Bloque II Bases Biologicas de La Conducta

V. Abel Granell Apuntes de Psicología Curso 11-12

BLOQUE II

BASES BIOLÓGICAS DE LA CONDUCTA

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1-. El Cerebro y la Corteza CerebralDr. C. George BoereeDepartamento de PsicologíaUniversidad de Shippensburg

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La corteza es la parte más nueva (evolutivamente) y la más grande del cerebro. Es aquí donde ocurre la percepción, la imaginación, el pensamiento, el juicio y la decisiónEs ante todo una delgada capa de materia gris – normalmente de 6 neuronas de espesor, de hecho – por encima de una amplia colección de vías de materia blanca. La delgada capa está fuertemente circunvolucionada, por lo que si la extendieses, ocuparía unos 2500 cm2. Esta capa incluye unos 10.000 millones de neuronas, con cerca de 50 trillones de sinapsis.Las circunvoluciones tienen “crestas” que se llaman giros, y “valles” que se llaman surcos.Algunos surcos son bastante pronunciados y largos, y se usan como límites convenidos entre las cuatro áreas del cerebro llamados lóbulos .La parte delantera más alejada se llama lóbulo frontal. Este parece ser especialmente importante: este lóbulo es el responsable de los movimientos voluntarios y la planificación y se piensa que es el lóbulo más importante para la personalidad y la inteligencia.En la parte posterior del lóbulo frontal, a lo largo del surco que lo separa del lóbulo parietal, existe un área llamada cortex motor . En estudios con pacientes que estaba recibiendo cirugía en el cerebro, la estimulación de áreas del cortex motor con

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pequeñas descargas eléctricas causaba movimientos. Ha sido posible para los investigadores realizar un mapa de nuestra cortex motora bastante preciso. Las partes más bajas de la cortex motor, cercanas a las sienes, controlan los músculos de la boca y la cara. Las partes de la cortex motor cercanas a la parte superior de la cabeza controlan las piernas y los pies.Bajo los lóbulos frontales está el lóbulo parietal (que en latín significa “pared”). Este incluye un área llamada cortex somatosensorial, justo debajo del surco que separa este lóbulo del lóbulo frontal. De nuevo, los médicos estimularon los puntos de esta área encontrando que sus pacientes describían sensaciones como si les tocasen en varias partes de su cuerpo. Al igual que con la cortex motor, se puede trazar un mapa de la cortex somatosensorial, con la boca y la cara cercana a las sienes y las piernas y pies en la parte superior de la cabeza.

2-. Los HemisferiosSi miras al cerebro desde arriba, se hace inmediatamente obvio que hay una división en dos desde adelante hacia atrás. Hay, de hecho, dos hemisferios, como si tuviésemos dos cerebros en nuestras cabezas en lugar de solo uno. Por supuesto, esas dos mitades están íntimamente unidas por un arco de materia blanca llamado cuerpo calloso.De varias formas, los investigadores han descubierto que las dos partes tienen alguna especialización. El hemisferio izquierdo está relacionado con la parte derecha del cuerpo (normalmente), y el hemisferio derecho está relacionado con la parte izquierda del cuerpo.Además, es el hemisferio izquierdo el que normalmente tiene el lenguaje, y parece ser el principal responsable de sistemas similares como las matemáticas y la lógica. El hemisferio derecho tiene más que ver con cosas como la orientación espacial, el reconocimiento de caras, y la imagen corporal. También parece que gobierna nuestra capacidad de apreciar el arte y la música.Alguno de los trabajos más interesantes que se han hecho relacionados con los dos hemisferios lo realizó Roger Sperry . El trabajó con gente que había tenido a operación bastante seria para controlar su epilepsia . Parece que, en algunos casos, la epilepsia severa puede ser casi eliminada seccionando el cuerpo calloso. En cierto sentido, esa gente realmente tenía dos cerebros (o cortezas, para ser más exactos).Por ejemplo, Sperry encontró que si ponía algo en la mano derecha de una de estas personas después de su operación, ellos podían decir lo que era. Pero si lo ponía en su mano izquierda, no podían hacerlo. Esto es fácil de comprender: La sensación de un objeto en la mano derecha va hasta el hemisferio izquierdo y, puesto que esta es la zona del lenguaje, la persona podía decir lo que era. La sensación de un cosa en la mano izquierda, sin embargo, iba hacia el hemisferio derecho, el cual no puede hablar mucho.Los ojos están conectados a los hemisferios de una forma un poco complicada. La parte derecha de cada retina (la cual ve las cosas a la izquierda del punto de fijación) va hacia el hemisferio izquierdo. Lo que esto significa es que, si tienes a alguien con la mirada fija en un punto de fijación y le muestras brevemente algo a la izquierda, es el hemisferio derecho el que recibe la información. Si les muestras algo a la derecha, es el hemisferio izquierdo el que recibe la información.

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Sperry proyectaba cosas en una pantalla y pedía a los pacientes bien que dijesen lo que habían visto o bien que cogiesen lo que habían visto con una mano u otra de una caja llena de cosas.Así, si el mostraba una pelota en la parte izquierda de la pantalla y un lápiz en la derecha, la persona podría decir “lápiz” (usando los centros del lenguaje del

hemisferio izquierdo) pero coger una pelota de la caja con su mano izquierda (usando el hemisferio derecho).

Hay muchas anécdotas interesantes que vienen de su investigación. Por ejemplo, resulta que, aunque el hemisferio izquierdo tiene el lenguaje, es bastante malo para el dibujo. El hemisferio derecho, que controla la mano izquierda, podría dibujar bastante bien.El hacía que los pacientes realizaran pequeños puzzles. Un hombre, intentando hacer el puzle con su mano derecha, no podía evitar que su mano izquierda intentara ayudarle.Con una mujer joven, el proyectaba un dibujo de un hombre desnudo en la parte derecha de la pantalla. Ella se ruborizó y rió nerviosamente, pero cuando se le preguntó,

no sabía decir por qué. Por supuesto, solo el hemisferio derecho había visto el dibujo, mientras que el hemisferio izquierdo no.Afortunadamente para esa gente, esas situaciones no suelen suceder en la vida diaria, por lo que no se sienten terriblemente confundidos la mayor parte del tiempo. La

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mayoría de nosotros, por supuesto, tenemos un cuerpo calloso intacto, y las dos mitades de nuestros cerebros están en constante comunicación.

3-. El LenguajePor lo tanto, el lenguaje es predominantemente una función del hemisferio izquierdo.Realmente, el hemisferio derecho tiene un poco de lenguaje también: tiene una buena comprensión de insultos y palabrotas. Además, si tienes daño cerebral en el hemisferio izquierdo suficientemente temprano en la infancia, el hemisferio derecho se apodera de la función del lenguaje. Y parece que hay algunas personas que tienen el lenguaje en el lado derecho o incluso en ambos lados.Es interesante considerar que los monos y gorilas parecen ser sensibles a llamadas de su propia especie en el hemisferio izquierdo: vuelven sus orejas derechas hacia el sonido. Incluso algunos pájaros cantores, como los canarios, tienen especialización hemisférica.Una de las cosas que se descubrieron más tempranamente sobre el cerebro fueron los centros del lenguaje . Uno de ellos es llamado el área de Broca , en nombre del doctor que lo descubrió primero. Está localizada en la parte inferior del lóbulo frontal izquierdo. Un paciente que haya tenido un daño en esa área pierde la capacidad de hablar, lo que se llama afasia de expresión .Otro área es el área de Wernicke , la cual está cercana a l área de Broca pero en el lóbulo temporal, justo al lado del cortex auditivo. Esta es donde entendemos el significado del lenguaje, y un daño en esta área te llevaría a una afasia de recepción, lo que significa que no serías capaz de entender lo que se te esté diciendo. Ocasionalmente, alguien tiene un daño en las conexiones entre las áreas de Wernicke y Broca.Esto lleva a una afasia de conducción . Algunas personas con este problema pueden entender el lenguaje bastante bien, y pueden producirlo igualmente bien. Pero no pueden repetir algo que acaban de oir.Otra área importante es el giro angular, justo por encima y debajo del área de Wernicke. Sirve como conexión entre los centros del lenguaje y el cortex visual. Si este área es dañada, la persona sufrirá de alexia (incapacidad para leer) y agrafia (incapacidad para escribir).

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TÉCNICAS NEUROIMAGENELECTROENCEFALOGRAMA (EEG):Estudio mediante el cual se mide la actividad eléctrica en el cerebro, lo que se denomina ondas cerebrales.EEG mide estas ondas a través de pequeños electrodos en forma de botón que se colocan sobre el cuero cabelludo del sujeto.TOMOGRAFIA POR EMISIÓN DE POSITRONES (P.E.T.)Es una técnica no invasiva de diagnóstico que consiste en obtener imágenes fisiológicas basadas en la detección de radiación emitida por positrones. Los positrones son pequeñas partículas emitidas por una sustancia radiactiva que se le administra al paciente. Combina medicina nuclear y análisis bioquímico. Analiza un órgano o tejido en particular, de manera que se evalúa la información correspondiente a la fisiología (funcionamiento) y la anatomía (estructura) del órgano o tejido, así como sus propiedades bioquímicas, para ello se utiliza una pequeña cantidad de sustancia radioactiva llamada radiofármaco .

Tomografía axial computerizada (TAC): es una imagen de rayos X mejorada por ordenador, y su resolución es mayor que la de las radiografías convencionales. Genera imágenes de la anatomía del cerebro y sirve para medir el flujo sanguíneo cerebral o diagnosticar lesiones y tumores cerebrales. Pero la visión que se obtiene del cerebro es estática y sólo permite explorar la estructura, pero no la función del cerebro.

Imágenes por resonancia magnética: Un detector registra la forma en que los átomos de hidrógeno responden dentro del cuerpo a un campo magnético. El resultado es una imagen detallada de los tejidos blandos del cerebro. Esta técnica revela detalles anatómicos y registra información fisiológica y bioquímica de los órganos y tejidos, sin que sea necesaria la inyección de colorantes o sustancias radiactivas. Así, los neuropsicólogos observan el cerebro como si fuera transparente.

NEUROTRANSMISORES

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_ Acetilcolina (ACh). Permite la acción muscular, el aprendizaje y la memoria. Cantidad insuficiente: enfermedad de Alzheimer._ Dopamina. Se relaciona con el movimiento, el aprendizaje, la atención y la emoción. Exceso: esquizofrenia; Insuficiente: temblores y movilidad disminuida en Parkinson._ Serotonina. Afecta al humor, el enojo, el sueño y la excitación._ Insuficiente: Depresión. Fármacos como el Prozac aumentan los niveles de serotonina._ Noradrenalina. Ayuda al control de los estados de alerta y excitación.Insuficiente: puede deprimir el estado de ánimo._ GABA (Ácido gamma-aminobutírico). Neurotransmisor inhibidor principal que en cantidad insuficiente se asocia con temblores, convulsiones e insomnio._ Glutamato. Neurotransmisor excitatorio principal que está involucrado en la memoria. Exceso: sobreestimulación del cerebro, produciendo migrañas o convulsiones.

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La cultura modifica el cerebroANA GARRALDA, Madrid.“Aprender una determinada habilidad durante la niñez puede determinar en parte la organización funcional de un cerebro adulto. Así lo demuestran trabajos realizados con personas ilustradas y otras analfabetas que indican que aprender a leer y escribir produce cambios permanentes en el cerebro. Las modernas técnicas de imagen que permiten visualizar la actividad y la estructura del cerebro en acción muestran que son múltiples las áreas corticales que intervienen cuando se realizan tareas tan sencillas aparentemente como pensar, hablar o escuchar.Con un peso aproximado de 1.400 gramos y miles de millones de neuronas –una neurona cortical establece aproximadamente 20.000 conexiones con otras células nerviosas- el cerebro humano es la estructura más compleja que se conoce. Es en la corteza cerebral donde se localizan funciones superiores como el habla, el pensamiento o la imaginación. "Es la estructura más humana del sistema nervioso, pues se encuentran allí las capacidades que distinguen a los humanos del resto de los mamíferos", explica Javier de Felipe, investigador del Instituto de Neurociencias Ramón y Caja] (CSIC), en Madrid.Precisamente fue Santiago Ramón y Cajal quien hace 100 años publicó una serie de artículos científicos en los que se describía la organización de la corteza cerebral humana. Hablaba entonces de lo que él llamó "gimnasia cerebral". Consideraba que el ejercicio mental multiplicaba las conexiones nerviosas, lo que implicaba integrar una mayor cantidad de información. "Por tanto, cuantas más conexiones nerviosas tengamos más información seremos capaces de procesar", añade De Felipe.Científicos del Centro de Estudios Egas Moniz de Lisboa realizaron recientemente un estudio sobre el lenguaje oral sirviéndose de personas procedentes de la misma ciudad al sureste de Portugal, unas modestamente ilustradas y otras analfabetas, para apoyar su hipótesis: el desarrollo del lenguaje oral se ve afectado por el hecho de haber aprendido a leer y escribir durante la infancia.Ambos grupos fueron seleccionados para que tuvieran igual nivel en vocabulario sencillo y en test de conocimientos generales. En juegos de lenguaje las personas analfabetas realizaban la tarea con mayor dificultad que aquellos adultos que sabían leer y escribir. La conclusión fue que aprender a leer tiene un profundo efecto en la forma en que el cerebro analiza el lenguaje.En una colaboración internacional, 12 mujeres adultas portuguesas, la mitad de las cuales nunca había ido a la escuela, viajaron al Instituto Karolinska de Estocolmo para ser estudiadas con PET (tomografia por emisión de positrones). Mientras pasaban por el escáner se les hacía repetir determinadas palabras, unas conocidas, otras desconocidas y algunas sin sentido alguno. Cuando las palabras eran conocidas, ambos grupos actuaban de forma similar. Sin embargo, en la repetición de palabras carentes de significado, las mujeres que no habían ido a la escuela cometieron cuatro veces más errores que las otras mujeres. Las imágenes por escáner apoyaban las diferencias observadas, ya que, durante la repetición de palabras desconocidas, diferentes áreas del cerebro estaban activadas en los dos grupos.Estos resultados, afirman sus autores en el artículo publicado por la revista Brain, son la prueba de que la escolarización cambia la organización del cerebro permanentemente. Además, en línea con este trabajo, los investigadores sugieren que

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aprender a leer y a escribir tiene el efecto de establecer múltiples sistemas para procesar información fonológica, mientras que si se carece de esta capacidad se depende más de sistemas léxico-semánticos, como si las palabras carentes de sentido fueran tratadas más como información semántica nueva que como sonidos nuevos.De hecho, en el estudio de imagen del cerebro, las mujeres que no sabían leer ni escribir mostraban un área de mayor activación cerebral, la corteza prefrontal derecha, localizada fuera de las clásicas áreas de procesamiento del lenguaje que "en la mayoría de las personas están en el hemisferio izquierdo", comenta De Felipe. Y explica que hay una fuerte especialización en cuanto al lenguaje del hemisferio izquierdo sobre el hemisferio derecho del cerebro.El hecho de que las mujeres analfabetas de este experimento activen una zona distinta a la habitual es algo insólito que sin duda implica cambios en la organización de las funciones del cerebro, en las que intervienen múltiples zonas corticales. Porque cuando se aprende a leer y a escribir en el cerebro se .establecen unas asociaciones entre las áreas del lenguaje, el pensamiento y el aprendizaje y es precisamente el lenguaje lo que, en este caso, parece modificar la organización del cerebro.Para De Felipe, la explicación de esta reestructuración del cerebro está en que la maduración de este complejo órgano tiene lugar sobre todo postnatalmente. "Y esto es importante", dice, "al hablar de clonación humana, porque nacemos con un cerebro programado en las conexiones principales, pero el refinamiento de los circuitos neuronales tiene lugar después del nacimiento y es un proceso que se lleva a cabo a lo largo de muchos años y que depende de le experiencia. No puede haber dos cerebros iguales".Con las técnicas de imagen se observa que incluso en el cerebro de un ser humano adulto existe una gran plasticidad. Por ejemplo, cuando una persona en edad adulta ha perdido un brazo o algunos dedos, en la corteza cerebral se ve que la zona donde están representadas esas partes del cuerpo se reestructura. "Hay una reorganización estructural y, por tanto, funcional", explicaFrancisco Rubia, neurofisiólogo y director general de Investigación de la Comunidad de Madrid. Además, el hasta ahora dogma de que el cerebro adulto no generaba nuevas neuronas, ha sido anulado por el descubrimiento en la Universidad de Princeton de que cada día miles de neuronas nuevas aparecen en la corteza cerebral. Esto ya se había visto en el hipocampo."Esto nos indica que efectivamente lo que se sospechaba es cierto y este experimento llevado a cabo por científicos portugueses está dentro de este contexto moderno: que el cerebro humano adulto no ha terminado todavía de estructurarse y que puede cambiar con influencias del medio ambiente", dice Rubia.Muchos biólogos consideran que el Homo sapiens no ha cambiado desde su aparición en la Tierra. Hace miles de años el hombre cazaba y recolectaba y fue entonces cuando su cerebro se desarrolló en un determinado medio ambiente que hoy en día ha desaparecido. Según esta teoría, el cerebro humano estaría mal adaptado porque no se desarrolló para vivir en el medio actual. Sin embargo, la potencialidad y plasticidad de este órgano es enorme "porque con un desarrollo cultural determinado han aparecido cualidades en el hombre que nos han permitido, por ejemplo, crear ordenadores o subir a la Luna", explica Rubia.”EL PAÍS, miércoles 29 de diciembre de 1999.

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