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Unidad I
Neuropsicología La Neuropsicología es la ciencia que tiene por objeto el estudio de las relaciones existentes entre las funciones cerebrales, la estructura psíquica y la sistematización sociocognitiva en sus aspectos normales y patológicos, abarcando a todos los periodos evolutivos. Parte de la psicología que estudia las relaciones entre las funciones psicológicas superiores y las estructuras cerebrales que les dan origen. Sistema nervioso central El sistema nervioso central junto con el sistema endocrino ejercen la mayor parte de las funciones del control del organismo. El Sistema Nervioso Central controla las actividades rápidas del organismo como: Contracciones musculares, funciones viscerales, velocidad de secreción de algunas glándulas endocrinas. El Sistema Endocrino regula funciones metabólicas del organismo. División motora. Efectores. El papel final del Sistema Nervioso Central es gobernar las actividades corporales. Esto se logra controlando: La contracción de los músculos esqueléticos. Contracción del musculo liso en los órganos internos. Secreción de las glándulas exocrinas y endocrinas. Estas actividades se denominan funciones motoras del Sistema Nervioso. Los músculos y las glándulas se llaman efectores porque llevan a cabo las funciones dictadas por las señales nerviosas. Procesamiento de la información. Función integradora del SNC.
La principal función del Sistema Nervioso es procesar la información que le llega, de forma tal que tengan lugar las respuestas motoras apropiadas. Luego de que la información sensitiva ha sido seleccionada se canaliza hacia regiones motoras adecuadas del encéfalo para producir respuestas adecuadas, esta canalización se denomina función integradora del Sistema Nervioso.
FUNCIONES BÁSICAS DE SINAPSIS Y SUSTANCIAS TRANSMISORAS
Los tres niveles fundamentales de funcionamiento del sistema nervioso El sistema nervioso humano tiene características específicas heredadas de cada estadio del desarrollo evolutivo. A partir de esta herencia, se distinguen tres niveles fundamentales del sistema nervioso central que tienen atributos funcionales específicos: 1) El nivel medular, 2) El nivel encefálico inferior y 3) El nivel encefálico superior o cortical. Nivel medular Actúa como conductora de señales desde la periferia del cuerpo hasta el encéfalo o en la dirección opuesta, desde el encéfalo hacia el cuerpo. También produce muchas otras funciones, por ejemplo, los circuitos medulares en la médula pueden producir:
- Movimientos de marcha.
- Reflejos que apartan porciones del cuerpo de los objetos.
- Reflejos que dan rigidez a las piernas para sostener el cuerpo contra la gravedad.
- Reflejos que controlan los vasos sanguíneos locales, los movimientos gastrointestinales, etc., además de muchas otras funciones… Nivel encefálico inferior La mayor parte de las actividades subconscientes del organismo son controladas en las áreas inferiores del encéfalo (7): bulbo, protuberancia, mesencéfalo, hipotálamo, tálamo, cerebelo, y ganglios basales. El control subconsciente de la presión arterial y la respiración se logra principalmente en el bulbo y la protuberancia. El control del equilibrio es una función combinada de: cerebelo, bulbo, protuberancia y mesencéfalo.
- Acetilcolina: Tiene efecto excitatorio e inhibitorio.
- Noradrenalina: Función de excitación e inhibición.
- Dopamina: Tiene efecto de inhibición.
- Serotonina: Tiene efecto de inhibición.
- Glicina/GABA: Inhicion.
- Glutamato: Excitación. Estos tipos de neurotransmisores se pueden agrupar en transmisores de molécula pequeña y acción rápida o neuropéptidos. Transmisores de molécula pequeña y acción rápida Neuropéptidos Tipo de acción Producen la mayor parte de las respuestas agudas del sistema nervioso, como transmisión de señales sensitivas hacia el encéfalo y dentro de él, y señales motoras hacia los músculos. Suelen producir acciones de más duración: Cambios prolongados en el número de receptores. Cierre por más tiempo de ciertos canales iónicos. Posiblemente incluso cambios de más largo plazo en el número de sinapsis. Sintetizados Se sintetiza en el citosol del terminal presináptico y después es absorbido por transporte activo en las numerosas vesículas transmisoras del terminal. No son sintetizados en el citoplasma de los terminales presinápticos, sino como partes integrales de grandes moléculas proteicas por los ribosomas del cuerpo de la célula neuronal. Liberación Se liberan de forma abundante, en mayores cantidades que los neuropéptidos. Se liberan en cantidades mucho menores en relación a las moléculas pequeñas. Intensidad de su acción Su acción posee una intensidad poco potente. Su acción posee una intensidad muy potente. Efecto En general, el efecto es el incremento de la conductancia a través de los canales iónicos ; un ejemplo es el incremento de la conductancia al sodio (excitación), o el aumento de la conductancia al potasio o al cloro (inhibición). Sin embargo, en ocasiones los transmisores de molécula pequeña y acción rápida pueden cambiar la maquinaria metabólica interna de la célula. Cierre prolongado de los poros del calcio Cambios prolongados en las maquinarias metabólicas de las células y en la activación o desactivación de genes específicos en el núcleo celular. Alteraciones de largo plazo en el número de receptores excitatorios o inhibitorios. Algunos de estos efectos pueden durar días o incluso meses o años.
CIRCUITOS NEURONALES EN EL PROCESAMIENTO DE LA
INFORMACIÓN
Sensibilidad diferencial de los receptores y principio de línea rotulada Sensibilidad diferencial de los receptores División sensitiva del sistema nervioso central. Receptores sensitivos La mayor parte de las actividades del sistema nervioso son iniciadas por una experiencia sensitiva que emana de receptores sensitivos, ya sean visuales, auditivos, táctiles sobre la superficie del cuerpo o de otros tipos. Estos receptores sensitivos transforman estos estímulos en señales nerviosas para ser procesadas por el sistema nervioso. Diferentes tipos de receptores sensitivos detectan diferentes clases de estímulos en virtud de sensibilidades diferenciales. Cada tipo de receptor es sumamente sensible a un tipo de estímulo para el cual está diseñado y es casi insensible a las intensidades normales de los otros tipos de estímulos sensitivos. Existen básicamente cinco tipos de receptores sensitivos:
- Mecanoreceptores: Detectan deformación mecánica del receptor o de las células adyacentes.
- Termorreceptores: Detectan cambios en la temperatura; algunos detectan frío y otros calor.
- Nociceptores: Receptores para el dolor que detectan daño tisular, ya sea físico o químico.
- Receptores electromagnéticos: Detectan luz sobre la retina del ojo.
- Quimiorreceptores: Detectan el gusto en la boca, el olor en la nariz, el nivel de oxígeno en sangre arterial, la osmolalidad de los líquidos corporales, la concentración del dióxido de carbono y tal vez otros factores que constituyen la química del cuerpo. Principio de línea rotulada Cada tracto nervioso termina en un punto específico del Sistema Nervioso Central y cuando es estimulada una fibra nerviosa, el tipo de sensación que se percibe está determinado por el punto en el Sistema Nervioso Central al que conduce la fibra. Esta especificidad de las fibras nerviosas para transmitir solo una modalidad de sensación se denomina principio de la “línea rotulada”.
La convergencia es uno de los medios importantes por el cual el sistema nervioso central correlaciona, suma y clasifica diferentes tipos de información. Sumación espacial y temporal Cada señal siempre debe ser transmitida en su intensidad, por ejemplo la del dolor. Los diferentes grados de intensidad pueden transmitirse utilizando un número creciente de fibras paralelas o con el envío de más impulsos a lo largo de una sola fibra. Estos dos mecanismos para transmitir señales de intensidad creciente se denominan respectivamente, sumación espacial y sumación temporal. Sumación espacial: La fuerza creciente de la señal es transmitida utilizando un número progresivamente mayor de fibras. Así, las señales más intensas se difunden a más y más fibras, lo que constituye el fenómeno de sumación espacial. Sumación temporal: Es otro medio para transmitir señales de intensidad creciente, y actúa mediante el aumento de la frecuencia de los impulsos nerviosos en cada fibra. Circuitos reverberantes Son provocados por retroalimentación positiva en la red neuronal. Es decir, la aferencia de un circuito neuronal retroalimenta para reexcitar el mismo circuito. En consecuencia, una vez estimulado, el circuito descarga en forma repetitiva por un tiempo prolongado. Tipos:
- Una sola neurona: La neurona eferente envía una fibra nerviosa colateral de regreso hacia sus propias dendritas o su soma para reestimularse.
- Fibras facilitadores/inhibidoras: Una señal facilitadora aumentada intensidad y la frecuencia de la reverberación mientras una señal inhibitoria la disminuye o detiene.
Salida rítmica de señales, estabilidad de los circuitos neuronales y fatiga sináptica. Salida rítmica de señales Muchos circuitos neuronales emiten señales de salida rítmica. Algunas señales rítmicas repetitivas siguen durante toda la vida (respiración), mientras que otras, (como las que producen movimientos de rascado) necesitan estímulos aferentes en los circuitos repetitivos para iniciar la señal. Se ha descubierto que casi todas o todas las señales rítmicas estudiadas son consecuencia de circuitos reverberantes o reverberantes sucesivos que alimentan señales excitatorias o inhibitorias de una neurona a la siguiente. Estabilidad de los circuitos neuronales Casi todas las partes del encéfalo se conectan directa o indirectamente entre si y esto crea un problema grave. Una señal excitatoria que ingresa en cualquier parte del encéfalo podría establecer un ciclo continuo de reexcitación de todas las partes. Si ocurriera esto el encéfalo seria inundado por una masa de señales reverberantes descontroladas que no estarían trasmitiendo ninguna información pero consumirían los circuitos del encéfalo de modo que no podría trasmitir ninguna de las señales de información. (Por ejemplo convulsiones epilépticas). Para evitar esto, existen dos tipos de circuitos inhibitorios en áreas extensas del encéfalo que ayudan a evitar la dispersión excesiva de señales:
- Circuitos de retroalimentación inhibitoria: Retornan desde el final de las vías a las neuronas excitatorias iniciales de las mismas vías; se piensa que se producen en todas las vías nerviosas sensitivas que inhiben las neuronas aferentes cuando los terminales llegan a estar demasiado excitados.
- Algunos grupos neuronales: Ejercen un control inhibitorio grosero sobre áreas extensas del encéfalo. Por ejemplo, muchos ganglios basales ejercen influencias inhibitorias en todo el sistema del control motor. Fatiga sináptica Significa simplemente que cuanto más prolongado es el período de excitación la transmisión sináptica se torna cada vez más débil. Así, en la mayor parte de los circuitos neuronales que son utilizados en exceso, las sensibilidades de los
Funciones de áreas corticales específicas Localizaciones de las principales áreas de asociación de la corteza cerebral, que se muestran en relación con las áreas motoras y sensitivas primarias y secundarias. Diferentes áreas corticales tienen sus propias funciones separadas Las áreas primarias tienen conexiones directas con receptores sensitivos específicos, para producir movimientos musculares discretos o experimentar una sensación (visual, auditiva o somática) a partir de un área receptiva pequeña. Las áreas secundarias por su parte, sensan las funciones de las áreas primarias. Áreas de asociación La figura también muestra varias áreas grandes de la corteza cerebral que no se ajustan a las categorías rígidas de áreas motoras y sensitivas primarias. Estas se denominan áreas de asociación, porque reciben y analizan señales provenientes de múltiples regiones de la corteza e incluso de estructuras subcorticales. Las tres áreas de asociación más importantes son:
1. Área de asociación parietoccipitotemporal Proporciona un nivel elevado de significado interpretativo para las señales provenientes de todas las áreas sensitivas circundantes. El área de asociación parietooccipitotemporal tiene sus propias sub-áreas funcionales :
a. Un área que brinda un análisis continúo de las coordenadas espaciales de todas las partes del cuerpo y de los elementos que lo rodean. b. El área de Wernicke , fundamental para la comprensión del lenguaje. Es la región más importante de todo el encéfalo para las funciones intelectuales superiores, porque casi todas ellas se basan en el lenguaje. c. El área de la circunvalación angular , es un área de procesamiento visual secundario necesaria para descubrir el significado de las palabras percibidas en forma visual. d. Área para nombrar objetos.
2. Área de asociación prefrontal Funciona en íntima asociación con la corteza motora para planificar patrones complejos y secuencias de movimientos motores. Para colaborar con esta función recibe una aferencia muy potente a través de un haz subcortical masivo de fibras, que conecta el área de asociación parietoccipitotemporal con el área de asociación prefrontal. A través de éste haz, la corteza prefrontal recibe mucha información sensitiva pre-analizada , en especial sobre las coordenadas espaciales del cuerpo, absolutamente necesaria para planificar movimientos eficaces. El área de asociación prefrontal también es esencial para llevar a cabo procesos prolongados del pensamiento en la mente, se describe con frecuencia en forma sencilla como importante para la elaboración de pensamientos. Una región especial en la corteza frontal denominada “área de Brocca” proporciona el circuito nervioso para la formación de palabras, en esta área es donde se inician y ejecutan los planes y los patrones motores para la expresión de palabras individuales o incluso frases cortas. 3. Área de asociación límbica:
curso de respuesta, considerar la secuencia de las acciones motoras incluso antes de que se realicen, resolver problemas matemáticos, legales o filosóficos complicados, correlacionar todas las entradas de información en el diagnóstico de afecciones raras y controlar las actividades de acuerdo con las leyes morales.
MECANISMOS DE CONDUCTA Y MOTIVACIÓN DEL ENCÉFALO.
SISTEMA LÍMBICO E HIPOTÁLAMO
Sistema límbico y su relación con el hipotálamo El sistema límbico es el sistema neuronal que controla el comportamiento emocional y los impulsos motivacionales. Una parte importante del sistema límbico es el hipotálamo , con sus estructuras relacionadas. Además de sus papeles en el control del comportamiento , estas áreas controlan también muchas condiciones internas del cuerpo , como: temperatura corporal, osmolidad de los líquidos corporales, impulsos para comer y beber, control del peso corporal, etc. Estas funciones internas se denominan en conjunto “funciones vegetativas del encéfalo”, su control está muy relacionado con el comportamiento. Anatomía funcional del sistema límbico: su relación con el hipotálamo En el sistema límbico, se observa un complejo interconectado de elementos encefálicos basales. En el centro de ellos está localizado el hipotálamo , como uno de los elementos centrales del sistema. Debido a esta ubicación clave del hipotálamo, se encuentra circunscripto por estructuras sub-corticales (7) que incluyen:
- El septum.
- El área paraolfatoria.
- El epitálamo.
- El núcleo anterior del tálamo.
- Porciones de los ganglios basales.
- El hipocampo.
- La amígdala. Rodeando las áreas límbicas subcorticales está la corteza límbica compuesta por un anillo de corteza cerebral. El hipotálamo tiene vías comunicantes con todos los niveles del sistema límbico. Él y sus estructuras envían señales de salida en tres direcciones:
- Hacia abajo a través del tallo encefálico, principalmente las áreas reticulares del mesencéfalo, protuberancia, y bulbo.
- Hacia arriba, en dirección a muchas áreas superiores del diencéfalo y el cerebro, en especial al tálamo anterior y la corteza límbica.
- Al infundíbulo, para controlar la mayor parte de las funciones secretoras de las glándulas hipófisis posterior y anterior. Funciones del control vegetativo y endocrino del hipotálamo El hipotálamo controla la mayor parte de las funciones vegetativas y endocrinas del cuerpo y muchos aspectos del comportamiento emocional. Entre las diferentes funciones de control vegetativo y endócrino del hipotálamo, podemos encontrar las siguientes (6): Regulación cardiovascular: La estimulación de diferentes áreas del hipotálamo, puede causar: Aumento o disminución de la presión arterial , e incremento o reducción de la frecuencia cardíaca. Regulación de la temperatura corporal: La porción anterior del hipotálamo, en especial el área preóptica, se relaciona con la regulación de la temperatura corporal.
El mecanismo básico para el control de la hipófisis anterior es el siguiente: La hipófisis anterior está irrigada principalmente por sangre venosa que fluye en los senos hipofisiarios anteriores después de haber atravesado la parte inferior del hipotálamo. Mientras la sangre atraviesa el hipotálamo antes de llegar a la hipófisis anterior, varios núcleos hipotalámicos secretan en ellas hormonas liberadores o inhibidoras. Luego estas hormonas son transportadas por vía hemática hasta la hipófisis anterior donde actúan sobre las células glandulares para controlar la liberación de la hormonas hipofisiarias anteriores. Funciones de la amígdala, el hipocampo, y la corteza límbica Amígdala La amígdala , es un complejo de núcleos localizado inmediatamente por debajo de la corteza del polo anteromedial de cada lóbulo temporal, tiene abundantes conexiones bidireccionales con el hipotálamo. En los animales inferiores, la amígdala se relaciona con la asociación de estímulos olfatorios con otros provenientes con otras partes del encéfalo. En el ser humano otra porción de la amígdala, los núcleos vasolaterales , desempeñan papeles muy importantes en muchas actividades del comportamiento no asociadas con estímulos olfatorios. La amígdala recibe señales neuronales de todas las porciones de la corteza límbica y de la neo corteza de los lóbulos temporal, parietal, y occipital, y generalmente de las áreas de asociación auditiva y visual. Debido a estas múltiples conexiones, la amígdala ha sido llamada la ventana a través de la cual el sistema límbico aprecia el lugar de la persona en el mundo. Por su parte, la amígdala transmite señales: De nuevo hacia las mismas áreas corticales. Al hipocampo. Al séctum. Al tálamo.
Especialmente al hipotálamo. La amígdala , al ser estimulada puede provocar los mismos efectos que los provocados por el hipotálamo más otros adicionales: Aumento o disminución de la presión arterial. De la frecuencia cardíaca. De la motilidad y la secreción gastrointestinal. Defecación y mixión. Dilatación pupilar o rara vez, constriccción. Piloerección Secreción de distintas hormonas hiposfisiarias anteriores, en especial las gonadotrofinas y la ACTH. Además de estos efectos mediados por el hipotálamo, la estimulación de la amígdala también puede producir diferentes tipos de movimientos involuntarios que incluyen: o Movimientos tónicos, como enderezar la cabeza o inclinar el cuerpo. o Movimientos circulares. o Movimientos clónicos, rítmicos (en forma ocasional). o Movimientos diferentes asociados con la ubicación y la alimentación, como lamer, masticar y tragar. Además, la estimulación de ciertos núcleos amigdalinos, puede rara vez provocar un patrón de ira, escape, castigo y miedo. Por último, la excitación de otras porciones de la amígdala puede producir actividades sexuales que incluyen, erección, movimientos copulatorios, eyaculación, ovulación, actividad uterina, y trabajo de parto prematuro. Hipocampo Con respecto al hipocampo , tiene numerosas conexiones, principalmente indirectas , con muchas porciones de la corteza cerebral y con las estructuras
inanimados y pierde todo el temor, en este caso también con desarrollo de docilidad. Ablación de la corteza frontoorbitoria posterior : A menudo, hace que un animal presente insomnio, y un grado intenso de inquietud motora, se torna incapaz de sentarse tranquilo y se mueve en forma tranquila. Ablación de la circunvolución del cuerpo calloso anterior y la circunvolución subcallosa: Su destrucción bilateral, libera los centros de la ira del septum y el hipotálamo, de toda influencia inhibitoria prefrontal. Por lo tanto el animal puede moverse maligno y está mucho más sometido a crisis de ira de lo normal. Efectos de la ablación bilateral de la amígdala. Síndrome de Kluver-Bucy. Cuando en un mono se destruyen las porciones anteriores de ambos lóbulos temporales, no sólo se extirpa la corteza temporal, sino también las amígdalas, que se ubican en la profundidad de estas porciones. Esto produce una combinación de modificaciones de comportamiento denominada síndrome de Kluver-Bucy , que incluye (7):
1. Tendencia excesiva a examinar objetos llevándolos a la boca. 2. Pérdida del miedo. 3. Disminución de la agresividad. 4. Docilidad. 5. Modificaciones en los hábitos alimentarios, incluso hasta el grado en que un animal herbívoro se torna con frecuencia carnívoro. 6. A veces ceguera psíquica. 7. A menudo impulso sexual excesivo. El cuadro característico es el de un animal que no tiene miedo de nada, muestra extrema curiosidad por todo, olvida muy velozmente, tiene la tendencia a colocar todo en su boca, e incluso, en ocasiones intenta ingerir objetos sólidos, por último, a menudo tiene un impulso sexual tan intenso que intenta copular con animales inmaduros, del sexo equivocado o de una especie diferente. Aunque las lesiones similares en los seres humanos son raras, las personas afectadas responden de una manera no muy diferente a la del mono.
Funciones de recompensa y castigo, y centros involucrados Las estructuras del sistema límbico que incluyen el hipotálamo, están relacionadas en particular con la naturaleza afectiva de los estímulos sensitivos , o sea con que estos sean placenteros o desagradables. Estas cualidades afectivas se denominan también centros de recompensa o castigo. Centro de recompensa: Los principales centros de recompensa están ubicados a lo largo del recorrido del fascículo medial del cerebro anterior, en especial de los núcleos lateral y ventromedial del hipotálamo. Es raro que los núcleos laterales deban incluirse dentro de las áreas de recompensa, en efecto, se trata de uno de los más potentes, porque incluso los estímulos más fuertes en esta área pueden producir ira. Pero esto es aplicable a muchas áreas, ya que los estímulos más débiles proporcionan una sensación de recompensa y los más intensos de castigo. Se encuentran centros de recompensa menos potentes, los que quizás son secundarios a los principales del hipotálamo, en el septum, la amígdala, ciertas áreas del tálamo y los ganglios basales, que por último se extienden hacia abajo en dirección al Segmento basal del mesencéfalo. Centros de castigo: Las áreas más potentes para el castigo y las tendencias de escape se encuentran en el área gris central que rodea al acueducto de Silvio en el mesencéfalo y se extienden hacia arriba en las zonas periventriculares del hipotálamo y el tálamo. Además se encuentran áreas de castigo menos potentes en la amígdala y el hipotálamo. La estimulación de los centros de castigo con frecuencia puede inhibir por completo los centros de recompensa y placer, lo que muestra que el castigo y el temor pueden tener prioridad con respecto al placer y la recompensa. Los centros de recompensa y castigo constituyen sin duda uno de los más importantes controles de nuestra actividad corporal , impulsos, aversiones, y motivaciones.
