El movimiento - José Luis Díaz

Curso Neurociencia Cognitiva.
X Conducta y control motor
J. L. Díaz
www.joseluisdiaz.org
Posgrado Filosofía de la Ciencia
IIF, UNAM
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
Antecedente filosófico-fisiológico:
Konrad Lorenz (1903-1989)
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Impronta: aprendizaje en periodo crítico
Instinto
Estímulo- señal: características de un
estímulo para desatar una respuesta
Pauta de acción fija
Unidad conductual
Etograma
Modelo psicohidráulico de motivación
Aspectos positivos de la agresividad
Influencia de la filosofía kantiana: los a
priori biológicos
Epistemología evolucionista
«¡Pero Konrad, si soy Karl!», Encuentro
con Popper en Atenberg, 1983.
Bibliografía
•  Capítulo 2 de “La conciencia viviente”
•  Clark, Andy. (1997) Being there:
putting brain, body and world together
again. Cambridge MA: MIT Press,,
280pp
•  Díaz, J. L., compilador. (1994) La
mente y el comportamiento animal.
México, D.F.: FCE.
•  Hinde, R. (1970). Animal behaviour: A
synthesis of ethology and comparative
psychology, McGraw Hill, New York.
•  Houck, L.D., Drickamer, L.C. (1996)
Foundations of animal behavior.
University of Chicago Press.
Definiciones y conceptos
•  En las ciencias en general,
“conducta” significa pautas de
acción de sistemas íntegros, en
ocasiones como sinónimo de su
movimiento.
•  Acción ordenada de los sistemas.
Definición en psicobiología
En organismos vivos dotados de
sistema nervioso:
•  Acciones motoras que resultan
de la actividad muscular y se
manifiesta como formas
corporales en movimiento.
•  Pautas espaciotemporales de
actividad muscular.
•  El camuflaje del pulpo ¿es una
conducta?
Conducta celular
•  El movimiento autónomo de organismos
unicelulares ¿en qué sentido es
conducta?
•  Permite reflexionar sobre la relación
mente-cerebro-comportamiento.
Movimiento pasivo, inducido y
autónomo
•  El tropismo, ¿es conducta?
•  Movimiento pasivo.
•  Movimiento inducido.
•  Movimiento autónomo.
De la psicología comparada a la
etología
•  Darwin: La expresión de las
emociones en los animales y en
el hombre
•  George Romanes (1848-1894).
Animal intelligence (1881)
•  Conwy Lloyd Morgan
(1852-1936) y su canon de
parsimonia.
•  La psicología comparada
•  La etología clásica
www.mindful.ca
Perspectivas teóricas del
comportamiento
a)  Expresión de la actividad
nerviosa (neurofisiología,
etología) o mental (ciencia
cognitiva).
b)  Acción o efecto del
organismo sobre el medio
(conductismo, ergonomía).
c)  Modulación de la percepción
(fenomenología).
d)  Modulación de estados
psicofisiológicos (prácticas
somato-psíquicas).
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La conducta como
intermediario entre el
organismo y el medio.
La cognición situada y la conducta
•  Stephen Toulmin: “ver es una
acción”.
•  La enacción de Maturana y Varela.
•  La cognición situada (Clark).
•  La robótica de Brooks.
La etología clásica
•  Karl von Frish, Nikko Tinbergen y Konrad Lorenz.
•  Premio Nóbel 1973.
•  Aproximación metodológica: observación y registro del comportamiento
en medio natural.
•  Postulado teórico: darwinismo, la conducta es sujeto de selección
natural.
•  Modelos: pautas de acción fija, motivación.
La etología cognitiva
•  Inferencia de actividades
mentales mediante la
observación y registro del
comportamiento
•  Donald Griffin (1978)
•  La comunicación animal
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
Causas proximales y distales de la
conducta
Niveles de análisis del
comportamiento
•  Actividad muscular (proceso mecánico). Se
puede abordar con herramientas físicas y
cinéticas sin problema adicional (fisiología del
ejercicio).
•  Formas y pautas (posturas, actos específicos).
Se adscribe al arreglo espaciotemporal y al
movimiento motor un significado para la
percepción del observador (ciencias de la
conducta).
•  Acción y actividad (agresión, juego, sexo,
afiliación). La forma dinámica del cuerpo
adquiere o se le atribuye una función adaptativa
(etología).
La unidad conductual
Postulada por la reflexología de Pavlov, el
conductismo de Skinner, la etología clásica de
Lorenz.
Pautas espaciotemporales identificables.
Elemento organizado del comportamiento como
posturas, actos o acciones que se repiten en
los individuos de una especie (p.ej: gestos
faciales de las emociones básicas).
La unidad conductual como
elemento de información
•  La unidad de conducta es una categoría no sólo de configuración y
movimiento, sino de información.
•  Elemento de representación y contenido, como la nota musical o la
sílaba del lenguaje.
Unidad conductual: parámetros
La unidad conductual se define
por tres parámetros:
•  La amplitud: ejecución o
trayectoria espacial del
cuerpo o de alguno de sus
segmentos.
•  El tono muscular que
requiere de diversos
gastos de energía.
•  La duración en el tiempo.
La unidad conductual como mensaje
•  Totalidad topológica y cinética
por la que se expresa y percibe
un mensaje.
•  Resultante de un número de
curvas determinadas por la
contracción de músculos
particulares en superposición y
sucesión.
El caso de la postura
•  Relación sostenida de los
segmentos corporales en
función de la gravedad.
•  El problema taxonómico:
¿Cuántas y cuáles posturas
existen en una especie?
•  El problema funcional: ¿Qué
funciones corporales cumplen?
•  El problema cognitivo: ¿Qué
relación tienen con actos
mentales? La actitud.
El “instinto”
•  Concepto popular: pauta heredada
de comportamiento adaptativo,
general y global.
•  Instinto de sobrevivencia, de
reproducción, maternal, etc.
•  Para Freud: pulsión (Eros y
Thanatos).
•  Problemas con el concepto.
•  La noción etológica restringida.
El instinto en etología
•  Componentes:
1.  Conducta estereotipada automática
(PAF).
2.  Presentada en periodo crítico.
3.  Desatada por estímulo disparador
innato.
4.  Causada genéticamente.
5.  Codificada o “alambrada” en el
cerebro.
6.  Común a toda una especie
•  Modificaciones del concepto
La prueba “Gaspar Hauser”
La conducta de romper huevos de
avestruz del buitre egipcio
Algunas conductas innatas
•  Reflejos (flexión al
estímulo nociceptivo,
succión, deglución).
•  Pautas de acción fija
(ejemplo de gesto ritual
de cortejo en aves).
•  Pautas innatas
modificables por
experiencia y medio
(construcción de nidos y
canto de ciertas aves).
•  La impronta
La impronta y Konrad Lorenz
•  De “impresión”: Impregnación o
troquelado.
•  Aprendizaje durante periodo
crítico
•  Apego al progenitor
•  Apego al improntador
•  Efecto sostenido en
comportamiento
El canto del ave y su control
neuroendócrino
•  Manifestación estacional.
•  Dependencia de
testosterona.
•  Hiperplasia del núcleo
HVC.
•  Neurogénesis (F.
Nottebohm. Nature
Neuroscience 5, 925 - 926
(2002).
•  La siringe.
•  Dialectos.
•  Funciones (territoriales,
cortejo, camuflaje…)
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
La conducta observada
Las ciencias de la conducta están
supeditadas a la observación:
–  Dependen de la percepción y la
descripción por parte de un
observador.
–  Paso de la descripción narrativa
libre (etología clásica), a la
identificación de unidades que
permiten identificarlas, contarlas o
medirlas (etología cuantitativa).
–  Papel de la interpretación.
Metodología cuantitativa
•  Estandarizar los métodos de
observación.
•  Definición precisa y operacional
de conductas o unidades
conductuales.
•  Construcción de catálogos o
etogramas.
•  Técnicas de muestreo rigurosas.
•  Acuerdo interobservador.
•  Datos cuantitativos y estadística.
•  Análisis matemáticos.
Etograma
•  Catálogo de conductas
(usualmente unidades
conductuales) definidas
operacionalmente.
•  Intento de establecer
etogramas por especie.
El acuerdo entre observadores
•  Comparación entre
observadores de la conducta
“erguido” en el ratón
Técnicas de muestreo
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Focal
Multifocal o de barrido
De conducta
De intervalo
Completo
Parámetros cuantitativos de la
conducta individual
•  Frecuencia (número de eventos
por tiempo de registro)
•  Duración (tiempo total del
evento)
•  Duración media (D/F o media ±
ESM)
•  Latencia (tiempo de primera
aparición del evento)
•  Intervalo (tiempo entre eventos)
Forma y función en la conducta
•  Morfología: relación
espaciotemporal de
segmentos.
•  Fisiología. Atribución de
funciones en base a
intención asumida o a
contexto ambiental.
•  El caso de la presentación
pudenda en primates:
contexto social.
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
Movimiento
El movimiento: niveles y aspectos
del análisis
•  Arend y Higgins (1976) distinguen tres órdenes:
•  El primer orden
–  (1) medio
de ejecución (como soporte, propulsión, absorción,
corrección y suspensión)
–  (2) carácter (transporte, locomoción, estabilidad o manipulación)
–  (3) tipo (linear, curvo, rotación, oscilatorio, repetitivo)
–  (4) velocidad.
•  El segundo orden (análisis cinemático, cinco dimensiones).
–  (1) la dinámica global del movimiento (desplazamiento, aceleración,
relación entre partes)
–  (2) la cinética (magnitud y características de las fuerzas ejercidas)
–  (3) la forma
–  (4) el esfuerzo (tensión, peso)
–  (5) la cualidad (calificativos como “delineado”, “vigoroso”, “sostenido”).
•  El tercer orden (factores correlacionados)
–  (1) biomecánicos (suma de fuerzas, centro de gravedad etc.)
–  (2) kinesiológicos (músculos involucrados y grado de contracción o
extensión de cada uno)y (3) estratégicos.
La notación Laban de movimiento
•  Codificación de
movimientos,
interacciones y sitios.
El movimiento como adaptación I
•  El movimiento en tanto forma dinámica y balance armónico se define por
la interacción con el medio ambiente.
•  El movimiento reproduce características físicas del medioexterno: las
pautas de movimiento de las aletas del pez reflejan las propiedades
hidrodinámicas del agua.
El movimiento como adaptación II
•  El movimiento se conforma en respuesta a
las demandas de la meta, a las restricciones
biomecánicas y morfológicas del sistema
mismo y a las del medio ambiente.
•  Tiende a la adaptación más eficiente, menor
gasto energético, más compatible con la
morfología del sistema y menor resistencia
del medio.
La meta y la organización del
movimiento
•  Meta: Fuerza directiva de la
organización del movimiento que
provee su significado funcional y
valor de adaptación.
•  Base inherente en la organización
del movimiento que tiene como
sostén un plan.
•  Para alcanzar un objeto se
controlan la velocidad, la dirección
y la forma.
•  Para mantener una postura puede
modificarse la tensión de
diferentes grupos musculares
simultáneamente.
http://www.tumblr.com/tagged/body%20movement
http://fishoncomputer.files.wordpress.com/2011/10/img_5201.jpg
/
http://www.brainpickings.org/index.php/2009/02/10/perroquet
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
El control central del movimiento
•  El cerebro controla indirectamente
la posición de la mano controlando
directamente las longitudes
musculares.
•  Compensa los errores mediante
servomecanismo sensorial y
reflejos de estiramiento.
•  En el movimiento intervienen la
percepción espacial, la
representación cognitiva del
espacio y el control motor.
•  Fisiología cognitiva no consciente.
•  El sistema sensitivo-motor
La corteza motora
•  El homúnculo motor
(Woolsey, Penfield).
•  Efectos de la estimulación
puntual de la corteza
motora: modificaciones en
relación espacial.
El comando central del movimiento
•  La teoría de las neuronas comando y los sistemas integrados:
¿dónde se inicia el movimiento?
•  Células de dirección de movimiento (Gergopulos).
El sistema motor
piramidal
El sistema extrapiramidal y el mal de
Parkinson
•  Núcleos basales: caudado, putamen,
globus pallidus inervados por vía
dopaminérgica de la sustancia nigra.
•  El sistema presenta neurodegeneración
en el Parkinson.
•  Signos del Parkinson: temblor, rigidez y
bradiquinesia.
•  Corea de Huntington: hiperactividad
dopaminérgica (movimientos sin control,
psicosis).
Los sistemas motores del cerebro
•  El diseño del control motor: corteza motora, núcleos basales, cerebelo.
•  La noción de “centro” nervioso.
La interfase sensitivo-motora
•  Sistema intermediario entre aferencias y eferencias.
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
El acto
•  Movimiento pautado simple.
•  Hecho particular de comportamiento:
acto voluntario.
•  Un ciclo móvil (un paso).
•  Partes identificables en las que se
puede analizar una acción.
•  Varios actos acoplados y en
secuencia constituyen acciones.
La acción
•  Conjunto de actos que integran
una función o tarea aparente.
•  Lo que se ejecuta en la conducta
son motivaciones e intenciones,
pues las contracciones
musculares suceden de forma
inconsciente.
•  Lo que observamos en la
conducta no son sólo
movimientos musculares sino
significados e intenciones.
•  Las acciones se expresan en
forma de verbos. Ambas
funciones involucran al lóbulo
frontal.
Acción en contexto
•  La acción solo puede definirse
en referencia al contexto
ambiental en que ocurre el
movimiento.
•  La misma acción se puede
ejecutar con diferentes
movimientos: escribir con la
boca o el pie, tirar a gol.
•  Debe existir una pauta,
esquema o representación de la
acción que puede instanciarse
de diversas maneras.
•  La representación es un
esquema percetuo-motor
Representación de la acción
•  Al observar una acción se activan
músculos involucrados y áreas
cerebrales correspondientes.
•  Action observation network (AON)
o red de acción observada
(premotor, parietal inferior,
temporal)
•  Áreas del cerebro que se activan
al observar una acción (Wagner et
al. J. Neuroscience 2010).
•  Neuronas espejo
Verbos de acción
La acción motivada
•  Las fuerzas instigadoras,
inhibitorias y concluyentes de la
acción se identifican con
motivaciones del individuo.
•  Motivación como intermediario
entre las causas (estímulos
externos o internos) y los
efectos (salidas de conducta).
•  La conciencia como causa de
la conducta.
Fases de la acción voluntaria
•  Percepción del ambiente
(Áreas posteriores).
•  Decisión del acto
(Prefrontal).
•  Plan del acto (Corteza
premotora y área
suplementaria).
•  Comando de la acción
(Corteza motora).
Carlson, Neil Physiology of Behavior, 6th ed. Needham Heights, MA: Allyn and Bacon, 1998, pp.236
El refinamiento de la acción: la
destreza
•  La destreza es la capacidad de ejecutar una acción de manera cada vez
más consistente, refinada y eficaz en cualquier variedad de
circunstancias.
•  Se caracteriza por aprender a usar el movimiento como una herramienta
cada vez más apropiada para obtener una meta.
•  Kurt Goldstein (1937) Polanyi (1958), Jerome Bruner (1973), Susan
Arend (1980).
Estadios de Dreyfus
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Novato
Novato avanzado
Competente
Proficiente
Experto
Maestro
Tetris: Relative to controls, red areas show where practice led to a thicker
cortex; blue areas show more efficient brain function after practice; right image
is right hemisphere; left image is left hemisphere. (Credit: J. Haier et al, BMC
Research Notes 2009)
La apraxia
•  Pérdida de la capacidad de llevar a cabo
movimientos propositivos aprendidos y
conocidos a pesar de tener la capacidad
muscular y el deseo de realizarlos.
•  Disociación entre la idea y la ejecución
motora.
•  Dificultad para realizar el acto fuera de
contexto, pero pueden hacerlo en una
situación natural.
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Representaciones neurales de actos y
acciones. El lóbulo parietal.
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
La textura de la conducta
•  Un segmento de comportamiento o serie conductual en un individuo está
integrado por series superpuestas de formas, pautas y movimientos en:
•  Secuencia
•  Combinación
•  Ritmo
•  Cualidad
Secuencia: la sintaxis del
comportamiento
•  Segmento de conducta como serie de
actos particulares.
•  Estructura temporal gramatical o
“sintaxis” de la conducta.
•  Analogía musical: melodía
•  Analogía lenguaje: frase
•  Actogramas
Análisis de la organización temporal
de la conducta
•  Cadenas de Markov,
modelos estocásticos, teoría
de la información, análisis
espectral inferencia
gramática.
•  Los análisis secuenciales
como frecuencias de
transición. Secuencias de
cada elemento a otro
elemento particular, o de una
unidad de conducta a otra.
•  Matrices de transición
La estructura del autoaseo
•  Etograma de actos
particulares: puntos de
contacto entre partes del
cuerpo (boca-mano, manocara, etc.).
•  Cada contacto representa
una acción definida
compuesta a su vez de
pautas particulares.
•  La secuencia anteroposterior.
•  La textura gramatical del
autoaseo.
La combinación de conductas
•  Amalgamas y combinaciones
de unidades, pautas y
movimientos.
•  Analogía musical: acordes.
•  Analogía lenguaje: fusiones
gesto-palabra.
Los ritmos en la conducta
•  Iteraciones: la marcha.
•  Reiteraciones
•  Analogía musical: ritmo
•  Analogía lenguaje: cadencia
•  Ritmos ultradianos.
•  Ritmos circadianos: sueño y
vigilia.
•  Ritmos estacionales: la
invernación.
Ciclo sueño y vigilia
•  Acoplamiento a la luz
•  Dependencia de reloj biológico
•  El núcleo supraquiasmático
El reloj biológico
•  Mecanismo oscilador que coordina
un conjunto de funciones rítmicas,
en especial las del fotoperiodo
circadiano.
•  El núcleo supraquiasmático del
hipotálamo.
•  El oscilador.
•  La melatonina.
•  La cronobiología.
•  Ritmos adquiridos (el reloj
alimentario).
La cualidad del comportamiento y la
individualidad
•  El modo de expresión
de la conducta.
•  La calificación de la
conducta.
•  Analogía musical:
timbre.
•  Analogía lenguaje:
connotación
•  Atribución de
adjetivos.
•  La personalidad
animal.
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Definiciones, conceptos, teorías
Parámetros de comportamiento: la unidad conductual
Métodos de análisis de la conducta
El movimiento
Control cerebral del movimiento
El acto y la acción
La textura del comportamiento
Las actividades
Las actividades
•  Conjunto de actos y movimientos con una finalidad adaptativa.
•  Tipos de actividades individuales:
–  Locomoción
–  Juego individual
–  Exploración
–  Alimentación
–  Aseo
La locomoción
•  Dependencia de la
gravedad.
•  Según el medio (aérea,
acuática, subterránea,
terrestre).
•  Propulsión e inercia.
•  Deambulación, trote,
carrera.
•  Ciclo de movimientos.
Generador central de pautas
motoras
•  Red neuronal capacitada para
generar movimiento rítmico.
•  En el caso de la locomoción, está
situada en la médula espinal.
•  Controla los músculos extensores
y flexores.
•  Está sometido a control de abajo
arriba mediante realimentación de
los receptores musculares y de
arriba debajo de la corteza motora.
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/361/1473/1647.full
La conducta exploratoria
•  Pruebas: campo abierto, laberinto,
luz y sombra.
•  Adquisición de información.
•  Conductas: deambulación,
olisqueo, erguido, marcación
(orina y heces),
“emocionalidad” (id). Mediciones
e indicadores.
•  Fases: búsqueda, selección de
sitio preferencial.
•  Marcación de “casa” (auto aseo)
La conducta alimenticia
•  Dependiente del
requerimiento nutricional.
•  Conducta de caza: la
presa y el predador.
•  Especialistas y
generalistas.
•  El forrajeo y el ámbito
hogareño.
•  El almacenamiento.
El control neuroendócrino de la
conducta
•  La conexión
neuroendócrina.
•  Los ejes hipotálamohipófisis-glándula.
•  El eje adrenal y el
stress.
•  El eje gonadal y la
conducta sexual.
•  El eje tiroideo y el
control del
metabolismo.
Dos extremos funcionales:
migración e invernación
Migración
Aumento del metabolismo
Frecuencia cardiaca
Gasto energético
Ausencia de sueño
Estímulo tiroideo y grasa
Navegación
Invernación
Reducción del metabolismo
Frecuencia cardiaca
Conservación de la energía
Sueño constante
Estímulo tiroideo y grasa
La conducta como expresión motora
y representación
•  La conducta como expresión de
un organismo o de un agente,
como seña y como símbolo
comunicantes.
•  Al hablar de expresión nos
situamos en la dimensión de las
representaciones cognoscitivas.
•  El organismo desarrolla
representaciones de sus actos y
sus consecuencias.
•  Desarrolla representaciones
asociadas de los actos y
motivaciones ajenas
La danza como expresión del cuerpo
en movimiento
•  ¿Quién? El individuo, el sujeto, el
animal.
•  ¿Qué? El cuerpo y sus posibles
formas.
•  ¿Dónde? El espacio, el sitio, los
objetos, la gravedad.
•  ¿Cuándo? El tiempo, la duración, el
ritmo, la velocidad.
•  ¿Cómo? La ejecución del movimiento.
•  ¿Porqué? La función distal, proximal,
comunicativa.