PECULIARIDADES DE LA ACTIVIDAD NERVIOSA EN NIÑOS Y ADOLESCENTES

AUTORES: GILBERTO GARCIA BATISTA MARIO ROCA VILA RAUL RODRIGUEZ CALZADO PEDRO SICILIA GONZALEZ

PECULIARIDADES DE LA ACTIVIDAD NERVIOSA EN NIÑOS Y ADOLES CENTES. (APUNTES PARA UN LIBRO DE TEXTO).

INDICE Introducción 1 Capitulo 1. Fisiología del sistema nervioso en niños y adolescentes 3 1.1 Biopotenciales eléctricos 5 1.2 Sinapsis 8 1.3 Niveles funcionales del sistema nervioso en el hombre 17 1.4 El sistema nervioso vegetativo y aut6nomo 22 1.5 Corteza cerebral 26 1.6 Sistemas sensoriales 32 1.6.1 Sistema sensorial somático 37 1.6.2 Sistema sensorial visual 46 1.6.3 Sistema sensorial auditivo 56 1.6.4 Sistema sensorial gustativo 63 1.6.5 Sistema sensorial olfativo 66 1.6.6 Peculiaridades anatomofisiológicas por eda- des de los sistemas sensoriales 69 Capítulo II. Actividad nerviosa superior en niños y adolescentes 75 2.1 Bases fisiológicas de los procesos afectivos 77 2.2 Bases fisiológicas del aprendizaje y la me- moria en niños y adolescentes 83 2.2.1 Distintas formas de aprendizaje 83

2.2.2 Bases neurales y fisiológicas del aprendiza- je y la memoria 90 2.2.3 Algunas peculiaridades por edades del apren- dizaje 95 2.3 Mecanismos fisiológicos de la atención loo 2.3.1 Algunas peculiaridades de la atención en diferentes edades 103 2,4 Cambios de la actividad nerviosa superior en niños y adolescentes en el proceso docente— educativo.

NOTA

El presente material constituye un primer intento en la actualización do los contenidos sobre actividad nerviosa en los nuevos programas de Fisiología del desarrollo e Higiene Escolar para el plan de estudio C en los Institutos Superiores Pedagógicos.

En el mismo se plantea la Fundamentación fisiológica C. la actividad nerviosa

necesaria para que los futuros profesores comprendan las restantes asignaturas de la disciplina”Formación Pedagógica General”.

Las investigaciones sobre las funciones superiores del cerebro y .3. nivel de

información en este campo nos plantea la necesidad de actualizar sistemáticamente esta temática. Es por ello que agradeceríamos nos envíen los criterios sobre este material con vistas a su posterior perfeccionamiento.

Dirección Formación y Perfeccionamiento de

Personal Pedagógico .

Introducción:

El presente material en sus dos capítulos fundamentales, Fisiología del sistema nervioso y actividad nerviosa superior en niños y adolescentes, brinda una fundamentación científica actualizada de los mecanismos que se producen en la actividad nerviosa en niños de edades preescolar y escolar.

En su contenido se trata el arco reflejo y la sinapsis, los procesos de excitación e inhibición, diferentes niveles de actividad del sistema nervioso y se fundamenta el papel de las áreas funcionales de la corteza cerebral en la actividad refleja, profundizándose posteriormente en los sistemas sensoriales.

Al estudio de las formas simples de aprendizaje y la formación de reflejos condicionados se le da un tratamiento especial. Esto permite el análisis de las bases neurales y fisiológicas del aprendizaje y la memoria.

En el capítulo se hace un estudio de las peculiaridades de la actividad nerviosa en distintos períodos de edades, lo que le permite al futuro profesor fundamentar el trabajo que realizará en el desarrollo de las posibilidad,. intelectuales de nulos y adolescentes.

El organismo humano constituye un sistema complejo formado por diferentes partes interrelacionadas. Estas se encuentran asociadas estructuralmente en una sola masa por diferentes componentes tisulares y vinculadas entre sí por los líquidos circulantes, siendo las funciones de regulación de los sistemas endocrino y nervioso imprescindibles para mantener la integridad de las mismas. Por ello, el aislamiento, tanto anatómico como funcional, de los diferentes sistemas do órganos en el cuerpo os imposible pero con el objetivo de hacer comprensible el estudio de sus características morfofuncionales por separado, este se puede enfocar por sistemas. De esta manera por ejemplo, podemos decir que el sistema nervioso regula la intensidad de secreción de algunas glándulas endocrinas y que el sistema endocrino regula, principalmente, diferentes funciones metabólicas en el organismo. Sin embargo, esas y las restantes funciones de los referidos sistemas sólo tienen lugar por las interacciones que se establecen entre los diferentes sistemas que constituyen a). cuerpo humano.

En esta ocasión, nos referiremos a las funciones generales del sistema nervioso en el organismo del hombre.

El mantenimiento de la vida sólo es posible dentro de determinadas condiciones de equilibrio dinámico. Y, precisamente, es el sistema nervioso el que regula y coordina la actividad de los órganos y sistemas que de una forma especifica mantienen dicho equilibrio así como la adaptación del organismo a las condiciones cambiantes del ambiente. Estas funciones son posibles porque el sistema nervioso tiene una alta especialización en la utilización de la información y en su ulterior transformación. Por ejemplo, las contracciones musculares, el aumento o disminución de la intensidad de la secreción de determinadas glándulas endocrinas, las reacciones al dolor, etc., son actividades. que resultan del funcionamiento del sistema nervioso y son posibles porque .1 referido sistema ha utilizado información, que ha integrado, respondiendo al organismo de esa manera

ante estimulaciones específicas. la memoria, con gran significación en la adaptación a las variaciones del ambiente, es un ejemplo del proceso de transformación de la información en el sistema nervioso. Capítulo 1. FISIOLOGIA DEL SISTEMA NERVIOSO EN NIÑOS Y

ADOLESCENTES

Para comprender el funcionamiento del sistema nervioso es necesario recordar las células que lo constituyen así como sus propiedades fundamentales y la relación existente entre las mismas.

Las neuronas y las neuroglias son los elementos celulares que forman el tejido nervioso. Las neuroglias tienen funciones importantes pero nos referiremos más detalladamente las neuronas. Estas células nerviosas se caracterizan por presentar múltiples prolongaciones, que por sus características morfofuncionales reciben, respectivamente, los nombres de dendritas y axón. Ambas parten del cuerpo o soma celular, donde se localiza el núcleo de la célula.

Los axones de las diferentes neuronas pueden presentar o no una vaina de mielina, que aparece como un material blanco, grasoso y reluciente que lo recubre. Además de esta vaina, muchos axones presentan la vaina de Schwann, que rodea en forma de espiral al axón. Esta vaina está formada por células gliales y tienen un papel importante en la formación de la. mielina. Existen axones desprovistos de vaina de Schwann. A cada milímetro, aproximadamente, interrumpiendo la vaina de mielina se encuentran los módulos de Ranvier.

El proceso de mielinización comienza durante el cuarto mes de vida de la etapa intrauterina y para muchas fibras del sistema nervioso central dicho proceso culmina en la etapa extrauterina, siendo más activo en los períodos más intensos de crecimiento y desarrollo. Posteriormente, nos referiremos a la importancia de la mielina y de los módulos de Ranvier en la fisiología de las neuronas.

Los cuerpos celulares y las dendritas carecen de mielina. Estas estructuras neuronales forman parte de la sustancia gris. Los axones forman parte de la sustancia blanca en los órganos del sistema nervioso.

Por esta razón a esas células y a los tejidos que constituyen, el nervioso y el muscular, respectivamente, se les llama excitables.

Los cambios o variaciones energéticas como los mecánicos, luminosos químicos y térmicos constituyen los estímulos. Las reacciones ante los mismos son las respuestas del organismo.

Las neuronas, que constituyen las unidades estructurales del sistema nervioso son contiguas, es decir, los elementos estructurales de una establecen contactos con los elementos de otras. Posteriormente, nos referiremos a las relaciones funcionales que se derivan de esos contactos.

1.1 Biopotenciales eléctricos

Las células excitables son capaces de generar potenciales eléctricos, siendo los más estudiados el potencial de membrana y el potencial de acción. Estos reciben

Una de las propiedades fundamentales de la materia viva es la irritabilidad, que se manifiesta por la capacidad de reaccionar frente a cambios energéticos pero las células nerviosas y las musculares tienen esta propiedad muy especializada por lo que ante dichos cambios son capaces de generar impulsos electroquímicos en sus membranas y conducirlos a lo largo de ellas.

el nombre genérico de biopotenciales porque se manifiestan a causa de las propiedades de la membrana viva de las células.

El empleo de iones radioactivos demostró que, en los medios intra y extracelular, determinados iones se encuentran de forma disociada. De ellos, los iones como el sodio, potasio, y cloro, son difusibles, es decir, pueden penetrar a través de la membrana celular aunque no pueden hacerlo con la misma facilidad. Algunos iones proteicos y los de sales orgánicas no pueden atravesar la membrana y escapar hacia el medio externo celular. Este es un ejemplo que permite afirmar que la membrana celular tiene un carácter semipermeable. En la neurona, por ejemplo, en condiciones de reposo, su membrana es muy permeable para los cationes de potasio y muy poco para los de sodio. Las concentraciones de esos iones en los medios intra y extracelular se mantiene durante el reposo por el tipo de transporte activo conocido por bomba de sodio y potasio, que impulsa sodio hacia el exterior y potasio hacia el interior de la neurona. En consecuencia, el sodio tiene una concentración muy alta en el medio extracelular con relación al medio intracelular mientras que el potasio tiene una concentración muy alta en el medio interno con relación al medio extracelular. En cuanto a, los iones cloruro, estos tienen una concentración más elevada en el medio extracelular y su movimiento a través de la membrana es por difusión dependiente de un gradiente eléctrico. La elevada concentración de sodio en el medio externo, que deja sin contrapartida de iones positivos a todos los iones negativos no difusibles. es la causa básica de la diferencia de potencial que caracteriza al estado de reposo. Su registro, mediante el empleo de técnicas adecuadas, evidencia que el lado interno de la membrana es negativo con relación a su lado externo, que es positivo. A este biopotencial se le nombra potencial de reposo o potencial de membrana. Su medición en fibras musculosas nerviosas ha arrojado valores que oscilan entre —70 y —100 milivolts.

Este potencial de membrana puede variar y manifestarse otro biopotencial, que recibe el nombre de potencial de acción, el cual se presenta en dos etapas sucesivas llamadas despolarización y repolarización.

Un estímulo adecuado puede aumentar la permeabilidad de la membrana para el sodio y, consecuentemente, causar la entrada a la célula de muchos de esos iones, que incrementa las cargas positivas en el medio interno y que en tiempo muy breve provoca que por ese lado de la membrana aparezca un estado positivo y por el lado externo, uno negativo. A esta etapa que así surge se le llama despolarización y le sigue la de repolarización, que consiste en la recuperación del potencial de membrana inicial. Durante la repolarización la membrana se vuelve casi impermeable para el sodio y aumenta mucho su permeabilidad para el potasio y esto conduce a que nuevamente los iones de sodio eleven más su concentración en el medio extracelular y el exceso de potasio salga por su alta concentración en el interior de la célula.

Es importante aclarar que el potencial de acción se propaga a lo largo de la fibra nerviosa una vez desencadenado siempre que dicha fibra sea normal. La propia onda de despolarización que se propaga a lo largo de la figura estimula a los segmentos vecinos de la misma y esto es lo que causa su propagación. El movimiento de la onda de despolarización a lo largo de la fibra nerviosa se le nombra impulso nervioso.

El impulso nervioso tiene una base electroquímica que es el movimiento de los

iones de sodio y potasio entre los medios intra y extracelular como resultado de las variaciones de permeabilidad de la membrana a lo largo de la neurona.

En los axones con vaina de mielina el potencial de acción no se desplaza de la misma forma que en los axones con mielina. Esto se debe a que los iones no pueden pasar el espesor de dicha vaina pero sí por la zona donde se localizan lo nódulos de Ranvier, lugar en que la membrana es mucho más permeable que, incluso, la de los axones amielínicos. La conducción del potencial de acción es saltatoria en las fibras mielinizadas, es decir, dicho potencial va moviéndose de nódulo a nódulo y no a lo largo de la fibra como tiene lugar en las fibras sin mielina. La importancia de la conducción saltatoria está dada por dos razones: aumenta la velocidad del impulso nervioso a través de la fibra porque la despolarización salta de uno a otro nódulo, despolarizándose la membrana sólo en esa zona. Esto, a su vez, disminuye el consumo energético de la fibra que se requiere para asegurar las concentraciones diferenciales de sodio y potasio a ambos lados de la membrana después que pasen los impulsos nerviosos. 1.2 Sinapsis

El paso del impulso nervioso de una neurona a otra implica una relación entre las partes de las células nerviosa que entran en contacto. El. término sinapsis se aplica a la relación funcional que se establece entre las neuronas. También se emplea el término sinapsis neuromuscular para referirse a la relación funcional entre las neuronas y las fibras musculares correspondientes.

Existen distintos tipos de sinapsis neuronales de acuerdo con las partes de las neuronas que entran en contacto. El contacto puede ser entre el axón de una neurona y el cuerpo celular de otra, recibiendo el nombre de sinapsis somática. Si el contacto es entre el axón de una y las dendritas de otra neurona, se llama sinapsis axodendritica. Cuando se realiza entre loa axones de dos neuronas, a la sinapsis se le nombra axoaxónica.

Se ha calculado que el número de sinapsis entre las neuronas del encéfalo humano se eleva al rango de 1014. Esto nos puede dar la medida de la precisión con que tienen que establecerse las relaciones funcionales entre las neuronas para garantizar el funcionamiento de los órganos que constituyen al sistema nervioso. En los últimos años los estudios acerca de las sinapsis neuronales se han intensificado la relación entre este fenómeno con el funcionamiento general del sistema nervioso.

Desde el pasado siglo se sugirió que la trasmisión sináptica podría ser de tipo química y de tipo eléctrica. Los ulteriores estudios han demostrado la existencia de esos dos tipos de sinapsis. En este trabajo haremos referencia a la sinapsis neural química que es la que más abunda en el sistema nervioso del hombre. Para ello, tomamos como ejemplo la sinapsis axosomática.

Al microscopio electrónico se pueden observar tres componentes en la sinapsis: el presináptico, el postsináptico y un espacio comprendido entre los dos primeros, llamado hendidura sináptica. El componente presináptico es la terminación del axón, donde se localizan los

botones sinápticos, que pueden presentar diferentes formas pero la mayoría tiene forma oval o de botones redondeados. Incluidos en los botones están las mitocondrias y las vesículas sinápticas. Estas últimas contienen los neurotransmisores, que son sustancias químicas relacionadas con el cambio de la personalidad de la membrana celular en la neurona contigua o postsináptica.

El componente postsináptico comprende el segmento de membrana del soma o cuerpo neuronal en contacto con el componente presináptico.

En estímulo de umbral genera los cambios que provocan la aparición del potencial de acción en la neurona presináptica y se propaga a lo largo del axón y cuando llega a los botones sinápticos ocasiona la despolarización correspondiente de sus membranas lo que aumenta la permeabilidad para los iones de calcio que se encuentran en el medio extracelular. La penetración de dichos iones desencadena una serie de reacciones que tiene como resultado el vaciamiento de las vesículas y con ello, el paso de neurotransmisor hacia la hendidura sináptica. Una vez en la membrana postsináptica, el neurotransmisor se combina con moléculas receptoras específicas en dicha membrana, ocasionando un conjunto de reacciones que tienen por resultado los cambios en la permeabilidad de la propia membrana.

Es importante precisar que todos los neurotransmisores son iguales, ni todos los receptores de membrana postsináptica reconocen químicamente a los mismos neurotransmisores, por lo tanto en dependencia de la afinidad entre ambos, la permeabilidad de la membrana postsináptica aumentará mucho para el sodio o para los iones de potasio y cloro.

Cuando la interacción entre el neurotransmisor con el receptor de membrana ocasiona el aumento de la permeabilidad para el sodio y otros iones pequeños, éstos pasan con relativa facilidad. La entrada de sodio puede ser tan grande que el potencial de reposo inicial (de —70 mV aumenta a ni valor menos negativo (—59 mV. (Ver figura 2A y E). El nuevo potencial así surgido recibe al nombre de potencial postsináptico excitador que provoca en la neurona postsináptica el nivel de descarga y se origina un potencial de acción en el segmento inicial de su axón, a partir del cual al se propagan. La .reacción de la neurona postsináptica se manifiesta, en este caso, entre otros cambios, por el surgimiento de un potencial de acción en el segmento inicial de axón. Es por ello, que a este tipo de sinapsis se le llama excitatoria y a la reacción de la neurona, excitación.

La valoración del estado de la actividad de excitación de un órgano se puede llevar a cabo mediante el registro de los potenciales de acción, empleándose en la medicina corno un método diagnóstico importante, tales son los casos del electroencefalograma, el electro cardiograma., etc.

Otro tipo diferente de sinapsis neural química puede provocar otra reacción en la neurona postsináptica. Es la sinapsis de tipo inhibitorio. Esta se produce cuando la interacción del neurotransmisor con el receptor de membrana aumenta la permeabilidad de la membrana, pero en este caso. para los iones de potasio y cloruro. Hacia el medio externo de la neurona sale potasio y se equilibra su concentración pero el medio interno se hace más negativo, por cuanto a la concentración de iones proteicos y sales orgánicas se suma el incremento de los de cloruro cuya concentración era muy elevada en el líquido extracelular. En consecuencia, e]. potencial interno disminuye en 5 milivolts (de —70 mV a—75mV) lo que provoca la no transmisión del impulso nervioso a la neurona contigua.

La reacción da la neurona, incluye entre otros cambios, al desarrollo de un potencial eléctrico estable, que no se propaga, que bloquee, la trasmisión de impulsos nerviosos. Esta reacción. en la neurona se le nombra inhibición. Las .reacciones de excitación y de inhibición de las neuronas pueden ser consideradas procesos de la actividad nerviosa. Ambos procesos resultan de una estimulación y siempre se asocia a ellos, la interacción de un neurotransmisor, producido en las propias neuronas, con receptores específicos localizados en las membranas postsinápticas, al menos para la mayoría de las sinapsis neurales que tienen lugar en el sistema nervioso del hombre,

Son millones de neuronas las que constituyen al sistema nervioso y las mismas tienen un espacio determinado en la composición de los órganos de ese sistema. Esto motiva que sobre una misma neurona converjan centenares de botones sinápticos provenientes de neuronas distintas. Se ha calculado que sobre una neurona pueden hacer convergencia hasta mil entradas. Igualmente, los axones de otras neuronas as dividen en muchas terminaciones que divergen para terminar en muchas neuronas postsinápticas. Si tenemos en cuenta que, aproximadamente, existen 100 billones de neuronas

formando la estructura de los principales las órganos del sistema nervioso, podremos imaginarnos que el mimare de circuitos neuronales por los que pueden pasar los impulsos nerviosos es enorme y no siempre se requiere, fisiológicamente hablando, que la respuesta de la neurona ante una estimulación sea la excitación o la inhibición. Por lo tanto, el funcionamiento adecuado del sistema nervioso está en relación directa con la interacción de ambos procesos, es decir, las funciones de los diferentes órgano. del sistema nervioso son el resultado de la integración de los procesos excitatorios e inhibitorios y ello tiene lugar a nivel de los circuitos neuronales con que cuenta dicho sistema.

Actualmente, en la literatura especializada, se habla de diferentes circuitos neuronales, es decir, distintos tipos de disposición neurona en los órganos del sistema nervioso que nos permite comprender cómo tiene lugar la trasmisión y elaboración de señales. El término señal refiere al total o conjunto de impulsos trasmitidos y no , al impulso individual.

Uno de los tipos de circuitos neuronales es el circuito inhibitorio. Está formado por una fibra axónica con dos colaterales que establece sinapsis excitatoria con otras dos neuronas su vez, establece sinapsis inhibitoria con la neurona. Por esta disposición neuronal, una señal excitatoria que se propaga por la fibra en sinapsis y provoca excitación en ambas. La excitación de neurona, que establece sinapsis inhibitoria con la neurona, provoca la inhibición de esta última.

Este circuito hace posible que la señal que ingresa al conjunto neuronal provoque excitación e inhibición, al transmitirse dicha señal por neuronas excitadora e inhibidora. siendo este, según la opinión de varios autores, uno de los medios por el cual se produce inhibición en el sistema nervioso.

Otro tipo de circuito es el reverberante. Para el mismo se postulan diferentes grados de complejidad pero a todos los caracteriza el proceso de retroalimentación positiva. El número de neuronas que constituye este circuito varia y en todos, hay neuronas que se asocian mediante sus propias colaterales axónicas, que regresan sobre sus dendritas y cuerpos celulares. Por tanto, la señal que entra a este

conjunto neuronal, a través de una fibra axónica de entrada pasa a las contiguas mediante las sinapsis correspondiente pero la señal reverbera, es decir, regresa hacía las dendritas o cualquier otra parte de la neurona a través de sus propias colaterales y de esta manera, la señal de salida regresa sobre el mismo circuito provocando nuevas excitaciones. La actividad se inicia en el huso del músculo agonista. Los impulsos pasan directamente a lea motoneurona que inervan el propio músculo y por las colaterales a las neuronas do Golgi que terminan en las motoneuronas del músculo antagonista.

Debe saberse que la señal que atraviesa la sinapsis neuronal tiene un retardo de 0,5 milésima de segundo, llamándosele a este hecho retraso sináptico. Este es un dato necesario, entre otras razones, porque nos permite conocer que sucede en otro de los circuitos neuronales llamado circuito en paralelo de descarga ulterior, que como lo indica su nombre, puede originar, a partir de una señal de entrada inicial, la descarga repetitiva de señales en las neurona de salida. Esto sucede por lo siguiente: una fibra de ingreso, a través de sus colaterales, hace sinapsis con la neurona de salida y con otras que a su ves convergen sobre la referida neurona. Debido al retraso sináptico las señales que pasan por todas estas neuronas, hasta que llegan las neuronas de salida, no lo hacen al mismo tiempo, por que las señales siguen llegando a ella unas milésimas de segundo después de haber cesado el ingreso inicial.

En la misma medida en que el conocimiento de las características, estos y otros circuitos se incremente, los neurofisiólogos podrán hacer más precisa la explicación de la relación entre las funciones del sistema nervioso y la existencia de los mismos. No debemos pensar que esos circuitos neuronales son aislados o no mantienen vínculos entre sí. De hecho, existen circuitos reverberantes asociados circuitos paralelos de descarga ulterior, Si, además, tener en cuenta que neuronas excitadoras e inhibidoras pueden constituir partes dentro de esos circuitos, comprenderemos que la señal de ingreso sufre cambios al entrar en el sistema formado por la asociación de los referidos circuitos. Por otro lado, es necesario precisar que los cambios que sufre la señal que entra a dichos sistemas están también vinculados no solo a la existencia de circuitos inhibitorios. El proceso de la fatiga sináptica puede debilitar dicha señal en forma progresiva. Este proceso, de carácter fisiológica se asocia con la disminución del neurotransmisor por descargas continuadas ante estimulación repetitiva.

La fatiga sináptica, junto a los circuitos inhibitorios, son necesarios por propiciar la estabilidad que requiere el sistema nervioso para su funcionamiento. 1.3 Niveles funcionales del sistema nervioso en el hombre. El sistema nervioso humano tienen tres niveles funcionales y a cada uno le corresponde un conjunto de funciones específicas. El mismo hecho que se deriva de la integridad anatómica de los órganos que lo constituyen condiciona las relaciones funcionales que se establecen entre ellos. Por tanto, es necesario comprender desde el principio que las dos funciones generales del sistema, de las que ya se hizo referencia, son el

resultado de las funciones de los niveles medular, encefálico bajo y cortical.

Al nivel medular pertenece la médula espinal y, al nivel encefálico bajo, órganos tales como el bulbo raquídeo, protuberancia anular y mesocéfalo que en su conjunto forman el tallo cerebral. Además, a este nivel pertenecen el cerebelo, la lámina cuadrigémina, el estriatum, hipotálamo y tálamo. Al nivel cortical pertenece la corteza cerebral.

Los órganos que forman parte de los niveles medular y encefálico bajo (que sólo incluye los órganos del tallo cerebral) tienen un plan de organización morfofuncional segmentario, filogenéticamente más antiguo, es decir, mantienen relaciones aferentes y eferentes con receptores localizados en la periferia corporal y efectores, tales como los músculos y las glándulas.

Los órgano. del nivel encefálico bajo y que no incluye al tallo cerebral, y el nivel cortical, tienen un plan de organización morfofuncional suprasegmentario, filogenéticamente más reciente, mantienen relaciones aferentes y eferentes directa con los órganos segmentarios del sistema nervioso y a través de ellos con los receptores y efectores. Además, los suprasegmentos se relacionan entre sí.

La aferentación a. los niveles funcionales ya mencionados dependen de los receptores, que localizados en diferentes partes del cuerpo tienen como función transducir la energía del estímulo, interno o externo, en impulsos nerviosos. El conjunto de impulsos o señales se conduce a través de las neuronas sensitivas o aferentes, que tienen su cuerpo celular en los ganglios raquídeos de la raíz poste-rior de la médula espinal y en sus homólogos de los craneales. Esta neurona emite una prolongación hacia la periferia y otra hacia el centro nervioso, ya sea la médula o cualquier órgano del tallo cerebral. Para hacer más sencilla la explicación tomaremos como patrón la médula espinal.

Las fibras axónicas de la neurona aferente o motora pueden hacer sinapsis con otra neurona localizada en el asta anterior de la médula, llamada neurona eferente o motora, la cual envía una fibra hasta el efector, que es un músculo esquelético.

Si resumimos lo dicho hasta aquí podemos plantear que las estructuras indispensables para que se pueda producir una respuesta ante una estimulación con el receptor, la neurona aferente, la neurona aferente y el efector. Al conjunto de estas estructuras se le da el nombre de arco reflejo. En este caso sólo se establece sinapsis entre dos neuronas, la aferente y la eferente, por lo que este arco reflejo se llama monosináptico. En el hombre este tipo de arco reflejo se evidencia en el reflejo de estiramiento y ejemplos de reflejos con estas características se encuentran en el reflejo rotuliano. El reflejo aquiliano, etc. Los reflejos que se integran en este tipo de arco reflejo son sencillos.

Un tercer tipo de neurona forma parte de los centros nerviosos, esta es la neurona intercalar. Estas neuronas vinculan a todas las estructuras aferentes, incluyendo la neurona aferente o sensitiva, con las estructuras eferentes, incluyendo la neurona eferente o motora. Esto significa que las señales que entran al centro nervioso a través de las neuronas aferentes no pasa directamente en mu-chos casos a la neurona eferente sino que antes se establece una primera sinapsis

entre la neurona aferente y la intercalan para posteriormente establecer otra sinapsis entre esta y la neurona eferente. Este otro circuito neuronal caracterizado por la sinapsis entre los tipos de neuronas mencionados podemos hablar del arco reflejo de tipo polisináptico, porque incluye dos o más sinapsis; una entre la neurona aferente y la intercalan y entre esta y la neurona eferente. La complejidad de este arco reflejo aumenta en dependencia de los centros nerviosos que involucre.

Este tipo de arco reflejo es característico para la mayoría de los reflejos que se integran en la médula espinal, tallo cerebral y otros centros del sistema nervioso.

Es importante dejar bien establecido que es el arco reflejo, cualquiera que sea su complejidad, la unidad básica, funcional del sistema nervioso, es decir, que fuera del enlace entre las estructuras que lo integran, el sistema nervioso no podría garantizar las respuestas ante las estimulaciones que recibe de los medios interno y externo.

Para los centros nerviosos suprasegmentario, la aferencia hacia los mismos procedentes de tallo cerebral y médula espinal está garantizada por las células intercalares de estos últimos centros mencionados. Por otra parte, la eferencia procedente de los suprasegmentos es directa con los segmentos modulares y del tallo cerebral, mediante sus células intercalares, para de ahí pasar a los elementos efectores de dichos centros.

Al nivel medular corresponde el control de respuestas motoras automáticas y, en general, reflejos de relativa complejidad, tales como el vaciamiento de vejiga, del recto ante cambios de temperatura, etc. Sin embargo, por las múltiples relaciones aferentes y eferentes con los niveles encefálico bajo y cortical muchas de sus actividades resultan modificadas.

Al nivel encefálico bajo corresponde el control de muchas actividades vinculadas a los procesos vitales tales como el control de la presión arterial, los movimientos respiratorios, reflejos alimentarios, el control del equilibrio y, en general, las actividades subconscientes.

Al nivel cortical corresponde, fundamentalmente, la transformación de la información (memoria) y el aprendizaje. Su actividad se traduce en el control consciente de la relación del hombre con el ambiente.

En general, la integración, coordinación y regulación de la aferencia y eferencia en el sistema nervioso en su máxima expresión es el resultado del funcionamiento de este nivel, en relación con los dos antes mencionados y la participación del organismo como un todo. 1.4 Sistema nervioso vegetativo o autónomo:

Los diferentes órganos y vísceras que forman parte de los restantes sistemas

del cuerpo humano reciben un conjunto de nervios con funciones motoras que conducen señales eferentes procedentes de la médula espinal y tallo encefálico. A esta parte del sistema nervioso se le da el nombre de sistema nervioso vegetativo o autónomo y comprende al sistema motor simpático y el sistema motor parasimpático. Debemos precisar que los acúmulos de cuerpos neuronales localizados en los

órganos del sistema nervioso central reciben el nombre de núcleos y a algunos de ellos nos referiremos posteriormente. Los acúmulos localizados fuera de la estructura de esos órganos se llaman ganglios, Tal es el caso de los ganglios raquídeos de las raíces posteriores de la médula espinal y de sus homólogos en tallo cerebral, donde se encuentran los cuerpos celulares de las neuronas aferentes o sensitivas. También existen otros ganglios formados por neuronas aferentes o motoras llamados ganglios viscerales, que constituyen una doble cadena ganglionar a ambos lados de la médula espinal, en unos casos y en otros, localizados en las regiones del tórax y el abdomen de forma impar y también muy cerca o en la pared de los órganos.

Sistema motor simpático: De los segmentos de la médula espinal: seis sacrococigeo, cinco lumbares, doce dorsales y ocho cervicales, sólo los doce dorsales y los dos primeros lumbares tienen neuronas eferentes o motoras que emiten sus prolongaciones axónicas, para salir por la raíz anterior. Estas, a diferencia de las motoneurona o neuronas eferentes somatices, reciben el nombre de motoneuronas viscerales y hacen su primera sinapsis con otras localizadas en la doble cadena ganglionar a ambos lados de la médula espinal. Finalmente, las fibras procedentes de esos ganglios terminan en los órganos o vísceras con los que se relacionan, como por ejemplo, glándulas sudoríparas, salivales, hígado, pulmones vejiga, pene, etc. — Sistema motor parasimpático:

De los segmentos del tallo cerebral y de los últimos cuatro de la región sacra de médula espinal, parten fibra axónicas de motoneuronas viscerales parasimpáticos. Con excepción de algunos nervios parasimpáticos, la mayoría de las fibras parasimpáticos van directamente a neuronas ganglionares localizadas en las paredes de los órganos que inervan, haciendo sinapsis con ellas, son precisamente la fibras de las neuronas localizadas en dichos ganglios las que entran en contacto sináptico con estos órganos.

Tanto el sistema motor simpático como el parasimpático tienen dos motoneuronas: una, localizada en los órganos del sistema nervioso central de donde parten y otra, localizada en los ganglios viscerales. La primera recibe el nombre motoneurona preganglionar y la segunda, motoneurona ganglionares: o postganglionar, siendo esta última la que termina en los efectores correspondientes: la musculatura lisa y las glándulas.

La naturaleza química del neurotransmisor a nivel de la sinapsis en los ganglios es igual para los dos sistemas motores, sin embargo, en las sinapsis que tienen lugar a nivel de los efectores existen diferencias en cuanto a los neurotransmisores

producidos por las terminaciones simpáticas parasimpáticas y los receptores de membrana de los efectores. Por tanto, es a nivel de estas sinapsis donde radica la diferencia entre las funciones simpática y parasimpática.

Las neuronas postganglionares parasimpáticas son colinérgicas, porque el neurotransmisor secretado por ellas es la acetilcolina. Las neuronas postganglionares simpáticas son, generalmente, adrenórgicas, porque secretan noradrenalina. Lo anterior no excluye el hecho de que algunas fibras simpáticas también sean colinérgicas. Se han realizado investigaciones consistentes en estimular nervios simpáticos y parasimpáticos asociados a diferentes órganos del cuerpo y se ha podido observar que la estimulación simpática ha provocado en algunos de ellos efectos excitatorios pero en otros, efectos inhibitorios. Iguales resultados han sido obtenidos mediante la estimulación parasimpático. Si bien es cierto que la estimulación simpática sobre un órgano determinado puede causar su excitación y la parasimpática suele inhibirla. Los resultados de las investigaciones han demostrado que la mayoría de los órganos están controlados por la influencia de uno de esos dos sistemas motores.

Resulta necesario analizar las actividades controladas por ambos sistemas sobre un determinado órgano para así poder comprender cómo participan los mismos.

Es preciso reiterar que el organismo necesariamente tiene que adaptarse a situaciones cambiantes, tanto de tipo externa como interna y es la actividad oscilante de estos sistemas motores simpáticos y parasimpático lo que permite dicha adaptación. Por ejemplo, la actividad simpática predomina durante una actividad muscular intensa propiciando el aumento en el transporte de sangre, lo que asegura el suministro de nutrientes y oxígeno a los músculos, entre otros aspectos. Durante el periodo de la digestión, predomina la actividad parasimpática, asegurando la eficacia funcional de los órganos vinculados con ese proceso.

Las funciones de las vísceras en nuestro cuerpo resultan reguladas por el sistema nervioso vegetativo mediante los reflejos neurovegetativos, entre ellos, los reflejos cardiovasculares vinculados con el mantenimiento de presión arterial, el gasto cardiaco y la frecuencia respiratoria; los reflejos neurovegetativos gastrointestinales, que controlan la secreción de jugos digestivos; y el vaciamiento del intestino grueso, etc. Los reflejos de la micción, los que provocan el vaciamiento de vesícula biliar, la concentración de glucosa en sangre, la sudoración y muchos más.

Si bien es cierto que al tallo cerebral corresponde el control de muchas de las funciones arriba expuestas, señales procedentes de otros órganos del nivel encefálico bajo como es el hipotálamo, por ejemplo, pueden influir notablemente sobre el propio tallo cerebral y esto tiene su explicación a partir de las múltiples relaciones aferentes y eferentes que se establecen entre estos órganos, e incluso con el nivel encefálico alto, es decir, la corteza cerebral 1.5 Corteza cerebral:

La corteza cerebral es una de las estructuras que constituye a los hemisferios

cerebrales. Cubre a los mismos por su superficie externa y comprende, además, una parte considerable de su superficie inferior e interna. En su cara externa cada hemisferio tiene dos grandes cisuras, la de Silvio y de Rolando, que dividen a cada uno en los lóbulos frontal, parietal y temporoccipital. Cada lóbulo presenta incisuras de menor profundidad que reciben el nombre de surcos y circunvoluciones.

La corteza cerebral, con un grosor que oscila de 2 a, 5 milímetros, tiene aproximadamente, 10 mil millones de neuronas, las que se disponen en capas. De los siete tipos diferentes de neuronas en corteza cerebral, las más abundantes son de pequeño tamaño y de axones cortos y delgados. Estas reciben el nombre de gránulos. Los otros tres tipos tienen un complejo campo dendrítico y axones largos, siendo de estas la más característica la neurona piramidal o pirámide.

Se conocen seis capas en la corteza cerebral, nombrándose con numeres

romanos, desde la más superficial hasta las más profunda y cada una de ellas se caracteriza por el predominio de un tipo de neurona específica. Sin embargo, hay variaciones locales o regionales que se asocian con diferencias funcionales. Muchos investigadores comprobaron la existencia de esas variaciones. Esto sirvió de base para la creación de las llamadas cartas o mapas citoarquitectónicas que indican los cambios que se presentan en las diferentes capas en dependencia de las regiones que se analizan. La llamada carta de Brodman es la que más se conoce y es tomada en cuenta por muchos especialistas con el objetivo de estudiar no sólo sus características sino de establecer, además, las relaciones entre dichas regiones corticales y otro de los suprasegmentos: el tálamo. En la carta de Brodman las áreas o zonas se identifican con números.

Con el empleo de técnicas de alta especialización se han interrumpido las relaciones neuronales entre corteza cerebral y tálamo, habiéndose comprobado que las zonas corticales en cuestión han perdido su significación funcional.

Se conoce que la aferencia procedente de otros órganos del sistema nervioso hacia corteza cerebral pasa primero por el tálamo, excepto las de las vías olfatorias.

El siguiente ejemplo muestra como son las relaciones entre tálamo y corteza cerebral. En el tálamo, las neurona se distribuyen formando los diversos núcleos talamínicos, entre los que se encuentran los núcleos de proyección especifica. Este tipo de núcleo tiene como característica la de recibir aferencia específica desde otras partes del sistema nervioso y enviar señales aferentes de igual naturaleza hacia, zonas o áreas de la corteza cerebral llamadas zonas corticales de proyección específica. Además, nos referiremos a uno de los núcleos de asociación tálamo-cortical, que tiene como característica la de recibir aferencia de otro núcleos del tálamo y de enviar aferencia mediante sus axones que hacen sinapsis con zonas o áreas más amplias pero también determinadas de la corteza cerebral, además de recibir conexiones de regreso desde ellos hacia el tálamo.

De acuerdo con la carta de Brodman, la corteza cerebral tiene diferentes áreas que se incluyen en los lóbulos ya mencionados anteriormente. Tales son las zonas o áreas 18, 19, que se encuentran en el lóbulo occipital. Aunque al conjunto de esas áreas se le llama corteza visual existen diferencias entre las mismas, tanto funcionales como anatómicas. Por ejemplo, la corteza que corresponde al área 1 recibe el nombre de corteza visual primaria porque recibe la eferencia visual procedente del núcleo genicular lateral, que es un núcleo talámico de proyección

especifica, este caso, de proyección visual. En esta área la corteza tiene poco grosor.

Las áreas 18 y 19, que rodean a la 17, reciben el nombre de corteza visual secundaria. A dicha corteza llegan señales procedentes del núcleo pulvinar que es un núcleo talámico de asociación. La corteza de estas áreas presenta un marcado desarrollo en grosor y población neuronal.

De esta forma, las zonas o áreas corticales que como el área 17 de Brodman reciben aferencias específicas provenientes del tálamo, a excepción de la olfativa, como por ejemplo, el área 41 (aferencia auditiva), áreas 1, 2 y 3 (aferencia sensitiva o sensorial), área 4 (corteza motora primaria), etc., reciben el nombre de áreas primarias. La áreas secundarias se extienden de 1 a 5 milímetros alrededor de las primarias. El funcionamiento de esas áreas eleva el nivel de interpretación de las experiencias sensoriales.

Las áreas secundarias o de asociación somática, visual auditiva entran en contacto en la parte posterior del lóbulo temporal y en la anterior de la circunvalación angular y recibe el nombre de área de asociación terciaria o interpre tativa general y su mayor desarrollo se observa más en un hemisferio que en el otro. Por ejemplo, en los diestros en el hemisferio izquierdo.

La función de esta área está vinculada con la interpretación general de los diferentes experiencias sensoriales. El siguiente ejemplo nos explica por si solo lo antes dicho:

Las lesiones graves del área de asociación terciaria provoca que la persona se vea imposibilitada de colocar las palabras en un orden coherente aunque puede reconocer las palabras diferentes y oír lo que se dice. Aunque puede leer en un libro, revista u otro material impreso, no es capaz de reconocer el mensaje de la lectura y aunque sin pérdida de sensibilidad, se le dificulta grandemente reconocer niveles altos de experiencia sensoriales.

La formación activa de los hemisferios cerebrales en niños y adolescentes comienza desde la 12 semana de la etapa intrauterina y se continúa activamente en los primeros años de vida, sobre todo alrededor de los dos años.

Existe una relación directa entre la maduración morfofuncional del lóbulo frontal de los hemisferios cerebrales y el desarrollo de los procesos psíquicos en los niños. La maduración final de la corteza cerebral y los hemisferios se alcanzan aproximadamente de los 20—22 años.

Un análisis morfológico del proceso de maduración de la corteza cerebral a nivel celular en el niño evidencia el, aumento gradual de las dimensiones en las zonas primarias, secundarias y terciarias de la corteza. Mientras mayor es la edad del niño, son más grandes las dimensiones de estas zonas corticales.

Se han obtenido datos interesantes al estudiar el nivel de desarrollo de las

neuronas de asociación en las capas de la corteza durante el desarrollo ontogenético. En el niño recién nacido está pobremente desarrollado y sólo se perfecciona en condiciones normales de vida y de educación del niño. De esta manera podemos decir que en la, etapa postnatal ocurre el perfeccionamiento morfológico, y por consiguiente funcional de la corteza. Por ejemplo, los límites del centro motor del lenguaje, alcanza su mayor nivel funcional alrededor de los 6—7 años, habiéndose incrementado de 64—73 con respecto al recién nacido. La zona visual de la corteza alcanza morfológicamente el nivel del hombre adulto alrededor de los 7 años.

Las condiciones racionales de enseñanza y educación del niño en los primeros períodos de su vida, pueden permitir la maduración funcional de las neuronas corticales y sus capas. 1.6 Sistemas Sensoriales:

Todo organismo viviente requiere de un intercambio constante de energía y materia con el ambiente que le rodea para conservar su integridad. En otras palabras, la interacción organismo ambiente es lo que determina la manifestación de sus potencialidades y por consiguiente el desarrollo y cambios en éste.

Para el hombre, el contacto con algún objeto, las variaciones en las longitudes de onda de la luz, las ondas sonoras que provocan desplazamientos de las capas de aire, las diferentes concentraciones de sustancias disueltas en el aire o el agua, entre otros muchos cambios energéticos de la materia que le rodea implican estímulos, es decir acciones, cambios que se producen en el ambiente que permiten al organismo recibir información de lo que sucede a su alrededor. En resumen, somos capaces de detectar los estímulos, lo que nos permite responder, reaccionar, de forma tal que nos adaptamos a ellos, a la vez que nos permiten transformar el ambiente que nos rodea.

Los sistemas sensoriales son sistemas neurodinámicos complejos cuya función principal es detectar, transducir, transmitir e integrar la información de las variaciones energéticas de los medios externo e interno del organismo,

Existen tendencias a llamar analizadores al conjunto de estructuras que en nuestro caso hemos denominado sistemas sensoriales. La razón por la cual utilizamos este término, es debido a que representa realmente la función sensoperceptual desarrollada por los mismos, ya que ellos no sólo analizan la información recibida, sino que le imprimen determinado nivel de integración que permite su utilización más rápida y eficiente por las restantes estructuras del sistema nervioso.

Los sistemas sensoriales, desde el punto de vista anatomofuncional pueden ser divididos en tres partes que son: — la parte periférica receptora, que comprende una amplia gama de receptores que

se excitan ante los estímulos adecuados y transducen las variaciones

energéticas, en impulsos nerviosos.

— la parte conductora, integrada por las distintas Libras nerviosas sensitivas o aferentes por las cuales los impulsos nerviosos originados en los receptores se trasmiten a las áreas corticales correspondientes de acuerdo al tipo de estímulo y receptor excitado. En esta parte conductora la información recibida experimenta cambios debido a-recesos de divergencia y convergencia fundamentalmente e los circuitos neuronales, por lo que la información que partió del receptor (impulsos nerviosos) experimente edificaciones que contribuyen a la actividad del sistema sensorial.

— la parte central o cortical del sistema es donde la información continúa su

análisis y procesamiento hasta alcanzar la categoría de sensopercepción. Integran esta porción las áreas corticales primarias y secundarias de la corteza cerebral a donde llega la información recibida según el sistema sensorial estimulado.

Analicemos brevemente en términos generales cada una de estas partes que

integran los sistemas sensoriales. Parte Periférica o Receptora:

El conjunto de estructuras que se excitan ante variaciones energéticas del ambiente y transducen, transforman esta energía, en energía de impulsos nerviosos capaz de conducirse y transmitirse por las neuronas del sistema nervioso se denominan receptores. En otras palabras, los receptores son la primera porción de los sistemas sensoriales donde detectan los estímulos y se transduce la energía de estos en energía de impulsos nerviosos capaces de viajar por el sistema nervioso. Presentan diferentes organizaciones antomofuncionales según el tipo de estímulo que detectan y se encuentran localizados en los órganos y tejidos del cuerpo.

Los receptores pueden clasificarse según su localización en: exteroceptores, propioceptores e interceptores.

Los exteroceptores son aquellos receptores que se excitan preferencialmente por estímulos que se originan en el medio externo, entre ellos tenemos las terminaciones nerviosas libres, los Corpúsculos de Pacini, de Meissner y Krause, entre otros. También dentro de los exteroceptores tenemos órganos altamente especializados en la recepción de modalidades muy complejas de estímulos entre ellos tonemos: los fotorreceptores visuales, las células ciliadas en el órgano de Corte, las papilas gustativas, las células olfatorias en la mucosa olfatoria, los que estudiaremos más adelante.

Los propioceptores son aquellos receptores ubicados en los músculos y tendones que se excitan por estímulos originados en estas estructuras, tales como movimientos, tensiones, etc. Entre ellos tenemos: el huso muscular y el órgano tendinoso de Golgi fundamentalmente.

Los interoceptores estén ubicados en el medio interno y responden a estímulos

originados en las paredes de los vasos sanguíneos, en la mucosa bronquial, en los arcos aórticos y el seno carotídeo, etc.

La cantidad mínima necesaria de energía para excitar un receptor se denomina umbral del receptor. Valores de energía inferior a la umbral no excitan el receptor, mientras que superiores al umbral provocan respuesta del mismo.

Todo estímulo umbral o de mayor magnitud provoca una diferencia de potencial a través de la membrana receptora; es decir, se produce una alteración do la permeabilidad de la membrana receptora, que permite la difusión de iones con mayor o menor facilidad a través de ella y por lo tanto cambia su polaridad relativa en esa zona de la membrana, lo que provoca la aparición de los potenciales de acción o impulsos nerviosos. En otros términos, cuando el estímulo incide sobre el receptor provoca una alteración de la permeabilidad (movimiento a. través de la membrana) a distintos iones (Na, K , Ca, principalmente> lo que da lugar a que aparezca en esa. zona de la membrana un potencial generador, que es una inversión localizada e inmóvil del potencial de membrana, a nivel de la membrana del receptor que al aumentar por encima del umbral da lugar a potenciales de acción en las fibras nerviosas unidas al receptor.

La frecuencia de potenciales de acción o impulsos nerviosos en la fibra nerviosa es casi directamente proporcional a la amplitud del potencial generador.

Cuando aplicamos de forma continua un estímulo, los receptores al principio responden generando una gran cantidad de potenciales de acción, pero esta frecuencia de descarga disminuye en el tiempo hasta que termina por no responder. A esta característica de todos los receptores se conoce como adaptación de los receptores. Aunque debe quedar claro que existen receptores que se adaptan poco, muy lentamente como los de las cápsulas articulares, los husos musculares aparato tendinoso de Golgi, entre otros denominándose receptores tónicos. Mientras existen otros receptores que a adaptan rápidamente y sirven para informar al sistema nervioso de los cambios en la intensidad del estimulo como por ejemplo, el corpúsculo de Pacini, los receptores olfatorio entre otros y son llamados receptores fásicos. Parte Conductora:

Forman parte de esta porción de los sistemas sensoriales el conjunto de fibras nerviosas aferentes que llevan la información de los receptores a las áreas corticales primarias y secundarias de la corteza cerebral.

Según las características de la vía nerviosa aferente, los potenciales de acción pueden experimentar una sumación por convergencia de los circuitos neuronales que integran los haces nerviosos ascendentes o sufrir divergencia para permitir que la información alcance diferentes estructuras del sistema nervioso o ambos procesos en distintos niveles de organización del sistema.

La porción conductora comprende las fibras nerviosas aferentes que parten del receptor y que penetran a la médula espinal a través de las raíces posteriores y ascienden por las vías intercaladas que pueden moverse isilateralmente (del mismo lado) o contralateralmente (luego de sufrir decusación, pasan al otro lado de

la médula y ascienden por éste Ej. haz espinotalámico) hasta tálamo y de ahí a las áreas corticales correspondientes de la corteza cerebral.

Parte Central o Cortical:

Es el extremo terminal del sistema sensorial donde se alcanza el máximo nivel

de integración (interpretación) de las variaciones energéticas del ambiente, quedando el sistema nervioso en condiciones de elaborar la respuesta motora o secretora. Forman esta porción las áreas primarias y secundarias correspondientes de cada sistema sensorial en la corteza cerebral, donde se obtiene una información de mayor nivel de integración sobre lo que sucede en el ambiente, alcanzándose un nivel sensoperceptual, de análisis y elaboración de la información recibida. Como ejemplo tenemos en el sistema visual, el área visual primaria o corteza visual

maria, ubicada en el área 17 de Brodman, mientras forman parte de las áreas visuales secundarias, las áreas 7, 21y22.

Los sistemas sensoriales pueden ser clasificados de acuerdo con la naturaleza del estímulo adecuado para sus receptores en: mecanoceptivos, termoceptivos, nocioceptivos, químicos y visual. También pueden clasificarse de acuerdo con la zona corporal de donde proviene la información aferente en: somático sensorial o somestésico, visceral o interoceptivo, visual auditivo, gustativo, olfatorio y vestibular, estos criterios de

clasificación no son excluyentes entre sí. 1.6.1 Sistema sensorial somático:

El sistema sensorial somático elabora información mecánica, térmica y dolorosa proveniente de los tejidos corporales.

La parte periférica la integran mecanoceptores, termoreceptores y nocioceptores ubicados en la piel humana que transducen estímulos de tacto, cinestesia, temperatura y dolor.

Los mecanoceptores a su vez se pueden subdividir en táctiles y cinestésicos.

Los receptores táctiles son aquellos que detectan tacto (estímulos mecánicos ligeros de la piel), presión (estímulos mecánicos más profundos que comprenden deformación de los tejidos y vibración (estímulos mecánicos sinusoidales repetitivos, con frecuencia de hasta 700 ciclos por segundo).

Los receptores táctiles cutáneos en general, están constituidos por neuronas sensoriales primarias que alteran la permeabilidad iónica de su membrana cuando sobre ellas actúan estímulo mecánico, provocando esto la aparición de potenciales de acción. Presentan gran variedad estructural y diferentes niveles de complejidad funcional. Se pueden agrupar en terminaciones nerviosas libres y terminaciones nerviosas encapsuladas (integrada las cápsulas por tejido conectivo de forma muy variada); en las primeras, el estímulo mecánico actúa directamente sobre la

pri

terminal nerviosa, mientras que en los encapsulados, la deformación mecánica del tejido conectivo estimula a la terminal nerviosa alterando su potencial de membrana. Entre los receptores táctiles encapsulados tenemos el corpúsculo de Meissner el corpúsculo de Krause, el órgano terminal de Ruffini y 1 corpúsculos de Pacini.

Los receptores cinestésicos son aquellos mecanoceptores que detectan los movimientos y la posición relativa de las diferentes partes corporales y están localizados dentro de las fibras musculares que integran los músculos y en los tendones. Entre ellos tenemos el huso muscular, el órgano tendinoso de Golgi y los receptores de la cápsula de las articulaciones.

El órgano tendinoso de Golgi se localiza en la inserción tendinosa del músculo y está constituido por ramificaciones nerviosas en forma de ramillete. Está especializado en detectar la tensión que ejerce el músculo sobre el tendón durante la contracción.

Los termoreceptores son terminaciones nerviosas libres que responden al frío y al calor. Cuando la temperatura es muy baja o muy alta responden como nocioceptores.

Se supone que la estimulación de los termoreceptores se debe a cambios en la intensidad de su metabolismo, ya que los cambios de la temperatura alteran la intensidad de las reacciones químicas intracelulares.

La información acerca de la temperatura externa se obtiene como resultado de la estimulación del conjunto de termoreceptores en la zona cutánea dada. Ellos responden con mayor intensidad a los cambios de temperatura.

Los nocioceptores son terminaciones nerviosas libres ubicadas en la epidermis (alcanzan el estrato granuloso) y la dermis de la piel, También encontramos receptores de dolor en algunos tejidos internos como el periostio paredes de las arterias, zonas de la cavidad craneana y en las superficies articulares.

El mecanismo de estimulación para algunos nocioceptores está dado por la acción sobre estas terminaciones nerviosas libres de sustancias químicas que se liberan de los tejidos que sufren daños, desencadenando los potenciales correspondientes.

Los receptores de dolor no se adaptan nada o casi nada a su estímulo adecuado. Esto se debe a que el umbral de los mismos disminuye en la medida que el estímulo doloroso se prolonga en el tiempo. Esta característica es de gran importancia pues permite que el sistema nervioso continúe recibiendo impulsos, mientras el estímulo doloroso perdure.

La parte conductora del sistema sensorial somático por donde se transmite la información mecanoceptiva al sistema nervioso central que proviene de los segmentos somáticos del organismo entra a la médula espinal a través de las raíces posteriores (astas posteriores). Inmediatamente después, las fibras nerviosas se separan en dos grupos principales; las que van a integrar el sistema dorsal-lemniscal o vía de la columna dorsal y las que forman parte del sistema espinotalámico anterolateral. Muy relacionadas con el sistema dorsal-lemniscal se

encuentran las vías espinocerebelosas dorsal y ventral, que operan a un nivel subconsciente y trasmiten información sensorial al cerebro.

Señalaremos a continuación las principales características de estas vías que conducen y elaboran información mecanoceptiva.

El sistema dorsallemniscal está formado por fibras nerviosas mielínicas gruesas. Las neuronas aferentes ganglio espinales penetran a medula espinal por sus raíces posteriores donde se ramifican. Parte de estas ramificaciones hacen sinapsis con interneuronas e incluso motoneuronas medulares, lo que constituye la entrada sensorial de los reflejes medulares, como por ejemplo el reflejo flexor, el reflejo rotuliano, el reflejo flexor cruzado, por citar algunos. Otras ramificaciones se incorporan directamente al sistema dorsal lemniscal del mismo lado (epsilateral) y ascienden hasta el bulbo raquídeo donde hacen sinapsis con las neuronas de segundo orden en los núcleos gracilis y cuneiforme. A nivel bulbar los axones de estas neuronas decusan y forman el lemnisco medial del lado contrario (contralateral), que asciende hasta el tálamo, donde hacen sinapsis con neuronas del complejo de núcleos ventrobasales situado en el núcleo posterolateral ventral del tálamo, a su vez estas neuronas de tercer orden se proyectan hacia la circunvolución postcentral del lóbulo parietal.

El sistema espinotalámico anterolateral esta integrado por los axones de neuronas amelínicas y mielínicas muy finas que penetran a la médula espinal también por las raíces posteriores; pero no hacen sinapsis con el segmento medular que le corresponde con el segmento corporal de donde procede, sino que ascienden de uno a seis mentes medulares o descienden hasta dos segmentos para hacer sinapsis con neuronas del asta posterior ipsilateral, que constituyen las neuronas de segundo orden. A este nivel las ramificaciones axónicas de estas neuronas, hacen sinapsis con interneuronas, lo que sirve de entrada sensorial de muchas reflejos medulares.

Las neuronas de segundo orden decusan en la médula espinal y ascienden hasta los núcleos ventrobasales centrolaterales talámicos, donde hacen sinapsis con neuronas de tercer orden. En su trayecto por el tronco encefálico se le suman axones con información sensorial somática correspondiente a la cabeza y la cavidad bucal. Los axones de las neuronas talámicas se proyectan hacia la circunvolución postcentral, igual que el sistema dorsallemniscal.

Algunas diferencias entre el sistema dorsal—lemniscal y espinotalámico anterolateral basadas en sus características anatomofuncionales son: Sistema dorsal lemniscal 1 • Formado por fibras nerviosas mielínicas gruesas, de alta velocidad de conducción de los impulsos nerviosos. 2. Sus axones decusan a nivel bulbar. 3. Orientación espacial da las fibras nerviosas muy alta con respecto a su origen en la superficie corporal.

4. Buena discriminación de la intensidad del estimulo. 5. Informa acerca de la vibración y la cinestesia, así como tacto y presión.

La parte central o cortical Sistema espinotalámico antero lateral. 1 • Fibras amielínicas y mielínicas muy finas, de baja velocidad de conducción de los impulsos nerviosos. 2. Decusan en la. médula espinal. 3.Orientación espacial es mucho menor y algunas fibras al parecer tienen muy poca orientación. 4.Pobre discriminación de la intensidad del estímulo. 5.Informa acerca de estímulos térmicos, dolorosos, tacto y presión. La parte central o cortical encargada de la elaboración o integración de las informaciones somestésicas mecanoceptivas se localizan en la circunvolución postcentral del 16— bulo parietal. La corteza somestésicas se divide en áreas somestésicas primaria y secundaria o corteza somestésicas primaria y secundaria.

El área somestésica primaria se halla situada en la superficie lateral externa de la circunvolución postcentral y es mucho más importante que la secundaria. Posee una alta organización topográfica de la. superficie corporal contralateral y de una porción ipsilateral de la cara. La representación en la corteza semestésicas primaria de la superficie corporal es directamente proporcional al número de receptores especializados en cada una de las respectivas zonas periféricas del cuerpo.

El área somestésica secundaria se halla por detrás y por debajo del extremo inferior de la circunvolución post-central, encima de la cisura de Silvio. Posee una representación topográfica de la superficie corporal menos precise e incluso tiene proyecciones ipsilaterales y contralaterales de áreas corporales homónimas. Se sabe poco de la función de esta área. La estimulación produce en algunos casos movimientos corporales complejos, por lo cual podría desempeñar cierto papel en la regulación sensorial de las funciones motoras. 1.6.2 Sistema sensorial visual

El sistema sensorial visual es un teleceptor capaz de excitarse cuando la energía luminosa incide sobre los fotoceptores ubicados en la retina del ojo.

Las células fotosensibles del sistema visual son capaces de excitarse cuando sobre ellas incide un foto de energía luminosa. Poseen un alto poder de resolución espacial, espectral y temporal.

El ojo humano es sensible a longitudes de onda entre 400 y 720 nanómetros, es decir desde el violeta hasta el rojo, pasando por el azul, verde, amarillo y

naranja.

La parte receptora del sistema visual esta en el ojo, que sea un órgano altamente diferenciado en la recepción de la energía luminosa y su transducción en energía de impulsos nerviosos.

Si se da un corte medio sagital al ojo se pueden observar de afuera hacia dentro tres capas: esclerótica, coroides y retina.

La esclerótica es una estructura resistente y fibrosa que contribuye junto a la orbita ósea ocular a conservar la estructura del ojo. La parte anterior de la esclerótica, la córnea, es transparente y no posee vasos sanguíneos y por ella pasa la luz hacia la ratina, luego de atravesar el sistema de lentes del ojo integrado por la córnea, el cristalino y los líquidos intraoculares (humores acuoso y vítreo).

La córnea y el cristalino actúan como lentes convexos que refractan los rayos luminosos enfocándolos en la superficie de la retina. Cuando se produce la opacidad del cristalino y no deja pasar la luz (enfermedad denominada cataratas) es necesario eliminarlo y en su lugar resulta necesario usar lentes.

El coroides es una estructura altamente vascularizada y pigmentada, por lo que suministra nutrientes y oxígeno a la retina, a la vez que evita la reflexión interna de la luz. En la parte anterior, el coroides forma el iris pigmentación determina el color de los ojos y en su con presenta una abertura denominada pupila, que regula la tenuidad de luz que penetra al ojo lo que posibilita la adaptación a diferente intensidad de iluminación. Por de tras de la pupila y en relación con el coroides encontramos el cuerpo ciliar, los procesos ciliares y los ligamentos de suspensión del cristalino, estructuras todas que intervienen en la acomodación. El mecanismo de la acción permite variar la curvatura del cristalino por lo podemos ver los objetos ubicados a diferentes distancias. La retina es la capa más interna del ojo donde se encuentran los fotoceptores

— conos y bastones — junto a otras neuronas sensoriales visuales — células bipolares, ganglionares, horizontales y amacrinas — que forman los primeros elementos de la parte conductora de la vía visual.

La retina consta de una serie de capas celulares vas, que son: — epitelio pigmentado — células fotoceptora — células bipolares — células ganglionares — axones de las células ganglionares.

La capa pigmentada es la más externa y cercana a la coroide. Evita la.

reflexión interna de la luz, a la vez participa en la resíntesis de los fotopigmento visuales.

La capa de células fotoceptoras está integrada por loe conos y bastones fundamentalmente. Ambos fotorreceptores presentan elementos estructurales comunes aunque tienen diferencias en la forma del segmento externo donde está localizado el fotopigmento.

Los conos permiten la visión diurna y al color. Se identificado tres tipos de

conos debido a que tienen pigmentos específicos, para los colores rojo, azul y verde. Podemos identificar los colores por la intensidad de la estimulación que se produce de la combinación de los tres tipos de conos. Cuando llega la luz roja a la ratina no solo se estimulan los conos rojos, sino que también se excitan los verdes y los azules, pero con una intensidad menor, por lo que sólo se refleja el rojo, en este caso los conos rojos se estimulan con una intensidad de 0.4, los verdes con 0.1 y a loe azules con 0, esta proporción 4:1:0 es interpretada por corteza visual como sensación del rojo. Para. lograr el amarillo deberá existir la proporción siguiente: rojo 1, verde 1 y azul 0; aunque el amarillo no existe en el estimulo, se refleja corticalmente al combinarse el rojo y el verde. La estimulación casi igual de todos los conos rojo, verde y azul da la sensación de color blanco.

Los bastones son altamente sensibles y permiten la visión nocturna. En ellos se observa mayor cantidad de fotopigmento, una alta convergencia de los circuitos neuronales integran la vía visual y gran tiempo de integración de la información recibida. Es decir, son capaces de captar fotones independientes e integrar sus estimulaciones debido a la sumación espacial y temporal, lo que nos permite de-tectar pequeñas variaciones de la energía luminosa durante la noche. Se presenta un solo tipo de bastones.

La capa de células bipolares está integrada por neuronas bipolares, dispuestas perpendicularmente a la superficie de la retina. Estas neuronas hacen sinapsis con los fotoceptores e integran las neuronas de primer orden de la vía visual. También hacen sinapsis con células horizontales amacrinas.

La capa de células ganglionares la forman células así denominadas y son las neuronas de segundo orden de la vía visual. Forman circuitos neuronales convergentes y divergentes con las células bipolares y amacrinas.

Los axones de las células ganglionares integran la capa más interna y forman el nervio óptico que sale de la retina por el denominado punto ciego.

Además, de la distribución mencionada, existe una organización horizontal integrada por las células horizontales amacrinas, Las primeras hacen sinapsis con los fotoceptores y células bipolares y ganglionares. Las células horizontales y amacrina tienen función integradora y regulan la función de la retina.

La retina en el hombre como se puede apreciar presenta los fotoceptores en las capas más profundas por lo que la luz tiene que atravesar todas las capas antes de incidir sobre los fotopigmentos, por ello se plantea que presentamos una retina invertida. Solo en la zona denominada fovea central este fenómeno no se presenta y se constituye como la región de mayor agudeza visual.

La menor distancia que debe medir entre dos puntos luminosos para que se puedan discriminar ambos se denomina agudiza visual.

En la fóvea central, la retina es más delgada y en ella solo encontramos conos, no observándose ni convergencia, ni divergencia en los circuitos que parten de

esta zona, lo que incrementa la fidelidad en la trasmisión de la información recibida. La luz procedente del ambiente penetra al ojo a través de la córnea, continúa por el humor ocuoso y atraviesa el cristalino, pasa por el humor vítreo e incide sobre la retina. Luego de cruzar a través de las capas de la retina llega a estimular el segmento externo de los fotoceptores donde se encuentran los fotopigmentos (rodopsina, en los bastones y otros fotopigmentos de composición similar a la rodopsina, en los conos).

Al incidir la luz sobre el fotopigmento se producen variaciones en su estructura química instantáneamente, esto provoca cambios en el movimiento de los iones sodio a través de la membrana lo que se expresa en una hiperpolarización que constituye el potencial generador que durará mientras persiste la luz y de esta forma se lleva a cabo la transducción de la energía luminosa, en energía capaz de trasmitirse por las neuronas del sistema nervioso.

Los potenciales generadores se transmiten sin ningún cambio por los cuerpos de conos y bastones, ya que ellos no producen potenciales de acción o impulsos nerviosos si. no que producen señales en las neuronas sucesivas, las células bipolares y horizontales.

La parte conductora del sistema visual comienza cuando las células bipolares y horizontales reciben la señal, de la transducción que tuvo lugar en los fotoceptores.

En la actualidad, los especialistas plantean casi con seguridad que los conos y bastones secretan una sustancia transmisora (no identificada aún), que causa despolarización de las células horizontales e hiperpolarización de las bipolares, en otras palabras la estimulación de los fotoceptores se transduce en señales excitatorias para las células bipolares e inhibitorias para las células horizontales.

Ni las células bipolares ni las horizontales transmiten potenciales de acción, sino se producen potenciales electrotónicos de toda la membrana de estas células.

Las células bipolares transmiten directamente de esta forma, la información excitatoria de los conos y bastones a las células ganglionares que si trasmiten sus señales en forma de impulsos nerviosos. Simultáneamente las células horizontales trasmiten información inhibitoria lateralmente desde los fotoceptores basta las células bipolares localizadas en áreas laterales, lo que provoca una inhibición de las células bipolares por fuera del punto de la retina que fue excitado (inhibición lateral) lo que aumenta el contraste.

También las células amacrinas son estimuladas por las bipolares y quizás directamente por los fotoceptores e indican cambios en la intensidad de iluminación de la retina.

En resumen, tenemos que las cedulas bipolares, horizontales y amacrinas, cada una con funciones diferentes estimulan a las células ganglionares.

Las células ganglionares son de diversos tipos y continúan el análisis de la

información recibida, tales como el descubrimiento de cambios instantáneos en la intensidad de la luz, contrastes, así como un proceso de análisis inicial del color. Los axones de las células ganglionares se reúnen y forman el nervio óptico que abandona la retina por el llamado punto ciego. (Figura 17).

Como puede apreciarse de lo explicado hasta aquí, en la retina no solo tiene lugar la transducción de la energía luminosa, en energía de potenciales de acción, sino que se inicia el proceso de análisis de la información recibida a partir de loe procesos do convergencia y divergencia de la señale en los circuitos neuronales, así como loe procesos de inhibición lateral, resultante de la interacción compleja de las células que forman la retina. Por esta razón se afirma que por ejemplo, el proceso de análisis del color comienza en la retina y no es totalmente función del cerebro.

La fóvea central divide la retina en dos: la hemirretina nasal, interna y la temporal, externa.

Los nervios ópticos de ambos ojos pasan por la base de los hemisferios

cerebrales hasta el quiasma óptico donde las fibras de la hemirretina nasal de cada nervio óptico decusan, mientras las fibras procedentes de las células ganglionares de la hemirretina temporal se mantienen del mismo lado.

Del quiasma óptico se forman las centellas ópticas (que contienen las fibras nasales del ojo del otro lado, más las temporales del ojo de ese lado) que continúan hasta hacer sinapsis con las neuronas del núcleo geniculado lateral ubicado en la parte posterior del tálamo, donde llega por tanto información de ambas retinas.

Los axones de las neuronas del núcleo geniculado lateral forman la radiación óptica que se dirigen a la corteza visual primaria, ubicada en el lóbulo occipital.

Del nervio óptico parten axones colaterales que se dirigen al mesencéfalo (donde están localizados los colículos superiores y los núcleos pretectales, a la vez esta estructura subcortical recibe información indirecta desde la corteza visual, lo que nos permite llevar a cabo el control de los movimientos de la cabeza y ojos hacia el origen del estímulo visual y la regulación de los reflejos pupilares a la luz.

La parte central o cortical del sistema visual lo integran el área visual primaria o

corteza visual primaria (área 17 de Porodman) ubicada en el lóbulo Occipital en los lóbulos parietal y temporal inferiores.

Los axones de las neuronas de los núcleos geniculados laterales hacen sinapsis con las neuronas de la capa 4 de área visual primaria y de ahí ascienden basta las capas 2 y 3. Impulsos nerviosos del área visual primaria se proyectan en las áreas visuales secundarias (áreas 18 y 19 de Brodman) donde continua el análisis y procesamiento de la información recibida.

Las áreas visuales secundarias envían impulsos a las áreas MST y el área 7, del lóbulo parietal inferior donde concluye el análisis de la información relacionada con el movimiento y la localización espacial de los objetos. Mientras otro conjunto

de impulsos viajan a áreas visuales superiores, como son las áreas 21 y 22, del lóbulo temporal inferior donde concluye el análisis y procesamiento de la información recibida y que se relaciona con la percepción de la forma y los colores de los objetos observados. Probablemente estas interpretaciones progresivamente más complejas, que acaban decodificando la información visual dan a la persona la impresión global de los objetos que está observando y por ello, es que el sistema visual permite el análisis sensoperceptual de la información que llega del ambiente. 1.6.3 Sistema sensorial auditivo

El sistema sensorial auditivo constituye un mecanoceptor altamente especializado que responde a la vibración mecánica de las ondas sonoras en el aire y las transduce en energía de potenciales de acción.

Las ondas sonoras se transmiten por compresión y rarefacción de las partículas del aire por donde se propaga.

La amplitud de la vibración de las partículas de aire disminuye con el tiempo y la distancia con relación a su lugar de origen, debido a la resistencia friccional que le presenta el medio en que se propaga.

Las frecuencias audibles por el hombre oscilan en un rango de 20 a 20000 Hertz (ciclos por segundo) cuyo limito superior varía con la edad, por disminución de la sensibilidad a las altas frecuencias. Se considera ultrasonido frecuencias superiores a 20000 Hertz.

La parte periférica o receptora del sistema auditivo es el oído, que se subdivide en oído externo, oído medio y oído interno. El oído recibe las ondas sonoras, discrimina sus frecuencias, transduce esta información para su posterior transmisión al sistema nervioso central.

El oído externo está formado por el pabellón de la oreja, el conducto auditivo externo y termina en la membrana timpánica y tienen por función captar y concentrar las ondas sonoras para poner a vibrar la membrana timpánica.

El oído medio está formado por una cavidad llena de aire situada en el hueso temporal y que está ocupada por tres pequeñas huesecillos unidos entre si: martillo, yunque y estribo.

El martillo se une a la membrana timpánica, mientras el estribo se adosa a la membrana de la ventana y de esta forma se transmite del oído externo al interno, la energía mecánica de las ondas sonoras.

Además, en el oído medio encontramos dos músculos, el tensor del tímpano y el estapedio, que se insertan al martillo y estribo respectivamente y participan en el reflejo de atenuación de las bajas frecuencias, con lo que se protege al caracol de vibraciones que lo puedan dañar, a la vez que enmascara los sonidos de baja frecuencia en medios muy ruidosos, lo que permite a la persona concentrarse en sonidos con frecuencia por encima de 1000 Hertz.

El oído medio comunica con la faringe a través de la trompa de Eustaquio, la

cual se abre durante la deglución, masticación y bostezo, y permite el equilibrio de presiones entre el oído externo y el medios.

La membrana timpánica y el conjunto de huesecillos del oído medio llevan a cabo el acoplamiento de la impedancia entre las ondas sonoras del aire y las vibraciones de la endolinfa del caracol, lo cual posibilita un mayor aprovecha miento de la energía de la onda sonora y por tanto un aumento de la sensibilidad auditiva.

En el oído interno encontramos una serie de estructuras relacionadas con la información vestibular (conductos semicirculares, utrículo, sáculo) y otras relacionadas con la información auditiva constituida por la cóclea o caracol.

La cóclea esta ubicada en una cavidad ósea del hueso temporal y contiene un líquido denominado endolinfa, a la vez que está separada del hueso por la perilinfa que es un líquido de diferente composición al antes mencionado. La cóclea es un tubo enrollado alrededor de un hueso y presenta subdivisiones íntimas denominadas rampa vestibular, rampa media y rampa timpánica.

Las rampas vestibular y media están separadas por la membrana de Reisner, mientras las rampas timpánica y media están separadas entre sí por la membrana basilar en donde están localizados los órganos de Corti, que son los transductores de la energía mecánica de las ondas sonoras, en impulsos nerviosos.

Los receptores específicos del órgano de Corti son dos tipos de células celiadas; las internas y las externas. Los cilios de estas células tocan el gel que reviste la superficie de la membrana tectorial, de forma tal, que al moverse la membrana oval por la acción de los huesecillos del oído medio, ponen en movimiento la endolinfa, lo que provoca que la membrana basilar vibre y esto hace que los cilios de las células ciliares se desplacen en uno y otro sentido y froten contra la membrana, tectorial lo que produce cambios alternos del potencial de la membrana (despolarización e hiperpolarización). Este potencial alterno da las células ciliadas es el potencial generador, que dará lugar a la aparición de potenciales de acción en las terminaciones nerviosas de las neuronas bipolares cocleares, cuyos cuerpos celulares forman el ganglio espiral, ubicado en el modiolo.

Diferentes ondas sonoras (entiéndase de diferentes frecuencias) activan distintas regiones de la membrana basilar y por consiguiente son estimuladas diferentes poblaciones de células ciliadas lo que brinda información sobre una de sus características, ya que se discrimina la frecuencia según las células ciliadas estimuladas.

La parte conductora de este sistema comienza cuando las prolongaciones de las neuronas hipolares cocleares del ganglio espiral forman la rama acústica del VIII par craneal o nervio estatoacústico, entran al sistema nervioso central por el nivel bulbar y hacen sinapsis con los núcleos cocleares. Los axones de las neuronas ubicadas en los núcleos cocleares van al complejo olivar superior, ipsilateral y contralateral, situados también a nivel bulbar. Los axones de las neuronas del complejo olivar superior ascienden hasta hacer sinapsis con los colículos inferiores aunque algunos axones continúan sin hacer sinapsis en él.

Los axones del colículo inferior en su mayoría ascienden ipsilateralmente hasta

el núcleo geniculado medial del tálamo. A ésta núcleo también llegan aquellos axones que no hicieron sinapsis en el colículo. De aquí parten los axones que forman la radiación auditiva que terminan en el área auditiva primaria del lóbulo temporal. Se observa un alto grado de divergencia de la vía auditiva en su trayecto. También de la vía parten colaterales axónicas hacia otros núcleos del tronco encefálico, los que elaboran respuestas reflejas rápidas que contribuyen a localizar la fuente del sonido por movimientos de la cabeza, atenuar las bajas frecuencias, etc.

La parte central o cortical del sistema sensorial auditivo lo integran las áreas auditivas primaria y secundaria.

El área auditiva primaria presenta una organización tonotópica precisa, observándose experimentalmente con electrodos ya que cada frecuencia de la onda sonora activa diferentes columnas de neuronas corticales.

La extirpación bilateral del área auditiva primaria puede disminuir considerablemente e incluso puede abolir la capacidad de discriminar entre diferentes tipos de sonido.

El área auditiva secundaria o corteza de asociación auditiva es excitada por impulsos nerviosos procedentes del área primaria y por axones provenientes de zonas de asociación del tálamo.

Lesiones del área auditiva secundaria provocan la incapacidad de interpretar el significado del sonido que se escucha, es decir escucha perfectamente e incluso es capaz de repetir lo escuchado; pero no es capaz de interpretar el significado de ello. 1.6.4 Sistema sensorial gustativo

El sistema sensorial gustativo es capas de detectar las sustancias químicas disueltas en el agua y que se pongan en contacto directo con sus superficies químico excitables, interviene en la selección del alimento y representa una vía de información para controlar los movimientos relacionados con la alimentación.

La parte receptora la integran el conjunto de botones gustativos que están localizados en su mayor parte en la lengua, principalmente en su superficie dorsal. También se encuentran botones gustativos en la pared interna de la cavidad bucal, en el velo del paladar y en la epiglotis.

El botón gustativo es una estructura redondeada que está integrado de células de sostén y células gustativas. Estas últimas son sustituidas continuamente por mitosis de las células epiteliales vecinas. La vida media de una célula gustativa es de unos 10 días.

Las células gustativas presentan en su extremo apical, varias microvellosidades que proporcionan la superficie receptora para el gusto y se sobresalen a través del poro gustativo.

Entre las células gustativas se encuentran una red de fibras nerviosas gustativas, que son estimuladas cuando una sustancia química dada hace contacto con las microvellosidades de las células gustativas y provoca en estas una varia-ción de su potencial de membrana y la generación de impulsos nerviosos en la fibra nerviosa.

El mecanismo por el cual la sustancia química reacciona con las

microvellosidades para iniciar el potencial del receptor se desconoce.

Las células gustativas se adaptan rápidamente, observándose un aumento de los potenciales de acción cuando la sustancia química se pone en contacto con ellas; adaptándose en los dos segundos siguientes a un nivel de descarga mucho menor.

Se plantean cuatro sabores primarios: ácido, salado, dulce y amargo; pero sabemos que una persona puede percibir cientos o miles de sabores diferentes, lo que se supone sean: la resultante de la combinación de distintos grados cuantitativos de estimulación de las cuatro sensaciones primarias del gusto.

La parte conductora del sistema se inicia por las fibras nerviosas que recibieron la información transducida por las células gustativas y que forman parte de los nervios facial (VII par craneal), glosofaríngeo (IX par craneal) y vago (X par craneal) que inervan las regiones donde están los botone gustativos y que penetran por el nivel bulbar y constituyen en su conjunto el haz solitario; luego hacen sinapsis con neuronas aferentes de segundo orden en el núcleo solitario, localizado también en el bulbo raquídeo. Se aprecia una organización topográfica precisa a este nivel, con relación a la superficie de la lengua y la cavidad bucal.

Los axones de las neuronas de segundo orden ascienden hasta los núcleos del complejo ventrobasal del tálamo (ipsilateral) donde hacen sinapsis con neuronas de tercer orden que continúan hacia el extremo inferior de la circunvolución postcentral en la corteza parietal en donde giran hacia la profundidad de la cisura de Silvio .

La parte cortical del sistema gustativo se encuentra en la corteza somestésica primaria, a donde llegan las neuronas de tercer orden desde el tálamo. Los axones de estas neuronas terminan cerca de la zona donde terminan las vías con información somática de la lengua.

También del núcleo solitario parten axones colaterales que van a los núcleos salivares superior e inferior, lo que constituye la entrada de información sensoria], que desencadena los reflejos que involucran la secreción de saliva. De esta forma la presencia de alimentos en la boca se ve acompañada de un incremento en la secreción salival.

1.6.5 Sistema sensoria], olfatorio

Es un sistema capaz de detectar sustancias químicas disueltas en el aire cuyas fuentes de origen se encuentran distantes, por lo que los quimioceptores que lo forman también pueden ser evaluados como teleceptores.

La parte periférica o receptora de este sistema es la mucosa olfatoria que cubre en el hombre la parte superior y parcialmente la media de la cavidad nasal y los septos nasales. En cada fosa nasal la mucosa olfatoria tiene una superficie de aproximadamente 2.4 centímetros cuadrados. Las células receptoras, denominadas células olfatorias son células nerviosas bipolares. Hay cerca de 40 millones de estas células en el epitelio olfatorio.

La mucosa olfatoria está formada de una capa de células receptoras u olfatorias y células de sostén, separadas del tejido conectivo por una membrana basal, Dispersas entre estas células hay muchas pequeñas glándulas de Bowman, que secretan mucus en la superficie de la mucosa,

No sabemos que es químicamente necesario para estimular las células olfatorias.

Las sustancias químicas que estimulan la mucosa olfatoria, deben ser: volátiles, para poder penetrar por las fosas nasales; ligeramente solubles en agua, para atravesar el mucus y llegar hasta los cilios de las células olfatorias, y también deben ser ligeramente solubles en lípidos para interactuar con las moléculas receptoras de las membranas de las células olfatorias.

Se han aislado ajete olores primarios, aunque se considere probable la existencia de más sensaciones primarias olfatorias. Las siete clases de olores primarios reconocidos son:

1. alcanforados 2. almizoleros 3. florales 4. menta

5. etéreos 6. picantes 7. pútridos

Además, las células olfatorias son estimuladas por los olores que emanan de los

alimentos masticados y deglutidos, ya que existe una comunicación nasofaríngea. Las células olfatorias presentan gran adaptabilidad a una estimulación continua,

por ello nos acostumbramos rápidamente a los olores de determinado lugar, luego de un tiempo en éste.

La parte conductora de este sistema sensorial se inicia cuando los axones de las células olfatorias atraviesan la placa cribosa del etmoides y hacen sinapsis con el bulbo olfatorio, que es una prolongación del cerebro olfatorio. Las zonas de

sinapsis con el bulbo olfatorio se denominan glomérulos, ya que los axones hacen gran convergencia y se producen circuitos neuronales de inhibición lateral. Desde cada bulbo olfatorio parten numerosas fibras que componen los nervios olfatorios o tracto olfatorio que entra directamente en los hemisferios cerebrales.

Es preciso destacar que los nervios olfatorios no hacen relevo (sinapsis) en el tálamo sino entran directamente al telencéfalo o cerebro olfatorio.

La parte central o cortical del sistema olfatorio lo integran las áreas olfatoria medial y olfatoria lateral, que es a donde llegas directamente los tractos olfatorios.

El área olfatoria medial está formada por un grupo de núcleos localizados por encima y delante del hipotálamo. Mientras el área olfatoria lateral está localizada en el lóbulo temporal. Hay haces olfatorios secundarios que comunican ambas áreas olfatorias con estructuras corticales y subcorticales y controlan las respuestas del organismo a estímulos olfatorios, tales como respuestas emocionales como temor, excitación e impulsos de placer y sexuales. A su vez, el área olfatoria lateral envía haces olfatorios secundarios al lóbulo frontal, lo que posibilita integrar la información olfatoria con sensaciones somáticas, visuales, táctiles y de otros tipos. 1,6,6 Peculiaridades anatomofisiológicas por edades de los sistemas sensoriales.

Sistema sensorial visual:

La longitud del globo ocular aumenta con la edad, observándose en el recién nacido, que es de 16 mm y ya a los 20 años es 25 mm.

Con la edad cambia el color del iris debido a variaciones en la cantidad de pigmento en esta estructura. En el recién nacido y hasta el primer año de vida el iris contiene. no pocos pigmentos, por lo que presenta una tonalidad azul grisáceo y no es hasta los 10-12 años que se alcanza la coloración definitiva del iris.

La elasticidad del cristalino disminuye con la edad, A causa del cambio del metabolismo general en el organismo, en el cristalino y la córnea tiene lugar el endurecimiento de la sustancia intercelular y la opacidad, probablemente por desnaturalización de las proteínas que constituyen esta lente biológica, lo cual es prácticamente irreversible. Por esta causa, la elasticidad del cristalino se pierde, lo que limita la posibilidad de acomodación. El trastorno ocasionado por este deterioro se denomina presbicia. Esta variación de la elasticidad del cristalino trae como resultado que varíe considerablemente con la edad, el punto cercano de visión, lo que se puede valorar en los siguientes datos: Punto cercano Edad (años) de la visión cm) 8 8,6 20 10,4 60 85,3

A los 3 años, la hipermetropía aparece en el 8% de los niños y la miopía en el

2,5%, mientras entre los adolescentes de 14 a 16 años existe un 11% de miopes. El incremento de este porciento se produce fundamentalmente a expensas de aquellos niños, y adolescentes que no cumplen las medidas higiénicas requeridas, tales como adoptar posiciones incorrectas ante la mesa durante el estudio, leer con iluminación deficiente y realizar esfuerzos desmedidos de los músculos oculares durante períodos de tiempo prolongado cuando estudian.

La retina, a pesar de ser la primera estructura en formarse, no alcanza su funcionamiento óptimo hasta que no transcurren los tres primeros meses del nacimiento, momento en el cual se completa la mielinización de las fibras que componen el nervio óptico.

Los procesos escleróticos en el sistema vascular del ojo alteran el trofismo, especialmente de la retina, lo que conduce a la alteración de la estructura y de la función de la retina.

La percepción de los colores, al igual que la percepción luminosa en general, varía de acuerdo con la edad. El recién nacido tiene más bastones y menos conos; pero ya a los tres años la cantidad de conos iguala incluso supera la de bastones. La máxima sensación de loe colores se alcanza a los treinta años y a partir de esta edad comienza a disminuir, aunque esta capacidad varía según la ejercitación que tenga la persona.

Con la edad disminuye la diferenciación de tonos y matices. Los niños presentan mayor diferenciación en los tonos fuertes, por ejemplo el rojo. El niño primero reconoce el color amarillo y el verde y luego el azul.

Ocho de cada cien hombres poseen trastornos en la visión cromática. En las mujeres es mucho menos, solo un 0,4%.

Los cambios más frecuentes de la visión estereoscópica ocurren de los 9 a 10 años y su nivel óptimo se alcanza entre los 17 a 22 años.

El valor normal de la agudeza visual es 20/20. A los 18-20 años casi el 100% de las personas tienen la máxima agudeza visual. Este valor desciende a un 90% a los 40 años;74% a los 60 años y 47% a los 80 años.

La visión espacial se desarrolla con la edad y tiene su inicio con el nacimiento. El recién nacido reacciona a luz intensa y ya al mes de nacido puede fijar la vista en un punto determinado. A los tres meses sigue los objetos en movimiento hasta que estos salgan de su campo visual.

La visión espacial del niño se enriquece en la medida que este manipula los objetos, ya que este tipo de percepción requiere no solo de la vista, sino también de la información que le brinda el sistema sensorial somático. La percepción espacial solo se produce cuando existe una adecuada relación entre las áreas visuales y somestésicas, lo que se alcanza a los cinco meses de nacido. El sentido de la distancia a que se encuentran los objetos lo adquirirá a medida que logre andar solo, y que el espacio por donde se desplace aumente de tamaño.

A los dos años, el niño ve todo lo que puede ver un adulto. Al finalizar el quinto a sexto año logra aproximarse a la realidad espacial, producto de la experiencia acumulada.

En la edad preescolar el campo visual de los niños se incrementa intensamente, y ya alrededor de los 7 años el alcanza aproximadamente el 80% del adulto. En el desarrollo del campo visual se han observado diferencias por sexo a los 6 años en los varones es mayor que en las hembras, mientras que de 7-8 años ocurre a la inversa; en las siguientes edades se iguala, y ya a los 13-14 años en las hembras es mayor. Las peculiaridades del campo visual por edad y sexo deben tenerse en cuenta al organizar el proceso docente educativo en la atención a las diferencias individuales. Debemos recordar que el campo visual determina el volumen de información docente que puede percibir un individuo, y en consecuencia tiene relación con la asimilación del material docente. — Sistema sensorial auditivo

En el embrión humano, el desarrollo del oído se inicia en el curso de la cuarta semana de vida intrauterina. Existen datos que evidencian ya a los 8-9 meses del desarrollo prenatal el nuevo ser percibe sonidos que se encuentran en el rango de los 20 - 5000 hz y reacciona a ellos mediante movimientos.

Una reacción muy precisa a los sonidos se presenta en los niños de 7-8 semanas de nacido, ya a los 5-6 meses el lactante es capaz de reaccionar a sonidos muy finos y agitados. A esta edad escuchan peor las palabras que los tono sonoros, y en este aspecto se diferencian de los adultos,

El oído de los niños tiene una estructura diferente al de los adultos: el conducto auditivo externo es estrecho, la trompa de Eustaquio, que une al oído interno con la faringe es corta y ancha y se halla situada casi horizontalmente, lo que facilita el paso, al oído interno desde la faringe de alimentos y microbios que pueden provocar afecciones. La estructura de los tejidos de ciertos sectores del oído se diferencia considerablemente a la de los adultos.

La formación morfofuncional definitiva de los órganos de la audición termina alrededor de los 12 años. A esta edad se incrementa la agudeza auditiva, que alcanza el máximo hacia los 14—19 años, y después de los 20 comienza a disminuir.

También con la edad varía el umbral auditivo y disminuye el límite de audición de las frecuencias altas. En los niños puede alcanzar hasta 20000 hz. pero a los 35 años llega sólo a los 15 000 Hz.

El estado funcional del sistema sensorial auditivo está en relación directa con la influencia de muchos factores ambientales. Un entrenamiento especial puede incrementar su sensibilidad. Por ejemplo la música, el baile, la gimnasia rítmica afinan la audición. En otro sentido la fatiga física y mental, un alto nivel de ruido, las fluctuaciones bruscas de temperatura y presión disminuyen significativamente la capacidad de los órganos auditivos. Además de estos los sonidos fuertes aumentan la tensión del sistema nervioso, que trae aparejado el desarrollo de

enfermedades nerviosas y cardiovasculares.

Resulta necesario recordar que el umbral de las sensaciones dolorosas para el hombre se encuentran en un nivel de ruido entre 120-130 db, y hasta uno de 90 db en ocasiones puede producir este tipo de sensaciones. En relación con esto cada profesor debe enseñar a sus alumnos a mantener silencio y hablar en voz baja, y que el ruido excesivo en el aula afecta también la salud. (La conversación de intensidad promedio provoca un ruido de 60-70 db y el grito o la conversación en alta voz alrededor de 90 db. — Sistema sensorial gustativo

Entre el quinto y séptimo mes de vida intrauterina los esbozos de los botones gustativos están más ampliamente distribuidos en la boca y la faringe que en el adulto.

El sistema gustativo existe ya en niños prematuros de ocho meses. Los recién nacidos reaccionan francamente al sabor dulce succionando bien y

expresan su descontento si se les pone en la lengua algunas gotas de un líquido amargo, salado o ácido.

Con la edad el número de los botones gustativos disminuye y se observa el aumento de los umbrales gustativos para todas las sustancias, especialmente las dulces. Ya a los 6 años alcanza el nivel del adulto.

En los niños, y a veces en los adultos los botones gustativos pueden encontrarse en los labios, las caras externas e internas de la epiglotis y los ligamentos vocales.

Los niños presentan mayor número de botones gustativos que el adulto. Por lo general, después de los 45 años muchos de los botones gustativos degeneran rápidamente haciendo que la sensación del gusto resulte cada vez menos aguda.

Capitulo II. Actividad Nerviosa Superior en niños y adolescentes.

Al hablar de actividad nerviosa superior nos referimos a los mecanismos funcionales del cerebro, fundamentalmente de los hemisferios cerebrales, que garantizan una relación óptima entre el organismo y el ambiente. De ahí la necesi-dad de conocer el funcionamiento del cerebro en sus diferentes niveles estructurales; desde las reacciones más complejas hasta las que ocurren a nivel de neuronas aisladas y de formaciones intraneuronales.

La fisiología de la actividad nerviosa superior en niños y adolescentes estudia el desarrollo y formación de los mecanismos funcionales del cerebro en proceso ontogenético. La actividad nerviosa en el niño es el resultado de la maduración morfofuncional de todo el sistema nervioso, comenzando en los primeros meses de su desarrollo prenatal. Los cambios más intensos del sistema nervioso, y sobre todo de la corteza cerebral ocurren en los primeros años de la etapa postnatal hasta los 7-8 años, a partir de la cual las transformaciones cuantitativas son

relativamente pequeñas.

Las peculiaridades morfofuncionales del. sistema nervioso y junto a el de la actividad nerviosa superior en niños y adolescentes, alcanza el nivel del hombre adulto aproximadamente a los 20 años. Todo el proceso complejo de desarrollo del sistema nervioso, sus peculiaridades y procesos psíquicos en el hombre, son determinados por la herencia y por factores del medio social. Este último tiene un carácter rector en el desarrollo postnatal de niños y adolescentes, y por eso el educador tiene una gran responsabilidad en el desarrollo de las posibilidades intelectuales y de las restantes esferas, del hombre nuevo que queremos formar.

Para el pedagogo son esenciales los conocimientos sobre los mecanismos funcionales del cerebro tanto teórica como prácticamente, ya que le brinda la fundamentación fisiológica de la enseñanza y el aprendizaje del niño así como de los diferentes procesos psíquicos.

No podemos negar el rol fundamental que han legado, en los estudios de la

actividad nerviosa, la teoría de I M. Sechenov de I.P.Pavlov. Sin embargo en la actualidad otras teorías explican de forma más integral el funcionamiento del cerebro. En esta dirección los estudios neurofisiológicos con nuevas técnicas aportan gran cantidad de datos novedosos.

Modernamente se aplican métodos cibernéticos, neurofarmacológicos, electrofisiológicos, bioquímicos e histoquímicos. Un lugar importante tienen en la actualidad los métodos neurofisiológicos que permiten estudiar el estado físico y psíquico del hombre,

En los últimos años se ha desarrollado un nuevo método electro fisiológico de investigación : el registro de los potenciales postsinápticos considerados lentos (PEL), que permiten determinar las fluctuaciones eléctricas en zonas determinadas del cerebro durante segundos, minutos y hasta horas. De acuerdo al criterio de algunos científicos, estos potenciales eléctricos reflejan específicamente el estado de aquellas estructuras nerviosas de la corteza, que registran la actividad general del organismo, de su estado físico y psíquico, las que garantizan el nivel necesario de las funciones vegetativas.

Entre los problemas contemporáneos de la actividad nerviosa superior, en este capítulo analizaremos las bases fisiológicas de los procesos afectivos, lo que dará una idea más clara de cómo las emociones tienen gran significación en la optimización de la actividad humana, donde se interrelacionan lo psíquico y lo fisiológico. Es necesario aclarar que al estudiar el problema desde el punto de vista fisiológico no pretendemos biologizar este complejo proceso psíquico sino dar los fundamentos para que pueda ser comprendido integralmente al tratarlo posteriormente en Psicología.

Se estudian además formas simples de aprendizaje donde ocupa un lugar la

formación de reflejos condicionados, que complementados con nuevos métodos de investigación fisiológica, han permitido penetrar más profundamente en los mecanismos funcionales del cerebro, que brindan fundamentación a las formas complejas de aprendizaje y memoria. Posteriormente presentaremos los

fundamentos fisiológicos de la atención, necesarios para la labor del maestro en la adecuada orientación del desarrollo y la educación de sus alumnos. 2.1 Bases fisiológicas de los procesos afectivos. La actividad humana está matizada por estados emocionales. Esto conlleva a que el hombre sienta atracción o rechazo hacia dicha actividad, es decir, se sienta o no motivado hacia la misma. Pero, ¿Cuál es el sustrato fisiológico de esos estados emocionales?.

Al estudiar las emociones es importante considerarlas en su aspecto psicológico y fisiológico, este está relacionado no sólo con el funcionamiento del sistema nervioso, sino también con los sistemas vegetativos tales como el cardiovascular, respiratorio, digestivo, etc. Junto a la alegría o el miedo sentimos cambios en el ritmo cardíaco, variaciones en la frecuencia respiratoria, escalofríos u otras reacciones del organismo, que constituyen manifestaciones fisiológicas de este proceso psíquico.

La expresión psicológica y fisiológica de las emociones es posible por las relaciones anatómicas y funcionales que existen entre la neocorteza cerebral, el hipotálamo, el sistema límbico y el sistema nervioso vegetativo.

El hipotálamo integra respuestas motoras endocrinas y vegetativas. El cerebro

anterior conecta el hipotálamo con el mundo exterior de manera que las respuestas del individuo están en correspondencia con la situación ambiental.

En consecuencia con lo anterior, existe un nivel superior en el control de las funciones vegetativas, pero además, esas estructuras también participan en las manifestaciones de los estados emocionales.

Una característica importante de los circuitos neuronales de este sistema es su posdescarga, lo cual justifica la duración de las respuestas emocionales que sobrepasan el nivel de los estímulos que los inician.

Se han realizado muchos experimentos para estudiar las respuestas emocionales, su mayoría con animales y otros a partir de los resultados de las investigaciones médicas.

Entre los experimentos que se realizan con animales tenemos los que aplican la estimulación eléctrica y la destrucción de determinadas estructuras: — Al estimular diferentes áreas límbicas se han obtenido respuestas autónomas

(cambios en la presión arterial y en la frecuencia respiratoria) así como de la conducta alimentaria (masticación, lamido, etc.). Con la lesión de la amígdala se aprecia hiperfagia en el animal.

— Con el estímulo a determinadas áreas hipotalámicas límbicas se obtienen

respuestas de cólera o temor (sudoración, dilatación pupilar, etc.). Estas entre

otras, son respuestas probablemente protectoras, relacionadas con agresiones ambientales. Si se destruye la amígdala faltan las reacciones autónomas, de temor y endocrinas. En la mayoría do los animales y en el ser humano existe un balance entre los

estados de malestar (cólera, temor) y los estados de bienestar (placidez). Cuando se producen ciertas lesiones encefálicas, dicho balance se altera. Así, un pequeño estímulo puede provocar cólera, sin embargo una situación traumática mantiene inalterable al sujeto.

Como se planteó al inicio, las motivaciones están relacionadas con los estados emocionales. Experimentos efectuados con animales en los cuales se relaciona la actividad con determinadas sensaciones de recompensa y castigo o de satisfacción y aversión se coloca una palanca junto a una jaula. Si al tocarla el animal esta hace contacto con un estimulador eléctrico que actúa sobre ciertas áreas cerebrales, este moverá la palanca repetidas veces si la sensación es de recompensa. Olds y colaboradores apreciaron que ratas estimuladas, movían la palanca de 5 mil a 12 mil veces por hora, y monos que lo hacían hasta 17 mil veces. Estimulando otras áreas, se obtenían respuestas de evitación o prevención.

También en humanos, que durante la práctica médica han sido estimulados en determinadas áreas, dicen sentir “alivio de la tensión”, “sensación de quietud y reposo”. Al ser estimulados en otras áreas tienen sensaciones que van desde un ligero temor al terror. En otros, que tienen seccionadas las fibras de conexión entre el tallo cerebral y el sistema límbico, se han visto alteradas las manifestaciones emocionales.

Otro aspecto a destacar es la participación de hormonas en la conducta animal. En ratas machos, la conducta agresiva disminuye por la castración y aumenta por la inyección de andrógenos. Por supuesto no podemos trasladar esquemá-ticamente estos resultados al ser humano, partiendo del hecho que la conducta de este, está condicionada por factores sociales

También existen sustancias (fármacos) que bloquean los neurotransmisores relacionados con estas funciones o que por el contrario aumentan el nivel de respuesta. Por ello es muy importante que el uso de los fármacos siempre sea por prescripción facultativa. Importancia de los procesos afectivos en el aprendizaje.

En los animales las respuestas instintivas (incondicionadas) se relacionan con estímulos que satisfacen necesidades vitales como las de alimentación, defensa, sexuales. Esa es la causa por la cual esos estímulos constituyen poderosos refuerzos de la conducta animal. El movimiento de la palanca al provocar sensación de recompensa, refuerza esa acción (se repite muchas veces por el animal).

En el ser humano los estímulos incondicionados también pueden reforzar cualquier actividad y por tanto los procesos cognitivos. No obstante, por su carácter

bio-psico- social, en este surgen nuevas necesidades: reconocimiento social, de comunicación, de aprendizaje, el trabajo. Por ello el hombre se motivará en la actividad en dependencia de las posibilidades necesidades, y son entonces los estados emocionales, formas de refuerzo de la actividad. Esto influirá en que el individuo la ejecute con agrado o la rechace. (siempre el estudiante se podrá sentir bien o mal en una actividad docente o laboral).

Existen evidencias de la participación del sistema límbico en los mecanismos de aprendizaje. Se ha observado que en seres humanos con destrucción bilateral del hipocampo, se dificulta la posibilidad de aprender. Esta estructura límbica juega un papel esencial en la conducta alimentaria, sexual y de defensa en los animales. Probablemente en la medida en que el cerebro anterior se desarrolla, éste continua utilizando sus conexiones con el hipocampo y el hipotálamo en la “toma de decisiones”.

En los animales, la recompensa y el castigo tienen un papel importante para determinar el valor de la información y en especial si se almacenará o no en la memoria. El ser humano también, se acostumbra rápido a un estímulo indiferente pero aprende fácil cualquier información que le cause placer o castigo, bienestar o malestar. Se ha sugerido que el hipocampo actúa como codificador en el establecimiento de la memoria a largo plazo, que trasmite una señal adicional, determinando que se lleve a cabo el almacenamiento de esa información.

Estos conocimientos le permiten al educador comprender en mayor medida la necesidad de las motivaciones en la actividad docente-educativa. El conocer que las motivaciones tienen un fundamento también desde el punto de vista fisiológico, les llevará a estar consciente de que toda actividad que se organice con los estudiantes tendrá éxito en la medida que contribuya a satisfacer sus necesidades y que el aprendizaje tendrá grandes dificultades si no se acompaña de estados emocionales que lo favorezcan. De igual modo comprenderán mejor la conducta de sus alumnos y estarán en mejores condiciones para contribuir a su formación integral. 2.1.2 Las emociones en la etapa posnatal.

El desarrollo ontogenético de las emociones está relacionado directamente con la maduración de las zonas corticales donde estas radican, y además con el desarrollo psíquico general del niño. En el recién nacido ya se presentan sen-timientos de satisfacción e insatisfacción que aparecen como resultado de la influencia de los diferentes factores del ambiente. Estas formas primarias que aparecen en este período, prácticamente no se diferencian de las que aparecen en los animales. Sin embargo sobre estas bases biológicas se forman posteriormente las emociones propias del hombre. Los emociones primarias, que están relacionadas con la actividad de estructuras nerviosas subcorticales, se prolongan aproximadamente hasta los 3 años y están condicionadas por el poco nivel de desarrollo psíquico que aún tiene el niño. Resulta interesante el hecho de que el niño comienza a reaccionar antes al tono emocional del lenguaje que a su significado. En el desarrollo de las emociones en los niños, tiene gran importancia

la actividad sensorial, de orientación, y sobre todo las relaciones con los adultos.

En la misma medida en que maduran las estructuras nerviosas superiores, transcurre el perfeccionamiento de los procesos psíquicos en el niño. Alrededor de los 3-4 años se comienzan a desarrollar intensamente las emociones humanas superiores. Pero en estos años son aún débiles y frecuentemente tienen más fuerza las necesidades biológicas. En el niño preescolar, por ejemplo la comida, un tipo de dulces, puede provocar un efecto emocional más fuerte que las palabras a la orientación moral o normas de conducta del niño.

Los juegos y la percepción de los juguetes manipulados por ellos, tienen un lugar fundamental en el desarrollo de las emociones en los niños de esta edad. Un factor muy fuerte en el desarrollo de las emociones lo tiene también el dibujo. En estas edades (de 2-3 años y hasta los 6-7) los niños son emocionalmente excitables, es decir que por la emoción de unos pueden reaccionar otros, por ejemplo ante el llanto.

Sólo al inicio de la adolescencia (10-12 años) las emociones superiores tienen. un carácter rector. Su desarrollo final se alcanza alrededor de los 20 años, cuando termina el perfeccionamiento de los segmentos superiores del sistema nervioso.

Las respuestas condicionadas pueden ser inhibidas. Esto ocurre cuando en la corteza cerebral aparece una excitación nueva y suficientemente fuerte, relacionada con ese reflejo condicionado. • Inhibición externa (incondicionada). Se produce por estímulos externos a

aquellas estructuras nerviosas que participan en el arco reflejo, los cuales provocan una respuesta de orientación. Esta inhibe la respuesta condicionada, tal es el caso, por ejemplo, cuando la educadora está desarrollando una respuesta condicionada en el niño que la atiende y es interrumpida por otra persona; este, por el reflejo de orientación inhibe la respuesta que debía dar.

• Inhibición interna (condicionada). A diferencia de la externa, se desarrolla en el

propio arco reflejo, es decir en aquellas estructuras nerviosas que participan en la respuesta. Se produce en el tiempo y se da como resultado de la extinción del reflejo condicionado al no ser reforzado adecuadamente. Está además en dependencia de la fortaleza con que se hayan formado los reflejos.

Pueden, apreciarse diferentes tipos:

Diferenciadora: ante estímulos semejantes se puede lograr la respuesta a los

que tienen significación e inhibir los no significativos. Se logra con el reforzamiento adecuado de aquel al que se quiere responder. Por ejemplo, diferenciación de formas de objetos, colores, sonidos, etc.

Por extinción. Al no reforzarse se extingue el reflejo condicionado formado. Es importante conocerlo porque si no se refuerza un reflejo que debe permanecer, este se extingue. Por otra parte debe lograrse la extinción de reflejos

Condicionados no significativos o que ya perdieron significación, pues ello da mayores posibilidades de adaptación. En el hombre se realizarían miles de movimientos innecesarios durante la escritura, las operaciones laborales, en los ejercicios físicos, si no existiera la inhibición por estinción.

Se logran desde el primer año de vida, por ejemplo, la extinción de reflejos formados en el hogar y que es necesario extinguir para lograr la adaptación al círculo infantil.

Retardadora. En este caso la respuesta condicionada es tanto al estímulo como al tiempo. Por ejemplo si un estímulo neutro como la luz se observa varios minutos antes del incondicionado (comida), a los seis primeros segundos de estar presente la luz aparece la respuesta salival, que desaparece ya que el reforzamiento por la comida no lo acompaña. Si la luz persiste y se presenta más tarde conjuntamente con la comida, provoca la aparición de un reflejo condicionado. Esta es una de las formas de inhibición que se desarrolla más tardíamente y con más trabajo en el niño.

El estudio de los distintos tipos de inhibición en el condicionamiento tiene gran significación pedagógica, ya que puede favorecer el aprendizaje, al propiciar o evitar la aparición de estas inhibiciones. De manera general tienen una gran función: la adaptación del individuo al ambiente social en que vive.

El condicionamiento operante fue desarrollado por representantes del conductismo en los Estados Unidos. Es considerado como una extensión del conocimiento clásico donde el animal (o individuo) es enseñado a ejecutar alguna tarea (a operar en el medio).

Los requisitos generales señalados para la formación de reflejos condicionados en el condicionamiento clásico, son válidos para el operante. Sin embargo existen diferencias en cuanto a sus esquemas de entrenamiento.

El condicionamiento operante, se logra con un estímulo incondicionado que sigue a una manifestación conductual, pudiéndose premiar (evento agradable) o castigar (evento desagradable) al individuo. Por ejemplo, un animal hambriento dentro de una caja, si por su actividad azarosa toca una palanca y con ello aparece el alimento, este constituye un refuerzo que con la repetición logrará el condi-cionamiento.

De esta manera se pueden desarrollar formas de conducta positivas e inhibir aquellas indeseables. Este tipo de condicionamiento también tiene importancia en el ser humano para el proceso de enseñanza y educación. — Sistemas de señales

I.P. Pavlov llamó síntesis vertical a la que une los reflejos que van apartándose cada vez más del reflejo incondicionado. En ella los estímulos se suceden en serie y los reflejos condicionados de primero, segundo y tercer grado llegan hasta el segundo sistema de señales que es la palabra. Por tanto existen dos sistemas de

señales”: el primer sistema, que lo constituye el conjunto de objetos del medio exterior y sus relaciones como estímulo de la actividad nerviosa superior, así como también las estimulaciones interoceptivas del organismo y un segundo sistema, constituido por las palabras y sus relaciones gramaticales.

Ivanov Smolensky ha demostrado que la actividad del recién nacido es del primer sistema; las relaciones que se establecen son directa-directa(D-D). Luego aparecen relaciones verbales—directas (V-D), esto es, el niño da una respuesta motora a la orden verbal. En una etapa posterior de desarrollo, las relaciones son directas—verbales (D-V) y así pueden denominar los objetos o las acciones. Mucho más tarde aparecen las relaciones verbales-verbales (V-V), en ellas el niño da respuesta verbal a estimulaciones verbales.

En la relación entre los dos sistemas de señales se aprecia cómo el individuo pasa de formas sencillas de aprendizaje hacia las más complejas. 2.2 Bases Fisiológicas del aprendizaje y memoria en niños y adolescentes.

Desde el punto de vista operacional podemos definir aprendizaje como la modificación de la conducta determinada por la experiencia. Por otra parte la memoria es la capacidad de retener en el tiempo esas modificaciones conductuales.

La conducta humana puede clasificarse como predominantemente innata o predominantemente adquirida, es decir, las conductas innatas son generalmente modificadas por el ambiente, y por otra parte, hay experiencias que demuestran que parte de lo que se aprende tiene un componente innato. Esto último se aprecia en las respuestas autónomas (del sistema nervioso vegetativo) que tienen lugar durante diferentes manifestaciones conductuales. Son en definitiva, conductas predominantemente adquiridas las que se dan como consecuencia del aprendizaje. 2.2,1 Distintas formas de aprendizaje. A— Formas sencillas

Estas incluyen la habituación y la sensibilización.

La habituación es la disminución de la respuesta en el reflejo de orientación o alerta cuando se repite un estimulo que no es dañino. Así, un estímulo novedoso, como un ruido imprevisto, provoca inicialmente un reflejo de orientación, no obstante, si este permanece, llega el momento que dejamos de percibirlo.

La sensibilización es el aumento de intensidad de la respuesta refleja como consecuencia de otro estímulo fuerte o nocivo. Puede producir deshabituación por ejemplo, se puede volver a ser sensible al ruido por un estímulo nocivo, es decir un

pinchazo, un objeto caliente sobre la piel u otros.

Estas constituyen formas no asociativas de aprendizaje ya que el sujeto sólo se expone a estímulos y tiene la posibilidad de adquirir conocimientos sobre sus propiedades. — Reflejo condicionados

Estos son considerados como formas asociativas de aprendizaje ya que el sujeto aprende sobre la relación de un estímulo con otro (condicionamiento clásico) o sobre la relación de un estímulo con la conducta del organismo (con-dicionamiento operante). Gran parte de la fisiología del aprendizaje se ha estudiado con esos tipos de reflejos y son aún los más estudiados. El mecanismo de condicionamiento clásico fue planteado por I.P. Pavlov. Consiste en elaborar la relación entre la comida y la luz en un perro (condicionamiento). Con la presentación de la comida el animal comenzaba a secretar saliva, a continuación se acercaba la vasija y saciaba su apetito. En la próxima presentación de la comida, esta era precedida por una luz de un bombillo, y se dejaba al animal comer. Esta operación se repetía varias veces (en diferentes sesiones de trabajo). En la próxima presentación sólo encendió la luz, e inmediatamente el perro asumió la conducta característica (comenzó a secretar saliva).. En este caso se ha formado un reflejo condicionado.

En la formación de un reflejo condicionado hay que diferenciar distintos tipos de estímulos:

estímulo incondicionado: es aquel que normalmente provoca una respuesta incondicionada (Ej. ante la comida el animal secreta saliva).

Estímulo condicionado es aquel que si ser el estímulo correspondiente, provoca tal

respuesta, o sea, ante la luz el animal secreta saliva.

estímulo indiferente: es el estímulo condicionado antes de ser portador de la señal incondicionada, no resulta significativo para el animal. Este a expensas de la repetición, se convertirá en el estímulo condicionado.

Todo lo anterior puede resumirse en las siguientes etapas:

1) Antes del condicionamiento. El estímulo incondicionado produce la respuesta

incondicionada. 2) Durante el condicionamiento. El estímulo con el incondicionado produce la

respuesta incondicionada. 3) Después del condicionamiento. El estímulo condicionado (antes indiferente)

produce la respuesta (antes incondicionada)

Para la formación de los reflejos condicionados se requieren condiciones sin las que estos, o no se forman o difícilmente se elaboran.

La condición básica es que el estímulo condicionado ceda en un tiempo crítico (de 500 a 1000 mseg. al estímulo condicionado. El estímulo incondicionado tiene que acompañar y reforzar al estímulo indiferente. Esto a su vez debe repetirse varias veces aún cuando ya se haya elaborado el reflejo. El refuerzo es por tanto, la repetición del estímulo incondicionado para la formación y retención del reflejo condicionado.

Otras condiciones importantes son el estado normal de los hemisferios cerebrales y del sistema nervioso en general y la no presencia de estímulos extraños.

El estado de atención o alerta y la participación activa del sujeto favorecen la formación de reflejos condicionados y de las formas más complejas de aprendizaje.

El conocimiento de las condiciones óptimas para la formación y persistencia de los reflejos condicionados y otras formas de aprendizaje deben ser bien conocidas por el personal docente, teniendo en cuenta la importancia que adquieren en el proceso docente-educativo.

El segundo sistema (lenguaje) “es una gran pantalla constituida por formas y expresiones gramaticales en la cual se proyecta y refleja activamente toda la realidad. Lo que resulta importante para el establecimiento de una interrelación más flexible con el ambiente. No obstante, por el grado de abstracción que tiene lugar, fácilmente se produce una separación de la realidad concreta, lo que frecuentemente se aprecia en abstracciones de un alto nivel de generalización.

El lenguaje permite organizar y trasmitir los conocimientos, desarrollar las posibilidades creadoras del hombre.

Es importante señalar que con el desarrollo del lenguaje el refuerzo adquiere otra connotación. Ya hemos planteado que este constituye la presentación de un estímulo (incondicionado) que satisface necesidades vitales. Las relaciones que se establecen entre las áreas superiores del cerebro y las estructuras que participan directamente en las funciones vegetativas, permiten la manifestación de la esfera emocional y motivacional de la conducta humana. De esta manera, el hombre como ser social tiene necesidades que satisfacer relacionadas con esa esfera. De ahí que el estímulo y la sanción moral constituyen formas de reforzamiento de gran importancia en la labor pedagógica.

Formas complejas de aprendizaje:

Están asociadas a formas de memoria a largo plazo. Así, podemos clasificarlas de acuerdo a cómo el sujeto codifica y recuerda lo aprendido, estableciéndose dos grupos: memoria de procedimientos y memoria declarativa.

La memoria de procedimientos o reflexiva tiene cualidades con mayor o menor

grado de automatización. Se expresa pobremente en oraciones declarativas. Incluye los hábitos y habilidades motoras, perceptuales y cognitiva. La memoria declarativa depende de la reflexión consciente para la adquisición Y recuerdo . Lleva implícita valoraciones, comparaciones, inferencias. Puede ser episódica, correspondiéndose con situaciones, lugares, momentos específicos; o semántica, la que se corresponde con el conocimiento del mundo, y forma una base de datos, hechos, que permanecen siendo casi imposible determinar cuando se aprendieron.

En la memoria declarativa se añaden o eliminan eventos que hacen evidente el carácter activo del conocimiento. Al recordar el cerebro utiliza aquello que está en la memoria, de manera que se puedan hacer reconstrucciones utilizando los procesos cognitivos (comparaciones, inferencias, suposiciones, etc.) para generar un cuadro coherente y consistente del mundo. 2.2.2. Bases neurales y fisiológicas del aprendizaje y memoria. I.P. Pavlov fundamentó fisiológicamente el reflejo condicionado con el establecimiento de conexiones nerviosas temporales entre los focos de excitación provocados por los estímulos incondicionado y condicionado a nivel de corteza cerebral.

Durante más de 80 años se han realizado estudios experimentales, donde al cortar las conexiones estructurales entre las áreas de la corteza fueron restablecidos los reflejos condicionados. Lashley observó que incluso en el animal decorticado se produce un reaprendizaje de conductas anteriores. Shirrager y Culler han logrado condicionamientos simples mediados por la médula espinal, aún separada del cerebro; por lo que se aprecia que muchas y quizás todas las regiones del sistema nervioso tienen neuronas con la plasticidad necesaria para la memoria.

Aún no se puede hablar de una teoría completa que explique las bases neurales de los procesos de aprendizaje y memoria.

Actualmente se realizan innumerables estudios que se refieren a distintos aspectos tales como la sucesión temporal de eventos la localización anatómica de diferentes tipos de memoria, los cambios estructurales a nivel celular, mecanismos bioquímicos, genéticos entre otros.

Sobre la sucesión temporal, Miller y Pilzecker fueron los primeros en sugerir, a principios de siglo, la hipótesis de la consolidación, es decir, que existe una “huella” de memoria a corto plazo que llega a consolidarse en memoria permanente.

Actualmente se reconocen dentro de la memoria a corto plazo, la memoria ultra-corta, muy breve (de 200 a l000mseg) y de alta capacidad; y la memoria inmediata que dura varios segundos y es de capacidad limitada.

La memoria ultra-corta es una reproducción exacta de la información sensorial y es necesaria para poder operar. Así, la memoria icónica se debe probablemente a breves imágenes retinianas que siguen a la presentación del estímulo visual y producto de procesos fotoquímicos que acontecen en esa estructura.

La memoria inmediata parece estar asociada a la actividad de neuronas en circuitos reverberantes, es decir, cadenas auto-reexcitables de neuronas en las áreas cerebrales. Este tipo de memoria puede hacer recordar información por varios segundos. Por ejemplo, la memoria de una persona para los números de un teléfono, que dura poco tiempo después de haberlo buscado en el directorio. Como consecuencia de la recirculación de la información, esta puede pasar a la memoria a largo plazo.

De esta manera se aprecia cómo tanto desde la memoria a corto plazo como a largo plazo hay acceso a la búsqueda y evocación de la información.

Estas teorías se basan en hechos tales como el que ocurre en los traumas

craneales, después de los cuales se afectan principalmente lo aprendido recientemente y no lo más antiguo. Además, la memoria a corto plazo pueda ser afectada por situaciones que desorganizan la actividad eléctrica cerebral como son el tratamiento electroconvulsivo (TEC), las crisis epilépticas, la hipoxia, la anestesia, etc. Después del TEC, tanto los animales como los humanos, olvidan todo suceso ocurrido inmediatamente antes del tratamiento pero no se afecta sustancialmente la información almacenada mucho tiempo antes.

¿Qué mecanismos entonces, hacen posible almacenar la información en memoria a largo plazo?

Es fácil apreciar que solo los mecanismos eléctricos no pueden ser “responsables” de estas formas de memoria, pues como ya se ha explicado, los TEC no los afectan, Evidentemente tienen que ocurrir cambios estructurales y funcionales, modificaciones suficientes en la plasticidad neuronal para que lo aprendido permanezca por largo tiempo.

En experimentos con animales sometidos a sesiones de aprendizaje, se han encontrado cortezas cerebrales más gruesas y densas, espinas adicionales en las dendritas de las células piramidales, etc.

Varios investigadores han observado crecimiento en las ramificaciones neuronales y conexiones sinápticas, variaciones en la resistencia sináptica, cambio en el contenido de proteínas, del ácido desoxirribonucleico (DNA) y ribonucleico (RNA) en neuronas y glías.

Son altamente reconocidos los estudios realizados por E. Kandel con invertebrados. En ellos se aprecian cambios sinápticos a nivel de los circuitos neuronales que participan en las respuestas relacionadas con el aprendizaje, ob servándose determinadas variaciones en las formas sencillas de aprendizaje y en ciertos tipos de condicionamiento.

Por otra parte, en experimentos realizados con monos, se han visto cambios en el mapa somatotópico del cerebro al ser modificado por la experiencia; encontrándose también que varios circuitos neurales pueden participar en una tarea determinada de aprendizaje, de manera que las respuestas y posibilidades de adaptación del individuo son verdaderamente amplias.

En cuanto a la localización de los “almacenes” de memoria también se han realizado muchas investigaciones. Los resultados obtenidos sugieren cierta relación con las características de lo aprendido. Así se ha apreciado que la me-moria de procedimientos se afecta al producirme lesiones en la amígdala y el cerebelo, Experimentos en los que se somete a los animales a determinado tipo de aprendizaje motor, han mostrado modificaciones neuronales en el cerebelo. De igual forma, la memoria declarativa se ve afectada por lesiones en el lóbulo temporal, diencéfalo e hipocampo. Penfield con estimulaciones en el lóbulo temporal de seres humanos hizo que evocaran melodías B. Mielner encontró que pacientes con el hipocampo y estructuras asociadas al lóbulo temporal removido bilateralmente, pierden la memoria anterógrada (no forman nueva memoria a largo plazo), pero recuerdan su nombre, cómo caminar y otras cosas, tampoco se les afecta la memoria a corto plazo.

Finalmente consideramos oportuno plantear algunas ideas interesantes basadas en los experimentos más recientes sobre la forma en que se “guarda” y se evocan los recuerdos. Se plantea que la memoria semántica está constituida por las llamadas unidades de reconocimiento (UR). Estos son los elementos básicos que pueden coincidir con grupos o redes neuronales.

Esas unidades se relacionan a través de “lazos” que representan objetos, fragmentos de objetos, palabras, etc. De esta manera, la presentación previa de un estímulo facilita el procesamiento de un estímulo relacionado con él. Dicha preactivación se produce por los vínculos que se establecen entre las UR en memoria. Se ha apreciado que en el lenguaje pueden ser de carácter semántico ortográfico. o fonológico. Sin dudas, constituye un mundo fascinante dentro de la fisiología de los mecanismos da aprendizaje que pueden conducir a la elaboración de teorías psicológicas y pedagógicas que optimicen el proceso de enseñanza.

En resumen, algunas de las ideas más generales planteadas sobre las bases fisiológicas del aprendizaje son:

En el hombre la conducta puede ser innata o adquirida pero no de forma absoluta.

Durante el proceso de desarrollo humano, se pasa de formas sencillas a formas complejas de aprendizaje que hacen posible su adaptación al ambiente social.

. Las formas complejas de aprendizaje se relacionan con diferentes formas de

memoria que responden a distintos sistemas y campos anatómicos. Ellos incluyen circuitos neurales alternativos con diferentes vías y canales.

Durante el proceso de aprendizaje ocurren cambios eléctricos, estructurales, bioquímicos y genéticos a nivel celular que hacen posible el establecimiento de las “huellas de memoria”.

2,2.3 Algunas peculiaridades por edades del aprendizaje Los niños nacen con un complejo de reflejos incondicionados, arcos reflejos que

comienzan a formarse en el tercer mes del desarrollo prenatal. Así el primer reflejo de succión y los movimientos respiratorios aparecen ya en el embrión, pero el movimiento activo de este se observa del 4to al 5to. mes de vida intrauterino.

En el momento del nacimiento del niño existen una serie de reflejos innatos que

le garantizan el funcionamiento normal de su vida vegetativa, de su confort como ser vivo. Los reflejos condicionados simple aparecen a pesar de la no maduración morfofuncional del cerebro en el primero y segundo día, pero ya al final del primer mes del nacimiento se forman reflejos condicionados del analizador motor así como del aparato vestibular: motoras y temporales, Todos estos reflejos se forman muy lentamente y fácilmente se inhiben, lo que es evidente que está relacionado con la no maduración de las células corticales y con la velocidad con que los procesos de excitación se inhiben y son irradiales a otras áreas.

Hacia el segundo mes de vida se forman los reflejos sonoros, visuales y táctiles, pero ya en el 5to mes del desarrollo del niño se forman todos los tipos de inhibición condicionada. Un papel fundamental en el perfeccionamiento de la actividad reflejo condicionado tiene la enseñanza del niño. Mientras más tempranamente comience a enseñársela, más rápido se formarán los reflejos condicionados en el tiempo.

Hacia el final del primer año de vida son capaces de diferenciar relativamente bien los sabores de los alimentos, olores, formas y colores de los objetos, además diferencian las voces, los rostros de otras personas. Se perfeccionan relativamente los movimientos, comenzando ya a caminar.

En el segundo año de vida del niño se perfeccionan todos los tipos de reflejos

condicionados, se continúa formando el segundo sistema de señales, incrementándose significativamente la reserva de palabras (de 250 a 300 palabras) de forma directa las excitaciones o su complejo comienzan a producir reacciones de palabras y frases cortas. Si en el niño de un año los reflejos condicionados se producen a excitantes directos en 8-12 veces más rápido que a las palabras, ya a los dos años la palabra se convierte en señal.

En el 2, y 3er año de vida se diferencia la orientación y la actividad investigativa. De acuerdo a esto plantea M. N. Kolzova (1) ...“la esencia del reflejo de orientación del niño en esta edad puede ser caracterizado mejor no por la

pregunta ¿ qué es esto? sino por la pregunta ¿qué se puede hacer con esto?. El niño tira cada objeto, lo toca, palpa, mueve, prueba a levantarlo, etc.

De esta manera el pensamiento de los niños de esta edad es concreto a partir de los objetos que ve. Esta característica tiene su base fisiológica en la maduración morfológica del cerebro, así como muchas zonas motoras de la corteza y las zonas sensitivas cutáneo-musculares que ya desde el 1ro-2do. año alcanza un alto nivel funcional. Los principales factores que estimulan la maduración de estas zonas corticales, son la contractibilidad muscular y una alta actividad motriz del niño. La limitación en su movilidad en este período hacen más lento su desarrollo físico y psíquico.

El período hasta los tres años se caracteriza también por una gran facilidad para la formación de los reflejos condicionados a los más diversos estímulos incluidos el tamaño, peso, forma y coloración de los objetos. M N. Kolzova escribe ...” ahora para el niño no sólo es básico el régimen diario: hora de sueño, vigilia, alimentación y paseo sino también la consecutividad. en ves tirse y desvestirse o la secuencia de palabras en un cuento o canción conocida toda tiene significación”. Es bien claro que cuando no es suficiente la fuerza y movilidad de los procesos nerviosos en los niños se necesitan de mecanismos que faciliten la adaptación al medio.

Los reflejos condicionados de distintos niveles de complejidad se diferencian en los niños hasta los tres años por su excepcional estabilidad. Por eso, la reducción de estos, constituye para el niño un hecho desagradable. Una condición fundamental en el trabajo educativo durante este tiempo, es la relación cuidadosa hacia el proceso de formación de hábitos.

Las edades de los tres a los cinco años se caracterizan por la continuación del desarrollo del lenguaje y por el perfeccionamiento de los procesos nerviosos (se incrementa su fuerza, movilidad y equilibrio) los procesos de inhibición interna adquieren un carácter dominante,, pero la inhibición retardadora y la condicionada se forman con dificultad. Se forman con facilidad formas complejas reflejo- condicionadas. Su cantidad de incrementa por día, pero su reeducación sobre la base de los ya formados, no producen alteración en la actividad nerviosa superior, lo que constituye un cambio con respecto a lo tratado anteriormente. Los reflejos de orientación a excitantes simples son más duraderos e intensos que en los niños de edad escolar, lo que puede ser utilizado con efectividad para la inhibición en los niños de hábitos y costumbres perjudiciales.

De esta forma ante la iniciativa creadora del educador en este período se abren posibilidades inagotables de influencia. Muchos pedagogos de avanzada D.A. Ushinski, A.S. Makarenko y otros), empíricamente consideraron las edades de 2 a 5 alba fundamentales en la formación armónica de todas las posibilidades físicas y psíquicas del hombre Fisiológicamente esto se fundamenta en el hecho de que la diversidad y complejidad de reflejos condicionados y de otras formas de aprendizaje en estas edades, se diferencian y permanecen durante toda la vida del

hombre. De esta manera, no necesariamente ellos tienen que aparecer continua-mente, pueden, durante un largo tiempo quedar inhibidos, pero en condiciones determinadas fácilmente recuperarse de forma tal que aparece con posterioridad la relación condicionada.

Hacia los seis años se incrementa el rol de la palabra como sistema de señales y los niños ya hablan libremente.

“La palabra en esta edad ya tiene significado de señal de señales, sa decir tiene una significación generalizadora cerca de la que tiene para el hombre adulto”. (3)

Esto se justifica por el hecho que hacia los seis años del desarrollo postnatal. madura funcionalmente el substrato material del segundo sistema de señales, es decir alcanza el nivel del adulto.

Existen innumerables datos de fisiólogos que evidencian la edad escolar primaria es un período de relativo desarrollo en la actividad nerviosa superior. La fuerza de los procesos de inhibición y de excitación. Su movilidad y equilibrio la inducción recíproca y también a la disminución de la fuerza de la inhibición externa hacen posible el aumento de las, posibilidades de la enseñanza al niño.

Este es el cambio del estado “reflejo emocional a la intelectualización de la emoción”. Sin embargo sólo sobre la base de la enseñanza de la lectura y la escritura, la palabra se transforma en objeto de la conciencia del niño, todo se aleja cada vez más de los objetos y acciones de este. (A.R Luria, 1950).

En el primer grado se observa un empeoramiento no significativo de los procesos en la actividad nerviosa eliminar lo que tiene relación directa con el proceso de adaptación a la escuela, donde el niño tiene que poner en tensión to-das sus posibilidades funcionales. A partir de esta edad se incrementan todas las posibilidades funcionales del escolar .

Durante el proceso pedagógico el profesor debe prestar atención al desarrollo de la memoria en niños y adolescentes.

La memoria, como ocurre con los músculos, es necesario entrenarla. La experiencia demuestra que cuando se ha entrenado adecuadamente la memoria, cuando esta se ha do continuamente en la etapa preescolar y escolar, el proceso de aprendizaje transcurre con más facilidad. 2,3 Mecanismos fisiológicos de la atención.

La actividad psíquica tiene un carácter selectivo y ello se pone de manifiesto a través de la atención. Este fenómeno tiene gran significación en el proceso docente—educativo, puesto que el niño sólo puede enfrentarlo en la medida en que el desarrollo morfofuncional de las estructuras que en el participan, se lo permitan.

Hace varias décadas se conoce la importancia de la formación reticular en el

mantenimiento del estado de vigilia y de un tono cortical que permita al individuo desarrollar su actividad. En registros electrofisiológicos se aprecian cambios relacionados con la activación reticular durante la reacción de ”alerta” ante determinados estímulos. De manera que durante la atención se desarrolla un estado general que prepara al organismo para reaccionar ante un estímulo. A esto se le llama atención inespecífica y va acompañada de cambios en el sistema nervioso aut6nomo (vegetativo) en la frecuencia respiratoria, constricción de vasos sanguíneos periféricos, etc. Lo anterior demuestra la naturaleza innata de estas reacciones y por tanto la posibilidad de que se manifiesten en el niño desde el nacimiento.

Es la atención específica (selectiva) y por tanto voluntaria, la que implica participación de un mayor mísero de estructuras las cuales no tienen suficiente desarrollo al nacimiento del niño. Constituye el procesamiento preferencial de una fuente de información por encima da los demás, de manera que un estímulo en el foco de atención, es generalmente discriminado con más rapidez y exactitud, se registra más vivamente en la conciencia y memoria, y ejerce un mayor control sobre la conducta, que un estímulo no atendido. Lo anterior tiene importancia biológica y adaptativa teniendo en cuenta que la capacidad de procesamiento del organismo es limitada, mientras que la cantidad de estímulos que provienen del ambiente es casi infinita.

Como en otros procesos psíquicos, el estudio de las bases fisiológicas de la atención se dirige fundamentalmente a determinar la localización espacial y temporal de los eventos que tienen lugar.

En cuanto a las estructuras que participan, como se planteó anteriormente la formación reticular juega un papel importante tanto en el mantenimiento del tono cortical, como en el establecimiento de relaciones entre otras estructuras.

Por estudios realizados en pacientes con distintas áreas del cerebro dañadas, se considera que también participan estructuras del sistema límbico, de la corteza parietal posterior y porciones del lóbulo frontal.

Se conoce que las áreas límbicas juegan un papel fundamental en los procesos afectivos y motivacionales, apreciándose que algunos potenciales eléctricos registrados durante la ejecución de una tarea que se atiende, aumentan su amplitud cuando la motivación es mayor.

Las relaciones entre distintas regiones durante la atención selectiva se han estudiado mediante el comportamiento del flujo sanguíneo cerebral (FSC) regional. Este aumenta en dependencia de las áreas relacionadas con una modalidad sensorial atendida (auditiva, visual, somatosensorial) Así, la atención visual aumenta el FSC en la corteza de asociación visual, mientras que con la atención auditiva aumenta el FSC en la corteza de asociación auditiva, corteza medio temporal y área de Broca.

En el caso de la parte media superior de la corteza prefontal, fue fuertemente activada con las tres modalidades, lo que sugiere un papel generalizador para esta región, en el control de los procesos selectivos. Como es sabido, Luria ubica en las regiones frontales la unidad para programar, regular y verificar la actividad, El estudio de la actividad eléctrica cerebral, ha revelado también el incremento de esta actividad en las áreas de asociación relacionadas con modalidades específicas, así como en las áreas frontales.

Las conexiones anatómicas de las áreas frontales y parietales con las áreas límbicas y de formación reticular, llevan a proponer para las primeras una actividad integradora para el control de la atención.

En estudios realizados con animales se ha observado el aumento de la actividad también en otras estructuras como el colículo superior talámico y estructuras relacionadas con los movimientos oculares.

Los datos más discutidos en el estudio de la atención son quizás los

relacionados con la sucesión temporal de eventos, es decir, la determinación de los niveles de procesamiento sensorial donde los diferentes tipos de información son seleccionados (selección temprana o tardía). Estos problemas aún no han sido totalmente aclarados.

Los estudios con potenciales eléctricos relacionados a eventos recogidos en el

cuero cabelludo constituyen actualmente la vía mas utilizada para tratar de dar respuestas a estas problemáticas. Los resultados obtenidos parecen apuntar hacia la existencia de un nivel de procesamiento temprano, pero que no excluye otros eventos relacionados a otros niveles. Además se ha apreciado que el contenido semántico del canal no atendido no está totalmente excluido de la percepción.

Un potencial eléctrico negativo (N ) está relacionado con las áreas de asociación de la corteza (por su localización) y reflejan un procesamiento adicional que no aparece en los canales no atendidos.

Otro potencial eléctrico positivo (P 300) está asociado a una etapa más tardía

del procesamiento de la información y a la toma de decisiones, en dependencia de la relevancia del estímulo. En las investigaciones son estudiados otros componentes eléctricos que no expondremos en el presente trabajo por apartarme de nuestros objetivos.

Revelar los mecanismos neurales que subyacen en el proceso de atención y

como evolucionan durante el desarrollo ontogenético, contribuirá a fundamentar de manera objetiva las teorías psicológicas que lo explican y a estructurar con más eficiencia el proceso pedagógico. 2.3.1 Algunas peculiaridades de la atención en diferentes edades.

En el proceso de desarrollo del niño los mecanismos que fundamentan la atención involuntaria, maduran más rápidamente, pues la formación de la atención

involuntaria está directamente relacionada con el lenguaje. Como resultado de ello la organización de la atención voluntaria en los niños hasta los 6 años, resulta difícil.

Las bases morfofuncionales de la atención voluntaria se desarrollan (alcanzan el nivel adecuado) alrededor de los 12—13 años, cuando maduran las estructuras responsables de ello. En los últimos años, los datos morfológicos han sido confirmados por las investigaciones electrofisiológicas. De acuerdo a los resultados obtenidos por algunos autores como Farber D.A., Frid G. M. y otros, la actividad bioeléctrica de la zona frontal de la corteza cerebral, alcanza en el niño aproximadamente los indicadores del adulto, a los 12—13 años.

De esta manera, en la actividad pedagógica es necesario tomar en consideración las peculiaridades de los mecanismos fisiológicos de la atención voluntaria e involuntaria. Así en el primer ciclo de la enseñanza primaria la movilización de la atención de los alumnos en la clase o en el trabajo extraclase es posible sólo con la activación de los mecanismos de atención involuntaria. Paralelamente, es necesario desarrollar la atención voluntaria en los niños.

Es fundamental recordar que a pesar de que la atención voluntaria está relacionada con la función de determinadas estructuras cerebrales, en cierta medida está bajo la influencia del proceso educativo. La significación adaptativa de la atención involuntaria se conserva desde los 4-5 años y durante largo tiempo ejerce influencia en la actividad del niño.

2.4 Cambios de la actividad nerviosa superior en niños y adolescentes en el

proceso docente educativo.

La actividad nerviosa superior le garantiza al hombre la adaptación dinámica a los diferentes factores del ambiente, por esto una u otra influencia del medio trae consigo diferentes cambios. En relación con la fuerza e intensidad de los estímulos ambientales los cambios en la actividad nerviosa superior pueden producirse dentro de rangos normales o llegar a ser patológicos.

La actividad docente exige una gran tensión del organismo infantil, y sobre todo un trabajo intenso de la corteza cerebral y de los restantes segmentos superiores. Sobre todo se produce una gran intensidad de trabajo en aquellas estructuras corticales que tienen relación con el segundo sistema de señales y con complejos procesos analítico-sintéticos para el procesamiento de la información.

Es natural que la carga sobre las estructuras nerviosas, no debe sobrepasar sus posibilidades funcionales, de lo contrario pueden producirse cambios patológicos en la actividad nerviosa superior. Si la actividad docente educativa en la escuela se organiza de acuerdo a las exigencias higiénicas, entonces la actividad nerviosa superior no sobrepasaría los límites normales. Frecuentemente al final, de las actividades docentes diarias se observa un debilitamiento de los procesos excitatorios e inhibitorios donde las respuestas ya no tienen correspondencia con la intensidad de loe estímulos.

Estos cambios son sobre todo bruscos en los niños del primer ciclo de la

enseñanza primaria. Es fundamental tener en cuenta que al incluir las clases de Educación Laboral, Educación Física y otras donde el escolar realiza algún tipo de actividad física, en momentos en que se observan estos indicadores se producen menos frecuentemente alteraciones de la actividad nerviosa superior en los escolares (Antropova M.V).

Un efecto positivo en la conservación de las posibilidades funcionales del sistema nervioso de los escolares, lo tienen el descanso activo al aire libre y el sueño nocturno entre otros. La insuficiencia del sueño nocturno de los escolares trae consigo la alteración de la actividad analítico sintética del cerebro, hace más difícil la formación de reflejos condicionados, se produce un desenlace entre los sistemas de señales, se altera la concentración de la atención.

El estado energético de los grupos mencionados de la corteza cerebral, que se manifiesta en las relaciones que se establecen en el momento dado con un sistema funcional concreto, caracteriza la capacidad de trabajo intelectual. El estado energético de las estructuras de la corteza cerebral está determinado por la acción de una serie de cambios bioquímicos (equilibrio ácido—básico, presión de oxígeno y ácido carbónico, nivel de azúcar, de hormonas y de otras sustancias activadoras en sangre que bañan la corteza cerebral), pero también la acción de mecanismos de activación nerviosa. La influencia específica de estos factores se refleja directamente en la dinámica de los procesos bioeléctricos post-sináptico de la corteza cerebral.

Como resultado de trabajos realizados en esta dirección se ha podido

establecer que estos procesos reflejan el nivel de la actividad psíquica del hombre. Al establecer la relación entre la amplitud de estos biopotenciales con otros indicadores de la capacidad de trabajo intelectual, se encontró una alta correlación. De esta manera a medida que aumenta la amplitud de los potenciales, el nivel de capacidad de trabajo del individuo era mayor (Nekrasov V.P.; Gosudarev N.A.; Bejtereva N.P., Danko S. G. entre otros). Esto da la posibilidad de analizar la amplitud de los potenciales post-sinápticos como uno de los indicadores integrales para valorar la capacidad de trabajo intelectual de loe escolares, de manera que pueda determinares con carácter pronóstico las reservas y la velocidad de recuperación de niños y adolescentes entre cargas de diferentes tipos.

Para el educador tiene una gran significación el conocimiento de las peculiaridades de la actividad nerviosa superior en el período de 11-17 años. Esto trae consigo grandes cambios morfofuncionales en el organismo.

Se altera el equilibrio de los procesos nerviosos empeora la diferenciación a los estímulos condicionados, se debilita la actividad de la corteza cerebral y junto a ello el segundo sistema de señales.

El análisis electrofisiológico de los biopotenciales del cerebro evidencian al

incremento de las influencias subcorticales, lo que trae consigo la alteración en la esfera vegetativa. Una evidencia en este sentido lo constituye el incremento del estado emocional del adolescente (sobretodo de. las muchachas) y la facilidad con que se fatigan ante un trabajo físico e intelectual.

Sólo la organización de un régimen de vida adecuado, un ambiente emocional tranquilo, fuerte programa de Educación Física y deportes, el trabajo de la clase y extraclase interesantes, así como el interés y la comprensión de los adultos hacia el adolescente, constituyen condiciones básicas para lograr un desarrollo adecuado, De ahí la necesidad que el maestro tenga en cuenta en su trabajo las posibilidades funcionales de niños y adolescentes.

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