAR -> CONCIENCIA DE
EMOCION -> SENTIMIENTO
Corteza
sensorial
Estímulo
Corteza
Orbitofrontal
hipotálamo
tálamo
amígdala
Sistema
Endocrino
Sistema
Autónomo
troncoencéfalo
Conducta
Emocional
Conexión Amígdala - Neocorteza
• conductos de la amígdala con la
neocorteza (cerebro pensante), no son
simétricos
– las conecciones de la corteza a la amígdala
son considerablemente más débiles que las
que van de la amígdala a la corteza.
• Esto puede explicar por qué una vez que
se despierta una emoción es tan difícil
desconectarla a voluntad.
Amígdala
Amígdala
• Parte del Sistema Límbico
• Centro del sistema del miedo
• Recibe información de todos los sentidos (vista,
oído, etc.)
• Controla las redes que provocan:
– el aceleramiento del corazón,
– las palmas sudorosas,
– el estómago contraído,
– la tensión muscular y
– los flujos hormonales
que sentimos cuando estamos asustados.
Amígdala: parte del sistema endocrino
• Controlan gran parte de las funciones
fisiológicas del organismo
– metabolismo, la homeostasis, el crecimiento, la
reproducción, el dolor, etc.
• También involucradas en la conducta
humana:
– en las emociones, la memoria, el aprendizaje o
incluso en patologías como la depresión, la
ansiedad o la anorexia nerviosa.
Sentimiento y emoción
• Emoción: serie de respuestas que,
desencadenadas desde zonas concretas del
cerebro, tienen efectos en otras zonas del cerebro,
así como en otras partes del cuerpo.
– Resultado final: estado emocional, conjunto de los
diferentes cambios corporales que experimenta el
individuo en cuestión.
• Sentimiento: resultado del estado emocional, que
hace referencia a un complejo estado mental:
– representación de los cambios que están ocurriendo en
el propio cuerpo (representados en las correspondientes
estructuras del sistema nervioso central), y
– diversas alteraciones en el procesamiento cognitivo
(resultado de las repuestas cerebro-cerebro).
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Sentimiento y emoción
• Primero ocurre la emoción, resultados de dos tipos:
– hacia afuera, como conductas, expresiones más o
menos definidas, que sirven para comunicar a los demás
nuestro estado interno
– hacia adentro, en forma de experiencia subjetiva del
estado emocional o sentimiento, que afecta a la dinámica
del pensamiento en curso, y a las actividades cognitivas
y conductas varias del futuro inmediato.
• En otras palabras: el sentimiento de la emoción es
la experiencia mental y privada de la emoción,
mientras que la emoción es un conjunto de
manifestaciones corporales, algunas observables.
El proceso emocional
• (1) inducción de una emoción,
• (2) ocurrencia de cambios en el cuerpo y en el
cerebro,
• (3) patrones neurales que representan los
cambios en el organismo,
• (4) sensación o conversión del patrón neural
en la forma de imágenes (sentimiento),
• (5) sentimiento del sentimiento, o conocimiento
del sentimiento, que forma parte del proceso
de consciencia.
Emoción
• Las estructuras básicas (troncoencéfalo,
hipotálamo y amígdala) parecen ser
necesarias y suficientes para la ocurrencia de
la emoción, pero no son suficientes para la
consciencia de la emoción.
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