BASES FISIOLÓGICAS DE LA CONDUCTAUNIDAD 3

¿Qué vamos a aprender?

Describir la morfología de la neurona y la transmisión sináptica. Explicar y localizar las áreas cerebrales y las funciones que ejecutan. Describir y comparar las diferentes técnicas científicas de investigación del

cerebro. Explicar la influencia de los componentes genéticos en la conducta. Describir el sistema endocrino y explicar su influencia en la conducta.

“Toda persona puede ser, si se lo propone, escultor de su propio cerebro” (S. Ramón y Cajal)

“El cerebro puede saber cosas del mundo que la mente desconoce” (Chris Frith)

“Toda nuestra conducta, nuestra cultura y nuestra vida social, cuanto hacemos, pensamos y sentimos, depende de nuestro cerebro. El cerebro es la sede de nuestras ideas y emociones, de nuestros temores y esperanzas, del gozo y del sufrimiento, del lenguaje y de la personalidad. Si en algún órgano se manifiesta la naturaleza humana en todo su esplendor, es sin duda en nuestro voluminoso cerebro. Lástima que no lo conozcamos mejor” (Jesús Mosterin)

1. Genética y conducta Genética = ciencia que estudia los mecanismos de la herencia, cómo se

transmiten los rasgos de padres a hijos.

Gen =

•Unidad básica de la herencia,

•El fragmento más pequeño de ADN que posee información completa para un carácter determinado. Unidad mínima de información genética, que determina que cada individuo tenga unos rasgos propios, únicos e irrepetibles.

•Se encuentra en los cromosomas, en el núcleo de cada célula del organismo.

•Cada gen está compuesto de ácido desoxirribonucleico (ADN), que contiene el código genético.

1. Genética y conducta ¿Cómo influye la genética en la conducta y las características de las personas?

ADN de un gen determinado

ARN mensajero(copia del ADN)

FABRICACIÓN DE PROTEÍNAS CONCRETAS

CÓDIGOCÓDIGO MENSAJEMENSAJE ESTRUCTURA / FUNCIÓNESTRUCTURA / FUNCIÓN

CREACIÓN DE MATERIA PRODUCCIÓN ENERGÍA METABOLISMO (por ejemplo, regeneración de células epiteliales, producción de glóbulos rojos, hormonas, neurotransmisores, etc.)

La mayoría de las funciones y características humanas son poligénicas (varios genes interrelacionados)

Este proceso tiene lugar cuando el organismo lo necesita sólo con los genes implicados

GENOTIPGENOTIPOO

FENOTIPOFENOTIPO

Experiencias, Experiencias, aprendizajes, aprendizajes,

ambiente ambiente

1. Genética y conducta El genoma humano

Conjunto de todos los genes que posee nuestra especie. Compuesto por 23 pares de cromosomas y unos 23.000 genes. El 10% de los genes contiene información para la fabricación de

proteínas; del resto se desconoce su función. Descubierto en 2003 por investigadores del Proyecto Genoma

Humano. El código genético es universal: todos los seres humanos tenemos

un 99,9% de nuestros genes idénticos. La diferencia con otras especies no está en el número de genes sino

en cómo éstos se regulan y se expresan.

TEXTO pág. 52

2. Estructura y función del S.N.2.1. ¿Qué es y cómo se transmite el impulso nervioso?

El calor estimula el receptor sensorial: el

calor se transforma en impulso nervioso

La señal viaja por la neurona sensorial hasta sus botones terminales, donde

libera una sustancia que estimula la las

dendritas de la neurona motora

La señal viaja por el axón de la neurona motora hasta sus

botones terminales, que liberan una

sustancia que estimula el músculo

El receptor sensorial transmite el impulso a la neurona sensorial

2. Estructura y función del S.N.

Las neuronas se encuentran rodeadas de líquido (líquido extracelular) Las neuronas, como todas las células del organismo, tienen una carga eléctrica

negativa en su interior, mientras que el líquido extracelular tiene una carga positiva.

Por eso decimos que su potencial de reposo es negativo.

Este movimiento de cargas genera una diferencia de potencial (o voltaje, como el de las pilas) entre el interior y el exterior de la célula.

2.1. ¿Qué es y cómo se transmite el impulso nervioso?

En estado de reposo, la membrana de la neurona mantiene una mayor concentración de iones negativos en el interior que en el exterior. ¿CÓMO?• Algunas de las proteínas propias de la célula, con carga negativa, sólo se encuentran en el interior y no pueden salir.• Dejando salir iones positivos de potasio (K+)• Dejando entrar iones negativos de cloro (Cl-)• Sacando continuamente iones negativos de sodio (Na+)La célula se sirve de las fuerza de difusión y la fuerza electroestática para hacer estos movimientos.

2. Estructura y función del S.N.

El potencial de acción = alteraciones en la membrana del axón que permiten que los iones se desplacen entre el interior del axón y el líquido extracelular. Estos intercambios producen corrientes eléctricas.

2.1. ¿Qué es y cómo se transmite el impulso nervioso?

Cuando un estímulo llega con suficiente intensidad a un punto de la neurona:1º) se abren los canales de Na+ y entra rápidamente mucho Na+ (por la fuerza de difusión+la fuerza electroestática). 2º) la carga eléctrica del interior de la neurona en ese punto se invierte, volviéndose positiva durante un breve período de

tiempo.3º) debido a las fuerzas electroestática y de difusión, el K+ es empujado a salir. Así ese punto de la membrana va

recuperando su potencial de reposo poco a poco.

Después, el potencial de acción se propaga a los siguientes segmentos del axón hasta que llega a los botones terminales.

2. Estructura y función del S.N.2.1. ¿Qué es y cómo se transmite el impulso nervioso?

La sinapsis = conexión entre los botones terminales de una neurona y la membrana de otra neurona (o de las células de un órgano, músculo, etc.).

2 tipos de sinapsis: eléctrica y química.

Neurona presináptica

Neurona postsináptica

SINAPSIS QUÍMICA

Cuando el potencial de acción llega a la membrana del botón terminal…1) Los canales de calcio se abren y el calcio entra en la célula empujado por las

fuerzas electroestática y de difusión.2) El calcio se une a las proteínas de la membrana de las vesículas sinápticas y hace

que se fusionen con la membrana celular.3) Cuando las vesículas sinápticas están fusionadas con la membrana celular, se

abren y liberan los neurotransmisores en el espacio sináptico.4) Las moléculas de neurotransmisor se difunden por el espacio sináptico y llegan a la

membrana postsináptica.5) Las moléculas de neurotransmisor se “acoplan” a los receptores de la membrana

postsináptica.6) Los receptores abren canales iónicos en la membrana postsináptica y se produce el

intercambio de iones que dispara un nuevo potencial de acción.

¿Cómo distingue el S.N. unos estímulos de otros / unos mensajes de otros? Mediante la tasa de disparo del potencial de acción. Según el tipo de neurotransmisor que libera la neurona presináptica. Según el tipo de receptor que utiliza la neurona postsináptica. Según la localización de la sinapsis (qué parte del S.N.) Según las posibilidades de respuesta que tenga la célula postsináptica (si es

una célula muscular, contracción).

Son sustancias químicas cuya función es comunicar las neuronas entre sí. Los neurotransmisores más importantes son:

DOPAMINA: actividad motora (Parkinson) y niveles de respuesta en muchas zonas del cerebro (síntomas Esquizofrenia)

SEROTONINA: estado de ánimo, ingesta, sueño, dolor (Depresión) NORADRENALINA: respuesta de estrés (tensión arterial, respiración) ACETILCOLINA: atención, memoria, aprendizaje ENDORFINAS: reducción del dolor y la tensión nerviosa, sensación de placer

2.2. Los neurotransmisores

2. Estructura y función del S.N.

S.N. CENTRAL

S.N. PERIFÉRICO

S.N. SOMÁTICO Relación del organismo con el exterior. Control voluntario.

S.N. AUTÓNOMO

2.3. Estructura del Sistema Nervioso

Controla el funcionamiento del cuerpoProcesa la información del exterior y ordena las respuestas del organismo a los estímulos.

Recibe la información del exterior y la transmite al S.N.C. Después, conduce las órdenes del S.N.C. a los órganos correspondientes.

Autorregulación de las funciones internas del organismo. Control involuntario.

2. Estructura y función del S.N.2.3. Estructura del Sistema Nervioso

2.3.1. SISTEMA NERVIOSO CENTRAL: ENCÉFALO Y MÉDULA ESPINAL CEREBRO

Corteza

CORTEZA O CÓRTEX: parte más externa de los hemisferios cerebrales; formada por células gliales y cuerpos neuronales (sustancia gris).

REGIÓN SUBCORTICAL: toda la parte del cerebro que queda debajo de la corteza; formada por células gliales y axones que conectan unas áreas cerebrales con otras (sustancia blanca). TÁLAMO: procesa y distribuye la información sensorial y motora que accede al

cortex; regula el nivel de conciencia y participa en la regulación de las emociones. HIPOTÁLAMO: regula el Sistema Nervioso Autónomo y el Sistema endocrino, y

organiza conductas relacionadas con la supervivencia de la especie (ingesta, lucha y apareamiento).

SISTEMA LÍMBICO: regula la motivación y la emoción. Formado por varias estructuras, las más importantes son el hipocampo y la amígdala.

CEREBELO: regula la fuerza y la coordinación del movimiento y el aprendizaje de habilidades motoras.

PROTUBERANCIA: ditribuye información desde los hemisferios cerebrales hasta el cerebelo.

BULBO RAQUÍDEO: controla funciones vitales como la respiración, la digestion y el Sistema cardiovascular.

MÉDULA ESPINAL: recoge la información somatosensorial y distribuye las fibras motoras hasta los órganos efectores del cuerpo (músculos y glándulas).

FUNCIONES DE LA CORTEZA CEREBRAL

FUNCIONES DE LA CORTEZA CEREBRAL

PLANIFICACIÓN Y EJECUCIÓN DE LA CONDUCTA

PERCEPCIÓN Y APRENDIZAJE

Corteza visual primaria: recibe información visual Corteza auditiva primaria: recibe información auditiva Corteza somatosensorial primaria: recibe información sensorial de las extremidades, la cara, el

tronco y el gusto. La corteza somatosensorial del hemisferio izquierdo recibe la información procedente del lado derecho del cuerpo y viceversa.

Corteza motora primaria: envía órdenes para la ejecución de movimientos a diferentes músculos del cuerpo. La del hemisferio derecho controla los músculos del lado izquierdo y al revés.

Áreas de asociación sensorial: reciben información de la corteza sensorial primaria, la analizan y la integran con información procedente de otras áreas sensoriales para hacer todo lo que sucede entre la sensación y la acción (percibir, aprender, recordar, planificar, decidir…).

Área de asociación motora o corteza premotora (el “pianista”): controla la corteza motora primaria (la “tecla del piano”).

Corteza prefrontal: planificación de la conducta, toma de decisiones.

FUNCIONES DE LA CORTEZA CEREBRAL

FUNCIONES DE LA CORTEZA CEREBRAL. FUNCIONES LATERALIZADAS

HEMISFERIO IZQUIERDO

HEMISFERIO DERECHO

• Análisis de la información• Procesamiento serial y

secuencial• Lenguaje oral y escrito

• Síntesis de la información, experiencia como un todo

• Procesamiento simultáneo• Dibujar, leer mapas,

construir objetos complejos a partir de otros más pequeños…

¡Conectados por el CUERPO CALLOSO!

Experiencia unificada

Formado por las neuronas sensoriales y motoras NERVIOS SISTEMA NERVIOSO SOMÁTICO (“voluntario”) + SISTEMA NERVIOSO

AUTÓNOMO (“involuntario”)

2. Estructura y función del S.N.2.3. Estructura del Sistema Nervioso

2.3.2. SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

S.N. SOMÁTICO

Controlado por el hipotálamo, el bulbo raquídeo y una parte lateral de la médula espinal.

S.N. AUTÓNOMO

Aumenta la actividad de la mayoría de los órganos

(excepto digestivos)

Relaja la actividad de la mayoría de los órganos

(excepto digestivos)HOMEOSTASIS

SITUACIONES DE ESTRÉS, LUCHA, HUIDA

CONSERVACIÓN DE ENERGÍA, RECUPERACIÓN, DESCANSO ADRENALIN

AACETILCOLINA

3. Sistema endocrino

Controla la hipófisis

H. paratiroideaTiroxina

SomatrotopinaProlactinaH. Luteinizante H. Folículo estimulanteOxitocinaVasopresina Corticotropina

InsulinaGlucagónAdrenalina

Cortisona

Testosterona EstrógenosProgesterona

4. Métodos de exploración cerebralMÉTODO / TÉCNICA ¿QUÉ ANALIZA? ¿PARA QUÉ SIRVE?Electroencefalografía (EEG)

Impulsos eléctricos cerebrales y las ondas que generan: alfa, beta, delta, theta.

Diagnosticar enfermedades neurológicas (epilepsias, tumores)Investigación

Tomografía axial computarizada (TAC)

Imágenes estáticas de rayos X de la anatomía del cerebro (sólo su estructura, no su función).

Medir el flujo sanguíneo cerebral en un momento determinado.Diagnosticar lesiones y tumores.

Tomografía por emisión de positrones (PET)

Actividad metabólica de determinadas áreas cerebrales (gasto de glucosa).

Medir el consumo de energía de un área cerebral concreta en tiempo real, para diagnosticar o investigar su funcionamiento.

Imágenes por resonancia magnética (IRM)

Actividad metabólica de determinadas áreas cerebrales (niveles de hidrógeno u oxígeno).

Medir el consumo de energía de un área cerebral concreta en tiempo real, para diagnosticar o investigar su estructura y su funcionamiento.Imágenes con mayor resolución, más económicas y rápidas que el PET.

Estudio de casos Las funciones psicológicas afectadas por una lesión o enfermedad del sistema nervioso

Investigación