HISTORIA
DE LA NEUROCIENCIA
El conocimiento del cerebro y la mente
desde una perspectiva interdisciplinar
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Capítulo 5.—La neurociencia en el siglo xx: reduccionismo y holismo
La neurociencia en el siglo xx: reduccionismo y holismo
A pesar de estos avances, quedan interrogantes trascendentales sobre la naturaleza de la memoria y la conciencia.
Esta conclusión coincide con reflexiones de la teoría de la Gestalt en psicología y con la filosofía de Kant, quien afirmaba que el sujeto cognoscente entiende los objetos a través de categorías a priori.
En última instancia, tanto desde una perspectiva holista como reduccionista, se reconoce que el cerebro no simplemente replica el mundo externo, sino que realiza un proceso complejo de elaboración de estímulos
La aproximación reduccionista en neurociencia ha alcanzado un éxito significativo con la teoría de la neurona, promovida por Santiago Ramón y Cajal, quien extendió la teoría celular al sistema nervioso.
Sin embargo, el avance de la ciencia ha llevado a la exploración de patrones de conectividad entre las células nerviosas y al desarrollo de aproximaciones holistas a la función mental, utilizando técnicas de neuroimagen.
Estos conceptos representan una parte importante de nuestro entendimiento actual sobre las células nerviosas desde una perspectiva reduccionista
Las hipótesis iónica y química explican cómo se transmiten las señales eléctricas y químicas entre las células nerviosas.
La neurona es considerada la unidad estructural y funcional del cerebro y es fundamental en las ciencias biológicas.
Ejemplos holistas incluyen la teoría de la Gestalt, que destaca la percepción como un todo inseparable de sus partes individuales. El psicoanálisis de Freud también adoptó un enfoque holista al intentar entender la mente humana en su totalidad, aunque enfrentó desafíos metodológicos y críticas sobre su estatus científico.
A pesar de ello, el psicoanálisis representó un primer intento significativo de abordar la mente humana de manera integral, influenciando a figuras contemporáneas como Eric Kandel en la neurociencia.
La neurociencia enfrenta dos enfoques principales en su intento de comprender los mecanismos biológicos subyacentes a la actividad mental:
Estos enfoques son herramientas científicas que buscan ampliar nuestro conocimiento sobre la estructura y el funcionamiento del sistema nervioso.
El holismo
El holismo se centra en las funciones mentales y su relación con sistemas neuronales más amplios.
El reduccionismo
El reduccionismo analiza el sistema nervioso desde sus componentes elementales
Capítulo 4.—Localización cortical de las funciones cerebrales en
el siglo xix
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A pesar de esto, la comunidad científica seguía siendo escéptica hasta la llegada de Paul Broca. Broca, mediante la autopsia de un paciente llamado "Monsieur Leborgne"
La dinámica "anti-corticalista" del siglo XVII tuvo dos excepciones notables que pasaron desapercibidas en su tiempo.
La segunda excepción fue Emmanuel Swedenborg, un pensador y científico sueco, conocido por sus escritos religiosos pero también por su estudio del sistema nervioso.
La primera fue François Pourfour du Petit, cirujano del ejército francés, quien destacó el papel crítico del córtex cerebral en la función motora.
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En la cuarta etapa del estudio del cerebro, los descubrimientos del siglo XIX, liderados por figuras como Pierre-Paul Broca, Carl Wernicke y otros, revelaron la importancia del córtex cerebral en funciones clave como el lenguaje y la estimulación eléctrica.
A pesar de que en el siglo XVIII se consideraba principalmente como una capa superficial sin atributos funcionales, investigaciones posteriores demostraron su relevancia.
Se reconoció que el córtex prefrontal es la sede de la mente, subrayando su papel crucial en las funciones cognitivas
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Capítulo 3.—El hallazgo de la actividad eléctrica del sistema nervioso
en el siglo xviii
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2. Avances en la neuroquímica y en la fisiología del sistema nervioso en el siglo XIX
La aurora de la «neuroquímica» se remonta, en realidad, al trabajo de Johann Thomas Hensing (1683-1726)
En este contexto, el médico francés Michel-Augustin Thouret (1749-1810), trabajó con cerebros de cuerpos exhumados del cementerio de los Santos Inocentes de París
Los estudios pioneros sobre la electricidad animal y sobre su papel en el sistema nervioso vinieron también acompañados de la aplicación de los métodos de la incipiente ciencia química a la investigación de la composición del cerebro.
1. Galvani y la electricidad animal
Una variante de la teoría de los espíritus animales fue la hipótesis de la circulación neural
Los espíritus animales fluirían a través de nervios huecos y ejercerían funciones motoras y sensoriales, para después regresar al cerebro
Galvani existían tres hipótesis principales sobre el funcionamiento de los nervios
La tercera atribuía la transmisión de información a las vibraciones de los nervios, y su exponente más ilustre es Sir Isaac Newton, quien barajó esta posibilidad en su Óptica, de 1704
Una segunda propuesta postulaba que los nervios secretaban unos fluidos capaces de activar los músculos.
Subtópico
La primera remitía a la idea tradicional de los espíritus animales que, procedentes del encéfalo, atravesarían los nervios para transmitir las órdenes a los demás órganos
La tercera etapa vendría marcada por el descubrimiento de la actividad eléctrica en los animales, gesta protagonizada por Aloisio Luigi Galvani (1737-1798).
al demostrar, en experimentos con ranas, que el músculo excitable vivo y las células nerviosas producen electricidad aportaba evidencias sólidas de que la electricidad interna al animal era la responsable de la actividad nerviosa.
Capítulo 2.—El nacimiento de la medicina moderna
2. RENÉ DESCARTES Y THOMAS WILLIS
Las señales sensoriales llegarían al cuerpo estriado, donde se ubicaría el sentido común, para convertirse en percepciones y en imaginación en el cuerpo calloso (la sustancia blanca) y luego almacenarse en el córtex como memorias
El alma racional, inmaterial e inmortal interactuaría con el cuerpo a través del córtex, pero Willis no ofrece una solución al problema de cómo se produce exactamente dicha unión.
La percepción consciente, la memoria y la volición serían funciones vinculadas al córtex cerebral.
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René Descartes (1596-1650) renueva el dualismo platónico con su célebre distinción entre la res cogitans y la res extensa, que habría de influir decididamente en el debate sobre la relación entre la mente y el cerebro.
Para Descartes, y a diferencia de Aristóteles, el alma no es el principio de vida, sino sólo del pensamiento o de la conciencia
Para Descartes, la esencia de la mente es el pensamiento (res cogitans), mientras que la de la materia es la extensión (res extensa)
1. LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA DE LOS SIGLOS XVI Y XVII Y SUS REPERCUSIONES EN LA BIOLOGÍA
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afianzamiento de la biología como disciplina científica
la física y la química de la época eran aún incapaces de explicar determinadas funciones características de los vivientes
El vitalismo de la filosofía antigua, que atribuía a la vida un principio formal y eficiente distinto del que imperaba sobre la materia inanimada
Capítulo 1.—Antigüedad clásica y Edad Media
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1. La antigüedad clásica
Con el advenimiento de la medicina clásica llega también la consolidación de la idea de que el cerebro, en lugar del corazón o del diafragma, constituye el órgano de las facultades superiores de la persona.
La cultura china se inclinó también por distribuir las funciones mentales en los órganos internos del cuerpo.
La mención más temprana del órgano encefálico en la historia de la humanidad la encontramos en el siglo xvii a.C. en Egipto, en el papiro quirúrgico Edwin Smith6.
La cultura egipcia, como las otras grandes civilizaciones próximo-orientales, adoptó una perspectiva cardiocéntrica:
en el corazón se asentarían las facultades superiores del ser humano, en el contexto de una antropología que Jan Assmann define como «más paradójica que conjuntiva.
En el siglo xix ya no se empleaba para expulsar supuesto humores malignos, sino para sanar epilepsias traumáticas con lesiones discernibles.
las trepanaciones respondían a razones estrictamente médicas:
La trepanación era conocida por, entre otras civilizaciones del mundo antiguo, los griegos y por los chinos
aliviar el dolor experimentado tras sufrir una lesión en la cabeza.
Se han descubierto trepanaciones paleolíticas en Francia, Israel y África. Esta técnica la practicaban culturas del continente americano como la inca.
La primera etapa viene comprendida por la antigüedad clásica y el mundo medieval, y se prolonga hasta los albores del Renacimiento
Gravita en torno a un interrogante clave de la neurociencia: cuál es la sede de las funciones sensoriales, motoras y mentales, si el cerebro o el corazón.
Capítulo 14.—La conciencia
Las investigaciones sobre los fundamentos neurobiológicos de la autoconciencia humana se han llevado a cabo hasta los últimos años.
Para abordar un problema, los científicos han optado por explorar primero determinadas facultades psíquicas que guardan una íntima conexión con la naturaleza de la conciencia y, en particular
Con dos notas clave para comprenderla cabalmente
la unidad (mi conciencia de mí mismo y de mi relación con el mundo logra sobreponerse a la mutabilidad de experiencias que atesoro a lo largo del tiempo).
la subjetividad (me palpo como una instancia distinta del mundo externo, como un «yo», como «yo mismo»)
La capacidad de reflexionar sobre uno mismo y de captar la experiencia del mundo como propia
De ahí surge la interrogante ¿Cómo ubicar materialmente la conciencia?
Ellos emigraron desde la genética y la biología molecular hacia escenarios de trabajo relacionados con la dilucidación neurofisiológica de la conciencia.
Grandes científicos del siglo xx han consagrado inmensas energías intelectuales a esclarecer el misterio de la conciencia.
Dos ejemplos los encontramos en Sir Francis Crick y Gerald Edelman.
Ha sido un gran desafío que ha afrontado la visión científica del mundo.
Comprender cómo es posible que de estructuras puramente materiales haya brotado una característica teóricamente «inmaterial», o al menos difícilmente identificable con procesos fisicoquímicos concretos.
¿Qué es? ¿La conciencia?
Capítulo 13.—El lenguaje
El reconocimiento pormenorizado del rol que desempeñan las diferentes regiones cerebrales en la función lingüística ha permitido descomponer esta actividad en sus múltiples operaciones constituyentes
De la deconstrucción a la reconstrucción, en definitiva, para entender cómo la mente logra producir y comprender el lenguaje.
El reto de la neurociencia del futuro reside en descubrir los mecanismos precisos mediante cuya coordinación procesos diferenciables se integran en una habilidad sintética única:
la facultad del lenguaje humano.
Descubrimiento de la lateralización cerebral de la función lingüística a mediados del siglo xix abrió un horizonte novedoso en el estudio científico de la mente
La información que los neurocientíficos actuales obtienen sobre el funcionamiento del lenguaje ya no proviene sólo del análisis de graves lesiones cerebrales, sino del examen de individuos sanos.
Darwin reconoce que el lenguaje no posee naturaleza instintiva, sino «racional», pero es consciente de que los animales manifiestan formas de aprendizaje notablemente sofisticadas, aunque se guíen, en gran medida, por instintos.
postula que el lenguaje debe su origen a la imitación y modificación de diversos sonidos naturales, a las voces de otros animales y a los propios gritos instintivos del hombre, ayudados por signos y gestos
Desde una perspectiva «anatómica»
Lo propio del lenguaje humano es una capacidad casi infinitamente mayor de asociar los más diversos sonidos e ideas
lo que depende del desarrollo superior de sus capacidades mentales
Con ayuda de Darwin- Libro El Origen del Hombre, de 1871
Para Darwin, las facultades superiores de la mente humana habrían resultado de una mejora en las formas de memoria, atención, asociación e incluso imaginación y raciocinio que existen ya en otros animales
investigar las propiedades del lenguaje humano y su enraizamiento evolutivo en habilidades adquiridas por otras especies del reino animal.
La reflexión filosófica y psicológica sobre la naturaleza del lenguaje
Se inició una investigación estrictamente neuroanatómica sobre las bases de el que posee nuestra especie para comunicarse de manera prácticamente ilimitada con un número sumamente restringido de sonidos
A partir del siglo xix
Disquisiciones del Crátilo de Platón o en las reflexiones de Aristóteles
Data de la Antigüedad
Una de las características más notables de la especie humana es:
El leguaje
Capítulo 12.—Las emociones
4. Una figura pionera en el estudio de las emociones la encontramos en Charles Darwin.
9. Para Darwin, parece claro que «la mayoría de las emociones más complejas son comunes a los animales superiores y a nosotros mismos»
Emociones esenciales para el desarrollo de las capacidades mentales humanas, como la admiración y la curiosidad, se disciernen ya en los animales
6. Para Darwin, la indagación en la naturaleza de las emociones se revela iluminadora a la hora de manifestar la continuidad tan profunda que liga la especie humana con otros animales.
5. La expresión de las emociones en el hombre y los animales, de 1872, cosecha de más de tres décadas de trabajo.
En ella, Darwin enuncia tres principios sobre la expresión de las emociones en los animales:
- El principio de las acciones debidas a la constitución del sistema nervioso, independientemente del primero de la Voluntad, e independientemente hasta cierto punto de la costumbre:
en virtud de él, ante un estímulo suficientemente intenso, el propio sistema nervioso evocará una respuesta, con independencia de la voluntad del individuo.
- «El principio de antítesis»: si se induce un estado mental directamente opuesto, existe una tendencia involuntaria a realizar movimientos de naturaleza directamente opuesta.
- «El principio de los hábitos útiles»: lo que sirve para un determinado estado mental en ciertas circunstancias vale, en general, para un hábito asociativo.
3. La efervescencia de trabajos sobre la neurociencia de las emociones que se han publicado en los últimos años ha puesto de relieve la centralidad de lo afectivo en procesos tan relevantes para la racionalidad humana como:
- la percepción de los acontecimientos que nos circundan.
- el aprendizaje
- la toma de decisiones
1. Una parte fundamental de la investigación neurocientífica: denominado «neurociencia afectiva>>: sus modernos inicios se remontan al siglo xix.
2. El estudio de lo afectivo no sólo ha permitido explorar los lazos evolutivos inextricables que vinculan al ser humano con otras especies filogenéticamente más antiguas, sino que ha obligado, sobre todo en las últimas décadas, a replantear las relaciones entre la razón y las emociones
Capítulo 11.—La memoria y el aprendizaje
¿Cómo ayuda la memoria en el aprendizaje?
Nos permite almacenar, recuperar, asociar, consolidar y transferir información. Sin memoria, no seríamos capaces de aprender ni de usar nuestros conocimientos de forma efectiva.
Transferencia de aprendizaje
Esto es esencial para poder aplicar nuestros conocimientos en el mundo real.
La memoria nos permite transferir lo que hemos aprendido a nuevas situaciones.
Consolidación del aprendizaje
La memoria ayuda a consolidar el aprendizaje, es decir, a hacerlo más permanente.
Esto se logra mediante la repetición y la práctica.
Asociación de información
La memoria nos permite asociar nueva información con información que ya tenemos almacenada.
Esto nos ayuda a entender mejor la nueva información y a darle sentido
Recuperación de información
Esto es esencial para poder usar la información para resolver problemas, tomar decisiones y aprender cosas nuevas.
La memoria nos permite recuperar la información almacenada cuando la necesitamos.
Almacenamiento de información
Esta información puede ser factual (hechos, conceptos) o procedimental (habilidades, destrezas).
La memoria permite almacenar la información que aprendemos.
Definición de aprendizaje
Importancia de estudiar los diferentes tipos de aprendizaje y memoria
Ofrece una visión más completa de su complejidad.
Permite una comprensión más profunda de estos fenómenos.
Se puede definir como "proceso de adquisición de nueva información".
La memoria es la "persistencia del aprendizaje".
Importancia de la memoria
Impacto de la escritura
Favoreció el desarrollo de la ciencia, la literatura y el arte.
Permitió la transmisión de conocimientos y la creación de culturas más complejas.
Las pinturas rupestres de Altamira y Lascaux reflejan las vivencias de nuestros ancestros.
La memoria es fundamental para la identidad individual y colectiva.
La "memoria de la humanidad" es su historia, registrada en diferentes formas.
Capítulo 10.—Sistemas sensoriales
Sistema gustativo
En los mamíferos, el sistema gustativo está integrado por células receptoras del sabor (las denominadas que se agrupan en «botones» ubicados en las papilas gustativas
Hay cinco sabores primarios: ácido, salado, dulce, amargo y umami.
El umami es importante en la cocina oriental, especialmente en la japonesa
El gusto está mediado por quimiorreceptores selectivos para los sabores.
Sistema olfativo
Funcionamiento
Podemos reconocer y recordar miles de olores diferentes.
La mayoría de los olores se componen de diferentes moléculas odoríferas.
El bulbo olfatorio crea patrones de olores que se interpretan en el córtex.
Las señales se envían al bulbo olfatorio en el cerebro.
Los receptores olfatorios detectan las moléculas odoríferas y las convierten en señales eléctricas.
Los ratones tienen más receptores olfatorios (1000) que los humanos (500).
Los mamíferos tienen una gran capacidad para detectar una amplia variedad de moléculas odoríferas.
El olfato juega un papel importante en la supervivencia y la reproducción.
El sistema olfativo está relacionado con la memoria y las emociones.
Sistema auditivo
HELMHOTZ POSTULO las ondas sonoras determina la ubicación del estímulo en la membrana basilar.
El sistema auditivo es un sistema complejo que nos permite percibir el sonido.
Capítulo 9.—Los elementos básicos de la sensación
Ley de Müller no existe un único modo de sentir el mundo exterior, sino que los distintos órganos se han especializado en recibir estímulos específicos (visuales, olfativos, auditivos, etc.) que se codifican, eso sí.
Cada sentido percibe todo lo relacionado con el mundo exterior de una manera específica
Emil du Bois-Reymond y Hermann von Helmholtz) formuló la denominada «ley de las energías específicas de los sentidos».
La existencia de cinco sentidos externos en el ser humano y en los mamíferos superiores, a saber, la vista, el tacto, el olfato, la audición y el gusto. Estos sentidos actuarían como «ventanas» del alma hacia el mundo
The main idea is what the book is mostly about.
Some tips to find out the main idea of a book easier:
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Capítulo 8.—La parte y el todo
Type the names of the book characters. Start with the main character.
Draw arrows to represent the relationship between them and if it is possible write on them what they represent for each other (if they are relatives, friends, lovers, enemies etc.)
El modo en que percibimos la realidad no puede separarse de la configuración total, de lo percibido.
El enfoque holista, inspirado en la escuela psicológica de la Gestalt, reconoce que el sujeto humano percibe totalidades, no simples agregados de elementos.
El enfoque reduccionista en neurociencia busca descomponer la percepción en sus partes constituyentes para explicar cómo se procesa la información en el sistema nervioso.
Aborda el desafío de comprender la percepción y la conciencia humana desde una perspectiva holística y reduccionista para lograr entender cómo funciona la mente en su totalidad.
Capítulo 7.—La aproximación holista al estudio científico de la mente
What is the reason why the author wrote the book?
Para entender completamente el cerebro
El estudio científico del cerebro se puede dividir en varios niveles de análisis
Desde el nivel atómico-molecular hasta el funcionamiento del sistema nervioso como un todo.
Gracias a esto el:
Sin embargo, la aproximación holista revela la especialización de las áreas cerebrales y su funcionamiento conjunto
Aunque se ha avanzado en comprender la función de áreas específicas como los lóbulos frontal, parietal, occipital y temporal, aún queda mucho por entender sobre cómo interactúan los grupos neuronales y las redes neuronales complejas.
La integración progresiva de estos enfoques puede ayudar a superar la brecha entre el reduccionismo y el holismo en la comprensión del cerebro.
El enfoque reduccionista ha logrado una precisión excepcional en los niveles moleculares, celulares y sinápticos, gracias a la biología celular y molecular.
Figuras prominentes como Sir Francis Crick creían que comprender el cerebro era el próximo gran desafío de la biología.
Para abordar este objetivo, se necesitaba la colaboración de expertos de diversos campos, como físicos, químicos, neurólogos y psicólogos cognitivos.
Quienes plantearían las preguntas pertinentes.
La neurociencia de sistemas aborda el procesamiento de información a gran escala en el cerebro, incluyendo sensación, percepción, aprendizaje, memoria y lenguaje.
La neurociencia, inspirada por los logros de la biología molecular, buscaba comprender las funciones cerebrales superiores de manera similar a cómo la genética había avanzado tras el descubrimiento de la estructura del ADN en 1953.
Este campo integra disciplinas como la neuropsicología, la neuroanatomía, la neurofisiología, la psicofísica y las ciencias computacionales
Todas las cuales han contribuido significativamente a nuestra comprensión de los procesos cerebrales.
Se necesita una combinación de enfoques reduccionistas y holistas.
Aún no se comprenden completamente los mecanismos que subyacen a su relación con la funcionalidad cerebral, especialmente en funciones de orden superior.
Aunque se conocen con precisión los mecanismos de desarrollo de las conexiones neuronales
La ciencia ha explorado en detalle tanto las neuronas individualmente como las conexiones específicas que forman
Así como el ensamblaje de circuitos neuronales.
Aunque las neuronas operan en grupos especializados o sistemas, su capacidad para formar conexiones específicas confiere una variabilidad funcional que contribuye a diversas facultades mentales, aunque esta comprensión aún está en desarrollo.
Capítulo 6.—Los éxitos de la aproximación reduccionista
Who is the author of the book? Type in his/her name.
Con estas aportaciones se realizaron investigaciones importantes como:
3. Prolongaciones de las neuronas:
Dendritas: ramificadas, integran el "aparato receptor" de la célula.
Axón: único, tubular, transmite información a otras neuronas.
2. Descripción de las neuronas:
Compuestas por un cuerpo celular (soma) que actúa como centro metabólico.
Poseen núcleo con material genético y retículos endoplasmáticos para sintetizar proteínas.
1. Función de la barrera hematoencefálica:
Protege al encéfalo de sustancias tóxicas en la sangre.
Investigación de Eric Kandel
Kandel demostró la eficacia del reduccionismo para estudiar las funciones superiores del sistema nervioso.
La "época dorada" de la neurociencia es:
A finales del siglo XIX con el trabajo de Santiago Ramón y Cajal.
Impacto actual de los nuevos descubrimientos:
Abren nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.
Cambian la visión del cerebro como un órgano estático.
Enfoque reduccionista en neurociencia:
Ha permitido un mayor conocimiento del cerebro y la comunicación neuronal.
Ha permitido desterrar algunos dogmas en neurociencia.
2. Principio de "todo o nada" en la contracción muscular:
Las fibras musculares se contraen de forma completa o no se contraen en absoluto.
Este principio también se aplica al potencial de acción de las neuronas.
1. Aportes de Santiago Ramón y Cajal:
Sus descubrimientos sobre la estructura del cerebro abrieron nuevas posibilidades para su estudio científico.
Estudio de la neurona
El enfoque reduccionista ha sido fundamental para comprender la estructura y función de la neurona, incluyendo las conexiones sinápticas y la transmisión del impulso nervioso.
El reduccionismo ha permitido abordar temáticas como el aprendizaje y la memoria, que inicialmente parecían más aptas para un enfoque holista.
El estudio del sistema nervioso desde un planteamiento reduccionista
Análisis de como se compone la mente y las funciones que realiza
