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por Carlos Báez 11 anos atrás

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I. Generalidades

El desarrollo y complejidad del sistema nervioso a lo largo de la evolución se evidencian desde organismos unicelulares hasta mamíferos avanzados. La filogenia del sistema nervioso muestra una progresión desde sistemas simples en cnidarios hasta estructuras cerebrales complejas en vertebrados.

I. Generalidades

Generalidades Neurociencias

Una teoría de la función cerebral

From neuron to brain (Kuffler y Nichols, 1976) El cerebro usa señales eléctricas para procesar la información Las señales eléctricas son idénticas en todas las neuronas Las señales constituyen códigos de decodificación y representación El origen y destino de las fibras determinan el contenido de la información El significado de las señales está en las interconexiones

Neurociencias

• Proyecto mens (Francis O. Schmitt) • Neurosciences Research Program (MIT, 1962) • Psicofisiología y Neurociencia cognitiva

Psicofisiología: bases fisiológicas de los procesos psicológicos.

Neurociencia cognitiva: estudio científico de los mecanismos biológicos subyacentes a la cognición, con un enfoque específico en los sustratos neurales de los procesos mentales y sus manifestaciones conductuales.

Sistema Nervioso

Sistema nervioso: nivel de organismo
• Sistema nervioso central: cerebro y médula espinal • Sistema nervioso periférico: Nervios aferentes y eferentes, receptores, transducción • Sistema nervioso autónomo: simpático, parasimpático

Rene Descartes 1596-1650

Circuito neuronal: es un conjunto de conexiones sinápticas ordenadas que se produce como resultado de la unión de las neuronas a otras en sus regiones correspondientes tras la migración neuronal.

Arco reflejo: la mayoría de las neuronas sensitivas no pasan directamente al cerebro, sino que sinaptan en la medula espinal.

Filogenia del sistema nervioso 1. Organismo unicelular (sin sistema nervioso) 2. Cnidarios (sistema nervioso reticular) 3. Sistema ganglionar (anélidos, artrópodos) 4. Sistema cerebral (cordado primitivo; anfioxus) 5. Ciclóstomos 6. Peces 7. Anfibios 8. Reptiles 9. Aves 10. Mamíferos 11. Neurona (unidad funcional del S.N.)

La filogenia es la historia del desarrollo evolutivo de un grupo de organismos.

Sistema mente/cerebro

Ordenamiento piramidal
Organísmico: Integración del sistema nervioso en el resto de los sistemas corporales. Orgánico: Integración de los diversos módulos cerebrales en el encéfalo. Modular: Conjunto de los módulos cerebrales y sus interconexiones. Intercelular: Diseños y enlaces funcionales entre neuronas (redes, columnas). Celular: Conjunto de las células cerebrales (neuronas y glía). Molecular: Componentes neuroquímicos que intervienen en la transmisión de información (neurotransmisores, receptores, neurohumores, canales iónicos).

Molecular

Receptores y Psicofarmacos

Mecanismos postsinapticos. Segundos mensajeros.

segundo mensajero: molécula que transduce señales extra celulares corriente abajo en la célula.

Canales Ionicos

Antipsicóticos

Bloqueo de receptores dopaminérgicos

Pre y Post sinapsis

Sinapsis neuromuscular

Neuroquímica

Neurotransmisores

Acetilcolina: Otto Lewi (1921, Nobel1936) Serotonina: Irving Page (1948) El premio Nobel de 1970 (Katz, von Euler, Axelrod) Endorfinas y encefalinas (1975) : Snyder& Pert ligandos; Hughes (péptidos endógenos)

J. L. W. Thudichum (1829-1901)

Otorrino y enólogo alemán-inglés Separación de los principales lípidos del cerebro de animales de rastro Hipótesis neuroquímica de padecimiento psiquiátrico A treatise on the chemical constitution of the brain, London, Bailliere, Tindall and Cox, 1884

Celular

Actividad eléctrica

Potenciales sinápticos y de acción. Codificación en pautas y salvas de disparos.

Ion: partícula con carga eléctrica.

Canal Iónico: es una proteína de membrana a veces específica que transporta iones y otras moléculas pequeñas a través de la membrana por difusión pasiva o facilitada, es decir, sin uso de energía.

Polaridad: es la capacidad de un cuerpo de tener dos polos con características distintas.

Impulso Nervioso: es el transporte de información a través de los nervios, y por medio de sustancias como el Sodio y el Potasio y su interacción con la membrana.

Potencial de Reposo: es el estado en donde no se transmiten impulsos por las neuronas.

Potencial de Acción: es la transmisión de impulso a través de la neurona cambiando las concentraciones intracelulares y extracelulares de ciertos iones.

Potencial de Membrana: es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella.

Sinapsis

Eléctricas Electroquímicas Axo-dendríticas Axo-somáticas Axo-axónicas

Charles Sherrington 1857-1952 Nóbel 1932

Glía

células del sistema nervioso que desempeñan, de forma principal, la función de soporte de las neuronas; intervienen activamente, además, en el procesamiento cerebral de la información en el organismo.

Neurona

Estructura

Tipos

Bipolar Unipolar Multipolar Piramidal

Teoría de la neurona (Cajal)

• Unidad anatómica: neurona como célula discreta. • Unidad embriológica: cuerpo, dendritas, axón. • Polarización dinámica: dirección dendritas hacia axones. • Unidad metabólica: degeneración anterógrada y retrógrada. • Unidad informacional.

• Descubrimiento de la neurona por Johannes Evangelista Purkinje (1787-1869) de Bohemia. • Primer Departamento de Fisiología (1839). Universidad de Bresslau, Prusia. • Primera descripción de Otto Dieters en 1863. • La teoría reticular

Intercelular

Actividad eléctrica

Transmisión sináptica de los impulsos eléctricos. Potenciales de campo. Actividad local en redes neuronales. Redes de coherencia

Conexionismo • Ensambles o redes neuronales naturales y artificiales • Funciones: entradas, activación y salidas • Procesamiento distribuido en paralelo (PDP) • Representación por enlace de múltiples agentes (neuronas) distribuidos, cooperativos, auto-organizados

Redes de Coherencia • Redes o ensambles funcionales • Acoplamiento de frecuencias entre áreas distantes • Enlace funcional • Probable fundamento de actividades cognitivas y conscientes

Organización de la retina. Organización horizontal de la corteza: capas. Organización vertical: Columnas corticales

Redes neuronales

Circuito del cerebelo

Sistemas neuroquímicos

Sistema Serotoninergico. Sistema Dopaminergico.

• Sherrington 1925 • Pitts y McCulloch, 1943 • Hebb, 1949

La red del Proyecto

Santiago Ramón y Cajal (1852-1934)

Técnicas de tinición argéntica (derivadas de la fotografía) • Teoría de la neurona • Descripción de la textura del sistema nervioso (comparativa, ontogenia, filogenia) mediante tinición, observación, dibujo y atribución • Premio Nobel 1904 • Padre de la neurociencia moderna

Redes y circuitos neuronales

Modular

Investigadores

Wilder Penfield 1891-1976 Alumno de Sherrington y Cushing Instituto Neurológico de Montreal

El homúnculo

Estimulación de la corteza. “Neurocartografía”

Korbinian Brodmann 1868-1918 Regiones de Brodmann

Frenología Franz Joseph Gall 1758-1828

1. El cerebro no es un órgano único, sino que contiene regiones cada una con una función determinada.2.Cada región esta relacionada con el resto y si su estado varía, también lo hace el conjunto.3. La forma de cada región influye en la forma del cráneo.4. Estudiando el cráneo es posible conocer el estado de cada órgano.

La actividad eléctrica: nivel modular • Génesis de los diferentes ritmos electroencefalográficos. • Campos receptivos y motores • QEEG

Módulos eléctricos: fuentes, mapeo

¿Qué es un módulo cerebral? Zona anatómicamente delimitada y definible que procesa un tipo preponderante de información

Ejemplo de sistema modular: la vía visual

Órgano

La actividad eléctrica EEG

• Integración eléctrica del EEG (electroencefalograma) • Enlace funcional entre zonas distantes que descargan conjuntamente

Hans Berger 1873-1941

Conectividad

Topografía del cerebro

• Materia gris:cuerpos neuronales • Materia blanca:fibras

Hemisferios Cuerpo calloso Lóbulos Ganglios basales Diencéfalo (tálamo, hipotálamo, epítalamo)

Las divisiones embrionarias

Rombencefalo Mesencefalo Prosencefalo

Organísmico

La actividad eléctrica: nivel organísmico

Concepto organísmico • El sistema nervioso modula y es modulado por los otros sistemas corporales, en especial: – Sistema musculo-esquelético – Sistema endócrino – Sistema inmunológico – Sistema gastrointestinal – Sistema cardiovascular

• Señalización aferente (de entrada) y eferente (de salida) de los impulsos nerviosos entre el sistema nervioso central y el resto del cuerpo.

El sistema mente/cerebro implica una unidad ontológica de procesos mentales y cerebrales que si bien se manifiesta de manera distinta como conciencia y morfo- fisiología nerviosa, debe tener una correspondencia final (Díaz, 2007).

Ontología: rama de la metafísica que estudia lo que hay

Mente

Información mediante representaciones:
Información y sistema mente/cerebro Información Función mental _________________________________________ captar: sensación, percepción. evaluar: emoción transformar: pensamiento, razonamiento simbolizar: lenguaje recrear: imaginación, aprendizaje almacenar: memoria recuperar: recuerdo proyectar: intención, voluntad emitir: conducta, acción seleccionar: atención percatarse: conciencia
Sistema de capacidades cognitivas, sensitivas, afectivas, volitivas y motrices de los organismos que los facultan para:
• seleccionar • captar • evaluar • transformar • almacenar • recuperar • proyectar • recrear