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UNIVERSIDAD IBEROAMERICANA DEPARTAMENTO DE PSICOLOGÍA MANUAL DE PRÁCTICAS P S I C O L O G Í A JULIO 2014 Índice Presentación ........................................................................................................................................ 4 Reglamento general del Laboratorio de Neurociencias ...................................................................... 6 Guía para el trabajo con ratas de laboratorio ................................................................................... 16 Bases Biológicas del Comportamiento Práctica 1. Composición celular del Sistema Nervioso ..................................................................... 21 Práctica 2. Organización anatómica y funcional del sistema nervioso ............................................. 25 Práctica 3. Sistemas de comunicación neural ................................................................................... 32 Práctica 4. Umbral Auditivo .............................................................................................................. 37 Práctica 5. Evaluación de la función auditiva y propioceptiva (equilibrio) ....................................... 42 Práctica 6. Discriminación espacial táctil .......................................................................................... 49 Neurofisiología Práctica 1. Atención .......................................................................................................................... 56 Práctica 2. Privación de sueño .......................................................................................................... 63 Práctica 3. Examen breve del estado mental (Mini‐Mental State Examination) .............................. 70 Práctica 4. Evaluación del nivel de consciencia: escala de Glasgow ................................................. 83 Procesos cognoscitivos I Práctica 1. Condicionamiento de aversión al sabor .......................................................................... 87 Práctica 2. Moldeamiento por aproximaciones sucesivas ................................................................ 93 Práctica 3. Discriminación condicional olfativa/espacial .................................................................. 97 Práctica 4. Memoria de procedimiento (Estrella de Milner) .......................................................... 102 Práctica 5. Observaciones sobre la dinámica de la memoria .......................................................... 108 Procesos cognoscitivos II Práctica 1. Cognición extendida ...................................................................................................... 114 Práctica 2. Buscando los correlatos electrofisiológicos del pensamiento ...................................... 120 Práctica 3. Solución de problemas .................................................................................................. 126 Práctica 4. Creatividad .................................................................................................................... 130 Bases neurobiológicas de la conducta emotiva Práctica 1. Observación e identificación de la conducta sexual de la rata ..................................... 134 Práctica 2. Identificación de las fases del ciclo estral de la rata ..................................................... 140 Práctica 3. Condicionamiento de miedo ......................................................................................... 144 Práctica 4. Contraste de Incentivo .................................................................................................. 148 Práctica 5. Teoría del Nivel Óptimo ................................................................................................. 152 Neuroquímica y Psicofarmacología Práctica 1. Metilfenidato ................................................................................................................. 156 Práctica 2. Antipsicóticos ................................................................................................................ 160 Práctica 3. Toxicidad: dosis letal 50................................................................................................. 164 Práctica 4. Canabinoides (marihuana) ............................................................................................ 167 P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Presentación La Psicología es una ciencia joven, que se ocupa del estudio de procesos y fenómenos que cualquier persona posee, ya sea en estado normal o alterado. Por lo mismo, la enseñanza de la Psicología cuenta con la gran ventaja de poderse abordar desde dos perspectivas complementarias: sesiones de clases teóricas, donde el conocimiento se aprende en el salón de clases, y la experiencia práctica, que pretende mostrar en los hechos aquellos conocimientos que se obtienen del profesor y de los libros. El presente manual es un esfuerzo hecho por el profesorado y la directiva del Departamento de Psicología de la Universidad por proporcionar a estudiantes y alumnos algunas actividades que refuercen e ilustren varios de los temas del programa de estudios de la licenciatura en Psicología. En la Universidad contamos con las ventajas de tener un Laboratorio donde realizar todas las actividades aquí propuestas, así como de disponer de una amplia variedad de materiales en el mismo Laboratorio para llevar a cabo dichas actividades, e incluso otras que los profesores o estudiantes puedan sugerir. Las prácticas aquí propuestas son sencillas. Sin embargo, varias de ellas requieren el uso de animales de laboratorio (ratas), sustancias químicas, o equipo especializado. Por lo mismo, es importante contar siempre con el apoyo, instrucción y orientación del profesor responsable, así como del responsable del Laboratorio de Neurociencias. Es por ello que se incluye en este manual el Reglamento del Laboratorio de Neurociencias, cuya observancia es obligatoria siempre que se trabaje en dicho espacio. También se incluye una breve guía para el manejo de las ratas de laboratorio, con el objetivo de reducir la ansiedad de los estudiantes al encontrarse por primera vez con estos animales. 4 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 5 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Reglamento general del Laboratorio de Neurociencias ARTÍCULO 1. La observación del presente Reglamento es obligatorio para el personal académico, alumnado y trabajadores administrativos durante su permanencia en el Laboratorio de Neurociencias. El presente reglamento no excluye la observación de ningún otro reglamento vigente en la Universidad. ARTÍCULO 2. Es obligación de los profesores del área de procesos básicos y de los alumnos del departamento de psicología el conocimiento y observación del presente reglamento. El desconocimiento del mismo no excluye la responsabilidad de la persona por alguna conducta que transgreda al mismo. ARTÍCULO 3. El uso del Laboratorio de Neurociencias queda restringido a los académicos y alumnos del departamento de Psicología, cualquier persona ajena a este departamento deberá contar al menos con la autorización del responsable del Área de Procesos Básicos o del Director del departamento de Psicología, quienes evaluaran la pertinencia de su permanencia en el área. Cualquier persona ajena al departamento o sin autorización no podrá contar con acceso al lugar. El acceso se hará a través de la solicitud de la llave en el departamento de psicología, la cual deberá ser entregada en cuanto se termine el trabajo experimental, cualquier retraso (más de dos hora) u olvido en su entrega será sancionada con una multa por 5 días o con ayuda en el laboratorio de ser necesaria y cuya naturaleza será precisada por el responsable del mismo. ARTÍCULO 4. Todas las actividades que se programen y realicen en los laboratorios de prácticas deberán ser del conocimiento del responsable del Área de Procesos Básicos y obedecer a los objetivos de los programas vigentes. Es 6 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a responsabilidad del profesor mantener informado al responsable del área sobre las actividades a realizar. ARTÍCULO 5. Todas las prácticas que se realicen con seres humanos en el Laboratorio de Neurociencias deberán ajustarse a los principios éticos que norman la práctica de la Psicología consignados en el Código Ético respectivo, la responsabilidad sobre la observación de la norma será responsabilidad del profesor o investigador a cargo del procedimiento. ARTÍCULO 6. Toda la investigación en el área de la psicología experimental y Neurociencias de la conducta que se realizan en el departamento de Psicología de la Universidad Iberoamericana se llevan a cabo con estricto apego a las normas nacionales para dichos fines. Todos los proyectos que se realicen en las prácticas de laboratorio e investigación deberán cumplir con las disposiciones planteadas en las normas Oficiales Mexicanas (NOM-062-ZOO-1999, NOM-029-ZOO-1995) y en las Normas Internacionales para la Investigación Biomédica con Animales del Consejo de Organizaciones Internacionales de Ciencias Médicas vigentes en lo referente a la cría, manutención y manejo experimental. ARTÍCULO 7 En los casos que así lo requieran, el alumno deberá estar bajo supervisión directa del profesor a cargo del grupo o de la investigación, en el caso del trabajo cotidiano o de rutina, el alumno está obligado a mantener al profesor al tanto de sus actividades en el laboratorio. ARTÍCULO 8. El profesor es responsable de informar y entrenar a sus alumnos en el uso del equipo de laboratorio que se requiera para llevar a cabo la práctica o la investigación. Ningún procedimiento que implique la manipulación de reactivos o 7 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a sustancias potencialmente riesgosas será autorizado si no se encuentra directamente supervisado por un profesor responsable. ARTÍCULO 9. Durante el desarrollo de cualquier práctica en el laboratorio, incluyendo las que impliquen el uso de sustancias, reactivos o materiales con de riesgo potencial, así como la manipulación de tejido o especies animales, es obligatorio que los alumnos usen bata, guantes, cubre-boca y lentes de seguridad. El alumno que no tenga la protección descrita, no podrá realizar la práctica en el laboratorio, siendo su responsabilidad contar con el equipo mencionado. ARTÍCULO 10. Todas las sustancias, equipos, materiales, etc. de las prácticas, deberán ser manejadas con el máximo cuidado, atendiendo a las indicaciones de uso y/o de seguridad, según el caso. 1. Para el uso de material contaminado infeccioso o tóxico por contacto, se deberán observar las siguientes medidas: a) Usar guantes cuando se maneje material contaminado, infeccioso y/o tóxico por contacto. b) Desechar los guantes siempre que se considere que se han contaminado; lavarse las manos y ponerse un par de guantes nuevos. c) No tocar con las manos enguantadas los ojos, la nariz u otras mucosas, ni la piel descubierta (heridas, raspones). 8 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a d) No abandonar ni pasear por el laboratorio y/o los pasillos con guantes puestos, ni tocar con ellos objetos de uso común como teléfono, computadoras, cerraduras, etc. e) Lavarse las manos enguantadas con agua y jabón, cuando haya terminado su trabajo y al quitarse los guantes, lavar nuevamente las manos con agua y jabón. f) Mientras los alumnos permanezcan en el laboratorio, deben usar bata de algodón; antes de salir del laboratorio se deben quitar el equipo y ropa de protección. g) Mantener el laboratorio limpio y ordenado, así como, evitar la presencia de material y equipo que no tengan relación con el trabajo del mismo. h) Aplicar todos los procedimientos técnicos, en forma tal, que sea mínimo el riesgo de producir aerosoles, gotitas, salpicaduras o derrames de productos tóxicos o sustancias potencialmente infecciosas. i) En el laboratorio queda prohibido: fumar, consumir alimentos o bebidas, aplicarse cosméticos, así como el uso de ropa inconveniente o de riesgo (ropa holgada, huaraches, corbata, etc.) durante el trabajo experimental. 9 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a j) Informar acerca de la presencia de cualquier tipo de roedor o insecto que se encuentre en el laboratorio o eliminarlo. k) Informar al profesor responsable de cualquier desperfecto o anormalidad. ARTÍCULO 11. Queda absolutamente prohibido abandonar en los laboratorios sustancias químicas, reactivos, tejido animal o materiales diversos que se hayan utilizado durante el desarrollo de una práctica. Es de la total responsabilidad del profesor, recolectar, envolver y tirar en bolsas de plástico adecuadas, todo producto de desecho en los sitios designados para tal efecto observando en cada caso la norma adecuada para la eliminación del material (ampolletas, puntas de jeringa, reactivos) o tejidos. Los sitios de recolección serán asignados por el responsable del área de procesos básicos quien seguirá las indicaciones del responsable del programa de medio ambiente de la Universidad. Es responsabilidad del alumno hacer un uso racional de los bienes del laboratorio (tales como comida para rata, guantes, tapabocas etc.), asimismo constituye su responsabilidad mantener ordenada el área de trabajo y no dejar basura en estas áreas. ARTÍCULO 12. Las prácticas que requieran el manejo de material especializado, (como estereotáxicos, polígrafos, cajas de Skinner, laberintos, reactivos o material quirúrgico), cuyo uso requiere de personal capacitado ex profeso deberá ajustarse a las prescripciones de su uso. En el caso de que los alumnos tengan que usar 10 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a alguno de estos equipos, es responsabilidad del profesor de la materia verificar que sus alumnos conocen el uso adecuado del equipo, ningún alumno puede trabajar sólo si no es autorizado por su profesor, obedeciendo las siguientes disposiciones: a) Sólo podrán tener acceso al laboratorio aquellos alumnos que se encuentren realizando trabajo experimental. b) Se recomienda que en las sesiones de trabajo diario con los sujetos no participen más de 1 o 2 personas por equipo de trabajo. c) El alumno debe verificar que sus sujetos experimentales se encuentren identificados tanto por las marcas en la cola como por su tarjeta de identificación en el frente de su caja d) Los alumnos deben verificar que la tarjeta de identificación de los sujetos indique si los mismos se encuentran bajo algún régimen de control de alimento o agua. e) El profesor verificará que sus alumnos cumplan con las disposiciones de los dos puntos anteriores. f) Los alumnos deben hacerse responsables del cuidado y alimentación del sujeto experimental durante su trabajo de práctica. g) Los alumnos llevaran un registro diario (bitácora) del sujeto experimental, donde se especifique la fecha de trabajo, el peso del sujeto, el alimento 11 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a utilizado, alumno que trabajó con el sujeto etc. Ningún otro registro informal de los alumnos tiene validez, salvo el registro en la bitácora. La bitácora será revisada diariamente para verificar que todos los sujetos bajo control experimental están siendo supervisados en su control alimenticio. En el caso de que los alumnos no utilicen la bitácora o que en la misma no se registre durante dos días la información correspondiente, la rata será retirada de la responsabilidad de los alumnos y se aplicara la sanción correspondiente. h) Queda estrictamente prohibido para el alumno alimentar o dar de beber a otro sujeto experimental que no sea el propio. i) En el caso de que los sujetos se encuentren restringidos de agua o comida, el alumno debe considerar el dejar comida y agua suficiente para los fines de semana. j) El alumno debe reportar cualquier anormalidad en las instalaciones o en el estado físico de los sujetos de manera inmediata al auxiliar técnico o al responsable de área. k) Queda estrictamente prohibido el cambiar a las ratas de sus cajas o intercambiar los letreros de identificación de los sujetos, el o los alumnos sorprendidos en esta práctica serán acreedores a una sanción. 12 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a l) Una vez terminado el experimento los alumnos deben indicarlo en la tarjeta de identificación y avisar al auxiliar técnico y al profesor. m) El alumno debe enjuagar la canastilla de la báscula una vez que la halla ocupado. n) Se debe evitar el hablar en voz alta y hacer ruido dentro del Laboratorio. o) En el laboratorio queda prohibido: fumar, consumir alimentos o bebidas, aplicarse cosméticos, así como el uso de ropa inconveniente o de riesgo (ropa holgada, huaraches, corbata, etc.) durante el trabajo experimental. ARTÍCULO 13. El responsable del Área de Procesos Básicos designará los sitios, procesos y medios correspondientes para el manejo correcto de sustancias, reactivos, materiales, tejido, cadáveres o cualquier otro tipo de desecho, residuo de las prácticas realizadas en los laboratorios. ARTÍCULO 14. Las disecciones que se realicen en los laboratorios de prácticas deberán autorizarse por el Responsable del Área de Procesos Básicos, de acuerdo con el contenido del programa vigente y programarse con 4 semanas de anticipación, respetando las Normas Oficiales. ARTÍCULO 15. Queda estrictamente prohibido sacar el material y el equipo del área de laboratorios, sin la orden respectiva firmada por el responsable del Área de Procesos Básicos y la Dirección del departamento de Psicología. 13 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s ARTÍCULO 16. - P s i c o l o g í a Las puertas del laboratorio deberán estar siempre libres de obstáculos, accesibles y en posibilidad de ser utilizadas ante cualquier eventualidad. ARTÍCULO 17. Cualquier alteración en las condiciones de seguridad, en la operación del laboratorio o en el cumplimiento del presente reglamento, deberá ser reportada al responsable del Área de Procesos Básicos y proceder de acuerdo a los siguientes incisos: a) Las personas a quienes se sorprenda haciendo mal uso de equipos, materiales, instalaciones, etc. Propios de los laboratorios o de las señalizaciones instaladas para protección civil, serán sancionadas según la gravedad de la falta cometida. b) En el caso de los alumnos, las sanciones a faltas específicas serán: 1. Mal uso de la bitácora o negligencia en el cuidado del sujeto experimental, las sanciones serán aplicadas por el profesor de la materia y pueden incluir desde reprobar la parte práctica de la materia (30%) hasta reprobar la materia. 2. Muerte del sujeto experimental. La sanción es aplicada por el profesor y corresponde a reprobar la materia. 3. Intercambiar el sujeto experimental. La sanción es aplicada por el profesor y corresponde a reprobar la materia. 14 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a c) Cualquier sanción no contemplada será el responsable del Área de procesos básicos quien decida la sanción o en su caso será turnada al H. Consejo Técnico, conforme a las disposiciones actuales. d) Tratándose de personal académico y administrativo, se levantarán las actas correspondientes y se dictarán las sanciones conforme a las disposiciones de la Ley Federal del Trabajo. ARTÍCULO 18. El presente reglamento podrá actualizarse, bajo la supervisión de los órganos académicos correspondientes. ARTÍCULO 19. Todas aquellas cuestiones que no estén específicamente señaladas en el presente Reglamento, deberán ser resueltas por la Dirección del Departamento de Psicología. 15 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Guía para el trabajo con ratas de laboratorio La investigación con animales no humanos ha sido y es de importancia fundamental en las ciencias del comportamiento. Buena parte del conocimiento sobre el funcionamiento básico de la conducta se debe al uso de ratas, palomas, gatos, perros, primates no humanos como chimpancés y monos Rhesus, entre muchos otros modelos animales. Entre los modelos animales, las ratas tienen ciertas ventajas sobre otras especies. Se obtienen fácilmente, su mantenimiento es de bajo costo, y su alojamiento no requiere de condiciones demasiado especiales. Son animales inteligentes, y fáciles de manejar. Son pequeñas y menos agresivas que los ratones o los hámsters. Y su anatomía, fisiología, y hábitos conductuales están ampliamente descritos en la literatura. No está claro el origen del uso de ratas para la investigación, pero se sabe que para la primera década del s. XX ya se usaban ratas albinas para la investigación. Así, el Instituto Wistar de Philadelphia fue la primera institución en criar ratas albinas para usos científicos, creando la cepa Wistar. En la actualidad, la mayor parte de las ratas usadas con fines académicos son Wistar, o cepas derivadas de esta (como, por ejemplo, la cepa Sprague-Dawley, también muy usada). Las ratas usadas en Laboratorio de Neurociencias son de la cepa Wistar. Si bien el trabajo con ratas no es particularmente difícil, porque las ratas albinas suelen ser animales dóciles, sí es necesaria paciencia y práctica para dicho trabajo. Como reglas generales para lograr una buena manipulación de las ratas están: 1. Contar con el apoyo e instrucción iniciales de personal con experiencia en el manejo de ratas. Dicho personal debe orientar al alumno sobre las técnicas apropiadas de sujeción y manipulación de las ratas. 16 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a La manipulación de una rata puede hacerse de varias formas. Para cambiar de sitio a una rata (p. ej., moverla de su caja habitación a una caja de Skinner), simplemente se puede levantar al animal del tercio proximal de la cola. Cuando se levanta de esta forma al animal, se debe verificar que no haya algo cercano a lo cual pueda asirse, dado que al levantarlo puede lastimarse y perder las uñas de las patas. Para sujetar a la rata, se toma el tercio proximal de la cola con una mano. Se coloca la palma de la otra mano gentilmente sobre su lomo, a la altura del tórax, y se usan los dedos como una pinza, de forma que el dedo pulgar empuje una de las patas delanteras hacia adelante, y los dedos meñique, anular, medio e índice empujen la otra pata delantera en la misma dirección. Las patas deberán quedar cruzadas, una sobre la otra, hacia el frente. Así, la posición cruzada de las patas limita el movimiento de la cabeza, y la rata no puede morder al manipulador. Se puede utilizar un trozo de tela entre la mano que sujeta y el animal, para que este último sufra menos estrés. Una forma alterna de sujetar a una rata es repetir los pasos anteriores, pero en vez de usar la mano como pinza, se colocan el dedo índice y el dedo medio bajo la mandíbula de la rata, un dedo de cada lado. Los dedos anular y meñique se colocan debajo de las patas delanteras, sobre el abdomen, a la altura del diafragma. Se aconseja la restricción del animal en las formas antes mencionadas sólo en los casos en los que el protocolo de trabajo así lo requiera (p. ej., para inyecciones intraperitoneales). 2. Aproximarse al animal sin miedo, ya que una actitud temerosa causa casi siempre un manejo torpe y titubeante del animal. Esto propicia que la rata, a 17 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a su vez, se sienta amenazada, e intente defenderse (que muerda). Sin embargo, también es importante no subestimar la fuerza con la que se maneja a la rata. Un exceso de fuerza, o un trato rudo pueden ocasionar lesiones (en la rata o en el manipulador) y mucho estrés en el animal. 3. Es obligatorio estar pendiente del bienestar del animal con el que se trabaja. Esto implica Cambiar la cama sanitaria (aserrín) de cada rata con la frecuencia necesaria para mantener a los animales limpios, secos, sin malos olores (en la medida de lo razonable), y con niveles de amoníaco aceptables. Esa frecuencia de cambio de cama difícilmente excede tres veces por semana. Asegurarse que la rata tiene comida y agua suficientes y disponibles. En aquellos procedimientos en los que se debe restringir la ingesta de alimento o agua, es necesario monitorear diariamente tanto el agua o alimento ingerido y suministrado, como el peso del animal. Para los fines de semana, días feriados, o vacaciones, se le debe dejar a la rata comida y agua suficientes para que no carezca de ellos durante esos días. 4. Las ratas son mamíferos con los sentidos auditivo y olfativo muy desarrollados. Por lo mismo, son particularmente sensibles a olores y a ruidos fuertes. Cuando se trabaja con una rata, no se deben consumir alimentos ni bebidas. Además, se debe evitar hablar en voz alta, silbar, cantar o gritar. El uso de reproductores de música durante el trabajo con ratas debe ser igualmente evitado. 18 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 5. Es indispensable el uso de bata para el trabajo con la rata, para protección de los animales y del propio alumno. El contar con una bata con la cual trabajar es responsabilidad de cada alumno. 6. Es importante también observar atentamente la salud general de los animales. Estos son adquiridos a empresas que mantienen altos estándares de control de enfermedades. Sin embargo, en ocasiones las ratas enferman, principalmente por la presencia de parásitos. El alumno debe mantenerse pendiente de cambios en la coloración de pelaje y piel, aumento o pérdida de peso no atribuibles a la dieta, laceraciones, sangrado, cambio en la consistencia de la heces, sangre en orina, alteraciones en la conducta general de la rata (aumento significativo en la irritabilidad de la rata, por ejemplo), deformidades, o cualquier otra alteración notoria. Si se detectan cambios en la salud del animal, el alumno debe de comunicárselos de inmediato al responsable del laboratorio y a su profesor. 7. A menos que el procedimiento experimental lo requiera, no se recomienda que las ratas ingieran otro alimento que no sea el que se les proporciona en el laboratorio (rat chow). Esto debido a que el alimento del laboratorio está especialmente diseñado para cubrir todas las necesidades nutricionales de las ratas, por lo que no necesitan comer otra cosa. Además, el uso de alimentos externo constituye un factor de riesgo para la salud de los animales, por la posibilidad de que el alimento suministrado externamente esté contaminado. Este riesgo debe ser evaluado por el profesor cuando planee las actividades de sus alumnos. 8. Las ratas del laboratorio usadas en las prácticas no deben salir del mismo. Complementariamente, si una rata sale del laboratorio, no puede regresar a él. Esto último debido a que se incrementa significativamente el riesgo de 19 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a contaminación cruzada del animal que salió hacia los que se mantienen en el bioterio. La observancia de estas reglas como complemento al reglamento del laboratorio ayuda contribuye significativamente al éxito en el trabajo experimental con ratas. Es importante destacar que el alumno debe ser consciente que se pone bajo su cuidado una vida. Debe asumir esa responsabilidad, con seriedad y respeto. No sólo su calificación, sino su integridad como profesionista se benefician de un trato ético y responsable hacia los animales de trabajo. Referencias (1) Griffiths, H.J. (1972). Some common parasites of small laboratory animals. Laboratory Animals, 5: 123-135. (2) Manual para el manejo de animales con fines de experimentación y enseñanza (2010). Villahermosa: Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. (3) Manual sobre el cuidado y uso de los animales de experimentación (2ª ed.) (1998). Ontario: Consejo Canadiense de Protección a los Animales. (4) Muñoz Escobedo, J.J., Saldivar Elías, S., Maldonado Tapia, C., Muñoz Moreno, C. & Moreno García, M.A. (2010). La habilidad para sujetar y manejar animales de laboratorio no se adquiere fácilmente. Revista Electrónica de Veterinaria, 12 (5B): 1-11. (5) Norma Oficial Mexicana NOM-062-ZOO-1999, Especificaciones técnicas para la producción, cuidado, y uso de los animales de laboratorio. Diario Oficial de la Federación, 6 de diciembre de1999. 20 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Biológicas del Comportamiento Práctica 1. Composición celular del Sistema Nervioso Las neuronas son células excitables, especializadas en la propagación de variaciones eléctricas transitorias conocidas como potenciales de acción. Constituyen la segunda población celular más abundante en el sistema nervioso, por debajo de las células gliales. Sin embargo, son las neuronas las únicas que pueden comunicarse de forma sináptica entre sí, hecho que les da singular importancia dentro de los órganos y tejidos nerviosos. En el s. XIX Matthias Jakob Schleiden y Friedrich Theodor Schwann propusieron, con base en buena medida en las observaciones microscópicas de Robert Hooke, la “teoría celular”. Según esta “teoría”, todos los seres vivos estamos compuestos por unidades elementales, vivas por sí mismas, llamadas células. Como corolario a esta aseveración puede afirmarse que todos los órganos que constituyen a cualquier organismo multicelular, independientemente de su desarrollo evolutivo y nivel de complejidad, están constituidos también por células. Sin embargo, cuando surgió la teoría de Schleiden y Schwann la observación de tejido nervioso bajo el microscopio no lograba mostrar cuáles eran las células de los nervios. A pesar de que investigadores como Joseph von Gerlach, Johannes Purkinje u Otto Deiters crearon métodos para la tinción del sistema nervioso, ninguna de esas invenciones logró identificar a las células nerviosas de forma contundente. Dichas técnicas tenían éxito sólo en identificar procesos neuronales (dendritas y axones), pero ninguna de ellas mostraba claramente la relación morfológica de estos procesos entre sí, ni su relación con los somas neuronales. 21 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Derivado de este panorama teórico, dos hipótesis surgieron. La primera de ellas sostenía que el tejido nervioso se componía de una red (retículo) de tejido continuo y que, por tanto, no había células individuales. La otra sostenía lo contrario; que el sistema nervioso, igual que cualquier otro tejido, estaba integrado por células individuales. Un avance fundamental en este debate fue la introducción por Camillo Golgi de lo que sería conocida como la tinción de Golgi, y que se basa en el uso de sales de plata. Esta técnica permite marcar clara y completamente sólo algunas neuronas, por lo que la identificación de estas se hizo mucho más fácil. Algunos años después, Santiago Ramón y Cajal mejoró la técnica de Golgi, e hizo observaciones detalladas de neuronas en diversas partes del sistema nervioso. Ramón y Cajal propuso la “teoría neuronal”, la cual asienta que existen células nerviosas, individuales, que se comunican unas con otras mediante contactos que establecen unas con otras (y que, años más tarde, Charles Sherrington bautizó como “sinapsis”). Fue así que no sólo se demostró la existencia de las neuronas, sino que se entendió cuál es su estructura general, e incluso cómo se organizan en las diferentes partes del encéfalo. A grandes rasgos, las neuronas son células eucariotas con una parte central, conocida como soma, que aloja el núcleo celular. Cuenta con proyecciones, o prolongaciones, que se conocen colectivamente como procesos neuronales, y que se dividen en dendritas y axón. Las dendritas son las responsables de recibir las señales de otras neuronas, y pueden variar en número y longitud. Las neuronas suelen contar con una proyección llamada axón, distinta de las dendritas en que esta prolongación suele ser la única que comunica señales a otras neuronas, actuando como una especie de “emisor” de señales químicas o eléctricas. Las neuronas pueden contar con una sola proyección que funciona como dendrita y axón simultáneamente (neurona unipolar), pueden contar con sólo una dendrita y un axón (neurona bipolar), o contar con muchas dendritas y un axón (neurona multipolar). Los tamaños y formas de las neuronas varían grandemente; algunas estimaciones consideran que existen unas 1000 variedades de neuronas. 22 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Desde la introducción de las tinciones argénticas de Golgi, se han desarrollado una gran cantidad de tinciones para el análisis microscópico del tejido nervioso. Existen, por ejemplo, las técnicas de marcaje químico tradicionales, como las tinciones de eosina/hematoxilina o la de Nissl. Existen las técnicas de inmunodetección (inmunohistoquímica), como las que detectan proteínas específicamente expresadas por neuronas (como NeuN), o las que detectan neuronas activas (gracias a la expresión de “genes de expresión temprana”, dependientes de actividad, como c-Fos, c-Jun, zif268, Arc, o ∆-FosB). Cada una de esas técnicas ayudan a la observación del tejido nervioso y, consecuentemente, a la comprensión de su organización estructural. Objetivo Que el alumno observe y trate de identificar neuronas en tejido nervioso Que el alumno identifique neuronas, y trate de localizar sus dendritas y axones. Que el alumno identifique la organización de las neuronas en ciertas regiones del cerebro. Materiales Cortes coronales, sagitales y horizontales de encéfalo y de médula espinal de rata, de 40 µm de espesor, teñidos con violeta de cresilo (tinción de Nissl). Microscopio óptico de campo claro. Procedimiento Los alumnos observarán los cortes antes descritos, procurando identificar: a) El hipocampo. Prestar especial atención en la presencia de neuronas piramidales en las áreas CA1 y CA3, y la presencia de neuronas granulares en el giro dentado. 23 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a b) La corteza frontal. Tratar de identificar las seis capas de la corteza cerebral. c) El núcleo caudado. Identificar las neuronas espinosas medianas. d) El bulbo olfatorio. Identificar los glomérulos olfatorios. e) El sistema ventricular. Identificar los ventrículos laterales, el tercer y cuarto ventrículos, el acueducto, y el canal ependimal. f) La corteza cerebelosa (del vermis, p. ej.). Buscar células de Purkinje. g) Las astas dorsales y ventrales de la sustancia gris medular. Prestar atención al tipo de neuronas presentes en ambas astas. Compararlas entre sí. Las laminillas pueden ser observadas directamente del microscopio, o se puede emplear una computadora para proyectar la imagen del microscopio sobre una pantalla. Para observaciones generales de los cortes se recomienda el uso de los objetivos 5X y 10X. Para un análisis más detallado de las células, se puede usar el objetivo de 40X. Los alumnos pueden hacer capturas de pantalla de la imagen del microscopio, o realizar dibujos en sus apuntes, resaltando los aspectos anatómicos y funcionales más relevantes. Referencias (1) López Antúnez, A. (1993). Anatomía funcional del sistema nervioso. México: Limusa. (2) Martin, J.H. (1998). Neuroanatomía. (2ª Ed). Madrid: Prentice-Hall. (3) Pinel, J.PJ. Biopsicología. (6ª Ed). México: Pearson. (4) Ross, M.H., Romrell, L.J. & Kaye, G.I. (1997). Histología. (3ª ed). México: Médica Panamericana. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 24 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Biológicas del Comportamiento Práctica 2. Organización anatómica y funcional del sistema nervioso Para el estudio del sistema nervioso, este se divide en sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP). El SNC se localiza en el plano axial protegido por huesos, es el encargado de controlar todos los procesos funcionales del cuerpo humano logrando esto a través de estímulos nerviosos, neurotransmisores o producción de hormonas. El SNP está formado por los nervios que son mixtos pues tienen fibras aferentes que son los encargadas de informar al sistema nervioso y las fibras eferentes que se encargan de controlar la secreción glandular y el movimiento; de músculos laríngeos para el control del lenguaje y el control del movimiento de los músculos estriados o voluntarios. En el tallo cerebral se localiza la mayor parte de los 12 pares craneanos: el 1ro y 2do par craneal se consideran evaginaciones del sistema nervioso y en el área espinal se localizan los 31 nervios espinales divididos en: 8 cervicales, 12 torácicos, 5 lumbares, 5 sacros y 1 coccígeo, estos tiene 3 tipos de fibras nerviosas, sensitivas, motoras y vegetativas. Las fibras sensitivas llevan información del tacto, del dolor, de la temperatura y la propiocepción. Las fibras motoras van a la placa neuromuscular de los músculos estriados (movimiento voluntario) Y las fibras vegetativas son las encargadas del control del músculo liso de las vísceras (movimiento involuntario). La medula espinal se encarga de los reflejos (el termino reflejo proviene de la palabra “reflejar” es decir se aplica un estímulo y se obtiene una respuesta). 25 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a El tallo cerebral controla las funciones automáticas que son vitales para la vida, la médula oblongada, controla los reflejos cardiovasculares y los respiratorios, el reflejo de la tos, el estornudo, la deglución y el vómito. El puente controla los reflejos auditivos, los vestibulares y el de la masticación. El mesencéfalo controla los reflejos posturales, de movimiento y el sistema de despertamiento y alerta. El cerebelo se encarga de la sinergia, es decir, el control de la postura el tono muscular y la coordinación del movimiento de las extremidades para poder caminar, correr o nadar y el control de la coordinación fina de las cuerdas vocales para el lenguaje y los movimientos finos de las manos. El diencéfalo y cuerpo estriado controlan funciones emocionales e instintivas. El cuerpo estriado controla el movimiento y el diencéfalo está formado por lo tálamos: tálamo, hipotálamo, subtálamo, epitalamio y metatálamo. Al tálamo llega la información sensorial y él se encarga de distribuirla a las diferentes partes del cerebro. El hipotálamo es el “director de la orquesta” del sistema vegetativo, tiene una área simpática y otra parasimpática que trabajan en forma conjunta para el control de la funciones viscerales. El área emocional también está en el área centroencefálica. Es importante mencionar al sistema de recompensa, que está formado por el área tegemental ventral, el núcleo accumbens y la corteza orbito frontal. Encargado de las funciones que determinan la “recompensa” y de determinar en forma importante conductas como la alimentación, el cuidado de las crías, el espacio territorial, las funciones sexuales, y también es el target de las drogas (sitios donde actúan). 26 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Otra área de gran importancia es el núcleo amigdalino, que tiene un papel determinante en la conducta emocional y el hipocampo substancial en los procesos de atención y memoria. Finalmente la corteza cerebral, la cual extendida tiene una área de 2200 centímetros cuadrados, y que está dividida en dos hemisferios cerebrales, el derecho y el izquierdo que trabajan en conjunto. Que a su vez se dividen en lóbulos: occipital, temporal, parietal, frontal y la ínsula. La corteza cerebral se encarga de las funciones como la visión, la audición, el leguaje y la función sensorial motora. El lóbulo frontal se mieliniza hasta la edad de los 25 años (antes en la mujer que en el hombre), se encarga de las funciones ejecutivas, en donde radica la toma de decisiones función de gran importancia. Para la representación gráfica y didáctica del sistema nervioso se le compara con un edificio de 37 pisos con la siguiente disposición: los primeros 31 pisos corresponden a la medula espinal. El piso 32 corresponde a la medula oblongada, El piso 33 corresponde al puente o protuberancia anular. El piso 34 corresponde al mesencéfalo. El piso 35 corresponde al cerebelo. El piso 36 corresponde al diencéfalo y al cuerpo estriado y El piso 37 corresponde a la corteza cerebral. Además se identifican 4 normas anatómicas: 1. Ventral o inferior del cerebral, 2. Dorsal o superior del cerebro, 3. Anterior del cerebro y 27 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s 4. - P s i c o l o g í a Posterior o caudal del cerebro. Y se pueden realizar tres cortes cerebrales: sagital, coronal y horizontal. Objetivos General • El alumno comprenderá la organización anatómica y funcional del sistema nervioso. Particulares • El alumno distinguirá en un modelo didáctico las partes del sistema nervioso central y periférico. • El alumno distinguirá en un modelo didáctico las 4 normas o planos del cerebro así como, los principales, surcos, cisuras y áreas cerebrales. • El alumno distinguirá en modelos didácticos los cortes convencionales: sagital, coronal y horizontal, así también las principales áreas y estructuras en cada uno de los cortes. • El alumno explicará las partes del cerebelo mencionando las funciones que desempeñan: control del tono muscular, coordinación ocular, coordinación del movimiento de las extremidades, lenguaje y escritura. 28 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a • El alumno expondrá los 12 pares craneanos en un modelo de encéfalo y los 31 pares de nervios espinales en un modelo de medula espinal Materiales • Modelos didácticos: un encéfalo y una médula espinal • Dibujos de los diferentes cortes cerebrales. • Fotocopias • Cámara fotográfica • Láminas de unicel • Plumones y crayones • Hilos gruesos • Tijeras • Pantalla • Proyector • PC • Video y ppt. 29 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procedimiento Se divide al grupo en equipos de 3 o 4 alumnos, y cada equipo realizará un modelo didáctico en donde se representan los diferentes niveles que describen la anatomía del SN. Se recomienda emplear el modelo con base al edificio de 37 pisos referido. Para la fabricación del modelo utilizara cartón, unicel y los materiales gráficos previamente solicitados. Tomarán las fotografías del sistema nervioso y de los cortes en los planos sagital, coronal y horizontal. Tomarán una foto y ubicarán manual o digitalmente el plano anterior, el plano posterior, el plano ventral y el plano dorsal. Correlacionarán fotografía, dibujos e imágenes digitales acerca de • Los lóbulos frontal, temporal, parietal, occipital y de la ínsula. • La cisura central o de Rolando, la cisura lateral o de Silvio, la cisura longitudinal, la circunvolución frontal superior, media e inferior, la circunvolución temporal superior, media e inferior. 30 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a • La corteza prefrontal, la corteza motora, la corteza somatosensorial, la corteza visual, la corteza auditiva, la corteza gustativa, el área de Broca, el área de Wernicke Elaborarán un informe que se entregará en una carpeta de trabajo. Se deben incluir las imágenes con su descripción y con base en los objetivos los alumnos deben explicar las estructuras observadas expondrán las características de estas y describirán sus funciones. Las fotografías y esquemas serán ampliados con videos, casos clínicos, y artículos relacionados que se incluirán en sus carpetas de trabajo Referencias (1) Goldstein, E. (2011). Sensación y percepción. México: Cengage Learning. (2) Kandel, E., Schwartz, J., & Jessell, T. (1996) Principles of neural science. New York: McGraw-Hill. (3) Carlson, N. R. (2011). Fisiología de la conducta. (8va. ed.) Madrid: Pearson. Dr. José Figueroa Gutiérrez 31 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Biológicas del Comportamiento Práctica 3. Sistemas de comunicación neural La sinapsis son sistemas de unión altamente especializadas entre neuronas o entre ellas y los órganos efectores. Las sinapsis pueden ser de varios tipos: Axón – dendrita Axón – cuerpo celular Axón – axón La sinapsis es la comunicación de tipo eléctrica, sin embargo hay que recordar que también hay un intercambio de información de tipo químico, y esto es por medio de los neurotransmisores. Los neurotransmisores son mensajeros químicos, los cuales se encuentran en vesículas dentro de la membrana pre-sináptica. Los neurotransmisores siempre serán sintetizados en la las neuronas y deben localizarse en las terminales pre-sinápticas para ser liberados en cantidades suficientes para ejercer una acción en la célula post-sináptica. 32 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Por lo tanto así como se liberan neurotransmisores estos también se recuperan por lo que deben existir mecanismos específicos para su recaptura en la membrana sináptica. Los sistemas de neurotransmisores son: 1. GABAérgicos: GABA es el neurotransmisor inhibitorio por excelencia, se localiza en algunas áreas del cerebro y médula espinal. Como se indica, su función es inhibir las funciones excitatorias del SNC. La disfunción en la neurotransmisión de GABA provoca la enfermedad neurodegenerativa de Huntigton. 2. Glutamato: es el aminoácido excitatorio de gran importancia. Se distribuye en todo el cerebro, coordina la activación cerebral, el aprendizaje y la memoria. Si hay altos niveles de éste conlleva efectos tóxicos, dando como resultado muerte neuronal. 3. Noradrenérgico: De efecto inhibitorio en el sistema nervioso periférico, sin embargo también tiene un efecto excitatorio en algunas glándulas y músculos. Este es el neurotransmisor que se activará en situaciones que el cerebro perciba como estresantes. 4. Serotoninérgico: Se encuentra en todo el sistema nervioso, efecto inhibitorio, su función es controlar o regular el estado de ánimo y funciones como dormir, comer, alertamiento, conducta agresiva y regulador del dolor. Si se encuentra un nivel alto de serotonina esta asociado a la depresión, mientras que un bajo nivel de ésta se asocia con la ansiedad. 33 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 5. Dopaminérgico: Produce efectos tanto inhibitorios como excitatorios. Se localiza en todo el cerebro, pero es característico en las neuronas que se relacionan con el movimiento. La dopamina está involucrada en diversos procesos como el movimiento, el aprendizaje y adicciones. La degeneración de las neuronas dopaminérgicas se asocian a la causa de la “Enfermedad de Parkinson”. 6. Colinérgico: Se caracteriza por tener un efecto excitatorio en la neurona. Si bien se localiza en todo el cerebro, es característico en la sinapsis de musculatura esquelético, neuronas motoras y sistema nervioso periférico. Su función implica facilitar el movimiento, así como modular el proceso de aprendizaje y memoria. Por otra lado también está presente en la fase MOR del sueño. Objetivos: Localizará anatómicamente en los cortes de cerebro las principales vías de neurotransmisión cerebral. Localizará anatómicamente los núcleos más importantes del sistema colinérgico y describirá las funciones asociadas a los mismos. Localizará anatómicamente los núcleos más importantes del sistema dopaminérgico y enumerara las funciones asociadas a las mismas y describirá sus vías principales. 34 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Localizará anatómicamente los núcleos más importantes del sistema serotoninérgico y describirá las vías principales y sus funciones asociadas. Localizará anatómicamente los núcleos adrenérgicos más importantes y describirá sus principales vías y funciones. Procedimiento Utilizando los cortes de cerebro del laboratorio de Neurociencias el alumno elegirá, supervisado por su maestro los cortes necesarios para ubicar anatómicamente los siguientes sistemas. Sistema colinérgico: la Formación reticular, el Sistema Basal anterior magnocelular (Nucleo septal medial, nucleo basal Magnocelular y la banda diagonal de Broca), asi como el nucleo pedúnculo pontino tegmental PPT y latero dorsal Tegmental LDT. Sistema dopaminérgico: la sustancia nigra, el Núcleo Ventral Tegmental VTA y describirá la vía nigro estriatal y la meso-corticolimbica. Sistema serotoninérgico: Localizará anatómicamente el núcleo del rafe, describirá la vía serotoninérgica y cuáles son sus principales funciones. 35 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Sistema adrenérgico: Localizara el Locus Coeruleus, describirá la vía adrenérgica cerebral y cuáles son sus principales funciones. El alumno tomará una foto a los cortes que considere necesarios y posteriormente ya sea de manera digital o de manera manual ubicara las estructuras solicitadas. Se entregará una foto por cada sistema y deben estar señalados e identificados los núcleos así como las vías, adicionalmente el alumno entregará una breve descripción de las funciones que regula cada sistema. Referencias (1) Brailowsky, S. (2002). Las sustancias de los sueños. Neuropsicofarmacología. (3ª Ed.). México: Fondo de Cultura Económica. (5) Martin, J.H. (1998). Neuroanatomía. (2ª Ed). Madrid: Prentice-Hall. (6) Siegel, G., Albers, R.W., Brady, S. & Price, D. (Eds.) (2006). Basic neurochemistry. Molecular, cellular and medical aspects. (7ª Ed). San Diego: Elsevier. Dr. Óscar Galicia Castillo 36 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Biológicas del Comportamiento Práctica 4. Umbral Auditivo La audición, al igual que el resto de los sistemas sensitivos, permite percibir la información que nos proporciona el medio, específicamente cierta clase de estímulos vibratorios con características específicas, tales como: tono, intensidad y timbre, entre otros; que son captados por el oído y transmitidos al área cortical correspondiente, tomando el individuo conciencia de ellos. El sistema auditivo está compuesto por estructuras que transforman las variaciones de presión aérea en señales neuronales, las cuales se analizan y se interpretan en zonas cerebrales. Podemos dividir al oído en tres zonas. El oído externo, constituido básicamente por el cartílago de la oreja, El oído medio donde la presión del aire se transforma en presión mecánica al interactuar con la membrana timpánica el martillo, el yunque y el estribo. La vibración de estas estructuras es trasmitida a la cóclea que se encuentra en el oído interno. La cóclea es la encargada de convertir las vibraciones mecánicas provocadas por el sonido en señales auditivas, participando en el sistema analizador de frecuencias. El proceso empieza por el movimiento de la endolinfa (liquido contenido en el oído interno) que ocasiona la deflexión de las células ciliadas. Estas células del oído interno tienen la función de transformar señales acústicas físicas a señales sinápticas que son transportadas a través del nervio auditivo hacia el área receptora auditiva de la corteza cerebral, áreas 41 y 42 de Brodmann. 37 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Las frecuencias de sonido más altas (1,500-20,000 Hz) excitan a las células ciliadas que se hallan en la zona basal de la cóclea, mientras que las frecuencias más bajas (900 – 100 Hz ) estimulan a las células ciliadas de la zona apical de la cóclea. Esta estimulación diferencial de los receptores en la cóclea se traduce en una diferencia perceptual; esto es, el individuo percibe diferente cada sonido no sólo en términos de frecuencia (tono) sino que produce una percepción distinta de la intensidad. Es decir, un estimulo de 250 Hz de frecuencia a una intensidad de 40 dB (volumen) se percibe como de menor volumen que un estimulo de 3000 Hz de 40 dB. Aun teniendo la misma intensidad física un estimulo se percibe de manera distinta no por sus características físicas sino por nuestra capacidad perceptual. 38 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Fig1. La figura superior muestra los componentes estructurales del sistema auditivo. La figura inferior muestra la distribución tonotopica de la coclea. La energía mínima que requiere un estimulo auditivo (HZ, frecuencia, Tono- dB, intensidad, Volumen) para ser percibido se conoce como umbral. El umbral es un concepto estadístico que corresponde al valor del estímulo que puede ser detectado al menos el 50% de las veces en que es presentado. Se denomina umbral absoluto a la Intensidad mínima que debe tener un estímulo para que pueda ser detectado por el observador. Por otro lado se denomina umbral diferencial a la diferencia mínima necesaria en la intensidad de dos estímulos para que puedan ser detectados como diferentes. Cuando el evento no posee la intensidad mínima para ser percibido se le conoce como estímulo subumbral. Actualmente sabemos que los estímulos subumbrales prácticamente no modifican la respuesta sensorial del individuo y poco o nada influyen en la conducta. 39 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Objetivos El alumno establecerá el umbral auditivo absoluto para el oído izquierdo y el oído derecho. El alumno explicara las diferencias de umbral ante tonos de diferente frecuencia. El alumno aprenderá y aplicará el Método de Ajuste para la detección de umbrales. El alumno determinará el umbral absoluto de sus sujetos. El alumno comparará las medidas de umbral absoluto obtenidas con los ensayos ascendentes y con los ensayos descendentes. Materiales Sujetos. Se necesitan dos sujetos voluntarios del mismo sexo uno de ellos será estimulado con un tono agudo 4000 Hz, mientras que el otro será estimulado con un tono grave de 400 Hz. Instrumentos. Se utilizarán los estimuladores auditivos Maico modelo MA39 del Laboratorio de Neurociencias Procedimiento Se procederá a evaluar el umbral absoluto auditivo para el oído derecho y el oído izquierdo a través de la técnica de método de ajuste. En el método de ajuste se varía la intensidad del sonido aumentando o disminuyendo la intensidad del estímulo. En este método se alternan ensayos ascendentes y descendentes de intensidad. En los ensayos ascendentes se comienza con un sonido muy débil tal que resulte inaudible para el sujeto. Posteriormente los estímulos deben aumentar lentamente 40 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a su intensidad hasta que el sujeto pueda detectarlo. En los ensayos descendentes se comienza a estimular al sujeto con un estímulo que pueda oír con claridad, posteriormente se disminuirá paulatinamente la intensidad del estímulo hasta que deje de percibirlo. Esta práctica debe realizarse en un lugar lo más silencioso posible y con absoluto silencio de los participantes. Se utilizará un estimulador auditivo por sujeto, cada uno de los sujetos recibirá un estímulo diferente ya sea un tono agudo 4000 Hz o un tono grave de 400 Hz. En la serie ascendente se empezará con un estimulo en 10 dB y se ira aumentando la intensidad en 5 dB hasta que el sujeto señale que lo ha detectado, cuando eso ocurra se disminuirá la intensidad 10 dB y se volverá a hacer la prueba hasta tener 3 confirmaciones para la intensidad. El mismo procedimiento se utilizara en el otro oído. En la serie descendente se empezará con un estímulo de 50 dB y se ira disminuyendo en intensidades de 5 a 10 dB hasta que el sujeto señale que ya no lo detecta, en ese momento se aumentará la intensidad 10 dB y se volverá a disminuir la intensidad en 5 dB hasta tener 3 confirmaciones para la intensidad. El mismo procedimiento se utilizará para el otro oído. Se recomienda registrar las intensidades de cada ensayo y familiarizarse con el equipo antes de usarlo. Referencias (1) Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T.M., Siegelbaum, S.A., Hudspeth, A.J. (eds.) (2012). Principles of Neural Science. 5th Edition. McGraw Hill. (2) Pinel, J.PJ. Biopsicología. (6ª Ed). México: Pearson. Dr. Óscar Galicia Castillo 41 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Biológicas del Comportamiento Práctica 5. Evaluación de la función auditiva y propioceptiva (equilibrio) El oído y el equilibrio como sentidos existen gracias a dos estructuras insertas en el hueso temporal: la cóclea y el sistema vestibular. La importancia de estas estructuras radica en que, entre sus varias funciones, se encargan de la transformación de los estímulos físicos (vibraciones en el aire en el caso del oído, o cambios de posición en el espacio en el caso del equilibrio) en impulsos nerviosos. Estos impulsos nerviosos viajan a través del VIII nervio craneal hacia el encéfalo. El VIII nervio craneal (vestíbulococlear) está clasificado como un nervio aferente somático especial, por conducir información auditiva y exteroceptivas hacia el sistema nervioso central. Surge del oído interno, y del sistema vestibular. En el oído, las células ciliadas sensoriales (internas y externas) que se encuentran en el órgano de Corti (cóclea) son inervadas por las dendritas de las células bipolares que constituyen la rama coclear del VIII nervio craneal. Los somas de estas fibras se hallan dentro de la cóclea, formando el ganglio espiral, o ganglio de Corti. En el vestíbulo, las células ciliadas sensoriales son inervadas por las dendritas de las neuronas bipolares que constituyen la rama vestibular del VIII nervio craneal. Los somas de estas neuronas se agrupan y constituyen el ganglio de Scarpa. Ambas raíces, coclear y vestibular, ascienden juntas, a través del meato auditivo interno (cavidad del hueso temporal), formando propiamente el nervio vestíbulococlear, hacia el sistema nervioso central. Las fibras auditivas del VIII nervio craneal terminan en los núcleos cocleares dorsal y ventral, que se hallan en el bulbo raquídeo dorsolateral (a la altura de la unión con el puente). Las fibras vestibulares del VIII nervio craneal terminan en los 42 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a núcleos vestibulares (superior o Bechterew, medial o Schwalbe, lateral o Deiters, e inferior o descendente), que se agrupan en el piso del cuarto ventrículo. Asimismo, algunas de estas fibras llegan, a través del cuerpo juxtarestiforme, al lóbulo flóculonodular del cerebelo. Como es evidente, la función del nervio VIII es crítica para el correcto funcionamiento del oído y del equilibrio. Para la evaluación de la función del VIII nervio craneal existen algunas pruebas, muy fáciles de realizar, que permiten obtener indicios de disfunción auditiva o de equilibrio. Estas pruebas, además, permiten hacer una primera distinción entre disfunción del VIII nervio craneal o disfunción en algún otro nivel anatómico. A continuación se describe el procedimiento de algunas de estas pruebas. Su realización se propone como herramienta didáctica para entender el funcionamiento de los sistemas auditivo y vestibular, así como para comprender los diferentes niveles anatómicos y funcionales que dichos sentidos poseen. Es importante destacar que las actividades aquí propuestas son, en sí mismas, incapaces de ofrecer un diagnóstico confiable y definitivo para alteraciones auditivas o vestibulares. Existen en la literatura médica, incluso, varias objeciones al uso de estas pruebas como herramientas diagnósticas. Por ello, el hecho de que alguno de los participantes obtenga resultados no esperados en alguna de ellas no debe tomarse como diagnóstico de enfermedad o trastorno alguno. Si existe duda sobre la salud de alguno de los participantes como resultado de los ejercicios aquí descritos, lo más apropiado es la consulta con un especialista. Las actividades siguientes, por lo tanto, se presentan solamente como ejercicios para reforzar de forma práctica el conocimiento que adquieren los estudiantes sobre el funcionamiento de los sentidos del oído y del equilibrio. Objetivos El alumno aprenderá algunos procedimientos de exploración de la función del VIII nervio craneal (audición y equilibrio). 43 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a El alumno explicará los resultados obtenidos en cada una de las pruebas en el marco del funcionamiento conocido de los sistemas auditivo y vestibular. Materiales Un diapasón1. Procedimiento Pruebas auditivas Prueba de Weber Esta prueba se realiza con el diapasón. Se golpea ligeramente el diapasón y, sosteniéndolo de la base, se coloca ésta en el vértex del cráneo (punto que se forma en la intersección de dos líneas imaginarias: la que va de la base de la nariz al occipucio, y la que se forma entre ambas orejas). Alternativamente, se puede ubicar el diapasón en el medio de la frente de la persona, o entre la nariz y el labio superior. Se le pregunta al participante si percibe el sonido del diapasón con más intensidad en alguno de los dos oídos. Si percibe el sonido de forma más intensa en alguno de los dos oídos, entonces se tiene una prueba Weber positiva. Una prueba Weber positiva puede deberse a: a) Que el oído que escucha más intensamente el sonido sufra una hipoacusia de conducción, que se refiere a la pérdida de la audición por obstrucción del conducto auditivo, b) Que el oído que escucha con menor intensidad el sonido sufra de hipoacusia sensorioneural, que se refiere a la pérdida de la audición por daño en el VIII nervio craneal. El resultado de la prueba de Weber debe ser complementado con el resultado de la prueba de Rinne. 1 En la práctica médica, la evaluación de la función auditiva se lleva a cabo usando un juego de diapasones llamado set de Hartman, el cual abarca varias frecuencias (128, 512, 256, 1024 y 2048 Hz). Se prefieren los de 256 y 512 Hz para realizar las pruebas de Rinne y Weber. Sin embargo, y para los fines didácticos de esta práctica, cualquier diapasón disponible en tiendas de música (440 Hz) es útil. 44 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Pruebas de Rinne y de Schwabach En la prueba de Rinne se golpea ligeramente el diapasón y, sujetándolo de la base, se coloca ésta en el proceso mastoideo2 de uno de los dos oídos. Se le pide al participante que informe cuando cese de percibir el sonido del diapasón. Una vez que esto sucede, sin soltar la base del diapasón, se ubica éste a unos 2 cm del pabellón auditivo del oído evaluado. Se le pide nuevamente al participante que informe cuando cese de percibir el sonido del diapasón. Se repite el proceso en el oído faltante. En un oído normal, cuando el sonido deja de ser percibido con el diapasón colocado en el proceso mastoideo, vuelve a ser escuchado cuando el diapasón se ubica frente al oído. Esto se debe a que el sonido viaja más eficientemente a través del aire que a través del hueso. Este resultado es conocido como Rinne positivo, que significa una audición normal. Un resultado Rinne negativo consiste en que el participante es incapaz de percibir el sonido del diapasón por vía aérea, después de percibirlo por vía ósea. Esto quiere decir que la conducción a través del hueso es más eficiente que la conducción aérea, por lo que lo más probable es que se trate de una hipoacusia de conducción. Es importante mencionar, sin embargo, que si la persona sufriera hipoacusia sensorioneural, tendría un resultado Rinne positivo. Sin embargo, la intensidad del sonido por ambas vías sería significativamente menor que para el oído normal. Para detectar esa audición disminuida, se realiza el test de Schwabach. El test de Schwabach consiste en comparar la audición del participante y del evaluador por vía ósea. Es decir, se compara cuánto tiempo tardan ambos en dejar de percibir el sonido del diapasón colocado en el proceso mastoideo. Si el participante percibe el sonido por vía ósea por mayor tiempo que el evaluador, esto sugiere hipoacusia de conducción. Si el participante cesa de escuchar el diapasón antes que el evaluador, esto sugiere hipoacusia sensorioneural. Por 2 El proceso mastoideo, o apófisis mastoides, es el abultamiento óseo que es claramente perceptible inmediatamente detrás de la oreja. 45 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a supuesto, la prueba de Schwabach asume y requiere que el evaluador posea una audición normal. La interpretación conjunta de las pruebas de Weber, Rinne y Schwabach permite un indicio claro de pérdida de la audición y en qué nivel sucede. Por ejemplo, si una persona obtuviera como resultados un Weber lateralizado a la derecha, y un Rinne negativo en el oído derecho, es probable que esa persona sufra de hipoacusia de conducción. Pruebas de equilibrio Prueba de Romberg Es una prueba rápida y sencilla, que se basa en la interacción de los sistemas visual, vestibular y propioceptivo para el mantenimiento de la postura corporal. Se le pide al participante que se mantenga de pie, con los pies juntos, brazos extendidos a lo largo del cuerpo, mirada fija hacia el frente y ojos abiertos, por un minuto. Se le pide que cierre los ojos, y se evalúa por otro minuto. Se evalúa si el participante se inclina hacia alguno de los lados, atrás o adelante. Una prueba de Romberg negativa significa que el individuo es capaz de mantener la postura durante el minuto de evaluación. Una prueba de Romberg positiva significa que el individuo cambia significativamente su postura, o si cae. Es decir, si es incapaz de mantener la postura durante el minuto de evaluación. Un resultado positivo puede indicar problemas vestibulares o propioceptivos . Prueba de Unterberger-Fukuda Es una evaluación rápida que pretende hallar si existen problemas evidentes del sistema vestibular, especialmente alteraciones unilaterales. 46 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Se le pide al participante que cierre sus ojos, extienda sus brazos hacia el frente (a la altura de los hombros), y marque el paso (marche) sin moverse del lugar donde se encuentra. Se le pide al individuo que realice unos 50 pasos. Una prueba negativa significa que el participante no se desplaza más de 50 cm, ni rota más de 30 grados. Una prueba positiva significa que el individuo se desplaza más allá de los parámetros arriba señalados. Cuando existen alteraciones unilaterales, la persona tiende a favorecer el lado afectado. Prueba de Babinski-Weil Esta prueba también trata de detectar alteraciones en sistema vestibular, ya sean centrales o periféricas. Se le pide al individuo que cierre los ojos, y camine hacia adelante 4 o 5 pasos, y luego hacia atrás, la misma cantidad de pasos. El participante sano describe una trayectoria recta en ambos sentidos. En personas con alteraciones vestibulares periféricas, la marcha se desvía hacia el lado afectado, de forma que la trayectoria del individuo asemeja una estrella. En personas con alteraciones vestibulares centrales, la marcha no sigue una línea recta, asemejando el caminar de una persona ebria. Referencias (1) Agrawal, Y., Carey, J.P., Hoffman, H.J., Sklare, D.A., Schubert, M.C. (2011). The modified Romberg test: normative data in US adults. Otology & Neurotology, 32 (8): 1309-1311. (2) Feldmann, H. (1997). Die Geschichte der Stimmgabel - Teil 2: die Entwicklung der klassishen Versuche nach Weber, Rinne und Schwabach. Laryngo-Rhino-Otologie, 76 (5): 318-326. (3) Findlay, G.F.G., Balain, B., Trivedi, J.M., Jaffray, D.C. (2009). Does walking change the Romberg sign? European Spine Journal, 18(10): 1528-1531. (4) Grommes, C., Conway, D. (2011). The stepping test: a step back in history. Journal of the History of the Neurosciences, 20(1): 29-33. 47 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a (5) Hickey, S.A., Ford, G.R., Buckley, J.G., Fitzgerald O’Connor, A.F. (1990). Unterberger stepping test: a useful indicator of peripheral vestibular dysfunction? Journal of Laryngology and Otology, 104(8): 599-602. (6) Kuntz, A. (1942). A textbook of neuroanatomy. Philadelphia: Lea & Febiger. (7) López Antúnez, L. (1979). Anatomía funcional del sistema nervioso. México: Limusa. (8) Martin, J.H. (1998). Neuroanatomía. Madrid: Pearson. (9) Thijs, C., Leffers, P. (1989). Sensitivity and specificity of Rinne tuning fork test. BMJ, 298 (6668): 255. (10)Victor, M., Ropper, A.H. (2001). Adams & Victor’s principles of neurology. New York: McGraw Hill. (11)Weatherall, M.W. (2002). The mysterious Weber’s test. BMJ, 325: 26. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 48 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Biológicas del Comportamiento Práctica 6. Discriminación espacial táctil En la piel se encuentran diferentes tipos de receptores, entre los que se encuentran los mecanoreceptores, que son receptores sensoriales que reacciona ante la presión mecánica o las distorsiones. Existen cinco tipos principales en la piel glabra (sin pelo) y en la piel pilosa (con pelo): los corpúsculos de Pacini, Meissner, Krause, Ruffini y los discos de Merkel. Corpúsculos de Pacini Son receptores sensoriales de la piel que responden a las vibraciones y la presión mecánica. Poseen una cápsula de tejido conectivo más desarrollada y tienen varios milímetros de longitud. Estos corpúsculos son elipsoidales y poseen una cápsula compuesta por numerosas capas de células de tejido conectivo aplanadas. Cada capa o lámina está separada de las demás por fibras de colágeno y material amorfo. La cápsula rodea un espacio central. Cada corpúsculo recibe una fibra nerviosa gruesa mielínica, que pierde su vaina de mielina y penetra en el espacio central. El axón desnudo recorre el espacio central sin ramificarse y forma un engrosamiento terminal. Son receptores de rápida adaptación que responden únicamente al inicio y final de la desviación mecánica, y a las vibraciones de alta frecuencia. Corpúsculos de Meissner Son responsables de la sensibilidad para el tacto ligero. Tienen la mayor sensibilidad (el umbral de respuesta más bajo) cuando reciben vibraciones de menos de 50 Hertz. Los corpúsculos de Meissner son terminaciones nerviosas no 49 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a mielinizadas encapsuladas, que consisten de células aplanadas de sostén dispuestas como lamelas horizontales rodeadas por una cápsula de tejido conectivo. El corpúsculo tiene de 30 a 140 μm de largo y de 40 a 61 μm de diámetro. Dado que son de adaptación rápida, los potenciales de acción generados decrecen rápidamente y acaban cesando (ésta es la razón por la que se deja de sentir la ropa que uno lleva puesta). Si el estímulo se elimina, el corpúsculo recupera su forma y mientras eso ocurre (es decir se está deformando físicamente) causa que se genere otra descarga de potenciales de acción. Debido a su localización superficial en la dermis, estos corpúsculos son particularmente sensibles al tacto y vibraciones, pero por las mismas razones, se limitan en la detección porque solo pueden señalar que algo está tocando la piel. Corpúsculo de Krause Estos corpúsculos se encuentran en la dermis y en la cavidad oral, son mecanoreceptores que detectan el frío y la presión. Son los bulbos encapsulados encargados de registrar la sensación de frío, que se produce cuando entramos en contacto con un cuerpo o un espacio que está a menor temperatura que nuestro cuerpo. La sensibilidad es variable según la región de la piel que se considere. Corpúsculos de Ruffini Receptores sensoriales situados en la piel, perciben los cambios de temperatura relacionados con el calor y registran su estiramiento. Se encuentran en la dermis profunda e identifican la deformación continua de la piel y tejidos profundos. Son especialmente sensibles a estas variaciones y están situados en la superficie de la piel en la cara dorsal de las manos. Tienen una porción central dilatada con la terminación nerviosa. 50 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Discos de Merkel Estos mecanoreceptores se encuentran en la piel y mucosa, registran información de presión y de textura. Cada terminación consta de un disco de Merkel en oposición cercana con una terminación nerviosa. Una única fibra de un nervio aferente se ramifica para inervar hasta 90 terminaciones parecidas. Estos mecanoreceptores se clasifican como mecanoreceptores de adaptación lenta de tipo I. Las células de Merkel (como los corpúsculos de Meissner) surgen en las capas de piel superficiales, y se encuentran agrupadas debajo de la cresta de la punta de los dedos que constituyen las huellas dactilares. En la piel con pelo, las terminaciones nerviosas de Merkel se agrupan en estructuras epiteliales especializadas denominadas "discos del pelo". Los receptores de Merkel también se localizan en las glándulas mamarias. La sensibilidad táctil se divide en 2 tipos, la protopática y la epicrítica. Ambos tipos llegan al cerebro, pero por vías sensitivas diferentes. La sensibilidad protopática, es la sensibilidad más primitiva que responde a todos los excitantes cutáneos dolorosos, al calor y al frío extremos. El sujeto no puede localizar con exactitud el lugar en el que obra el estímulo, ni discriminarlo. La sensibilidad epicrítica es la que asegura una discriminación más fina, localizada y exacta, permite apreciar el estímulo de poca intensidad. Objetivos El alumno establecerá el umbral de discriminación espacial para Estímulos Táctiles simultáneos El alumno establecerá el umbral de discriminación espacial para Estímulos Táctiles secuenciales 51 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a El alumno determinará el umbral absoluto de todos los sujetos experimentales El alumno explicara las diferencias de umbral ante estímulos de diferentes intensidades. Materiales Un compás con los dos extremos con punta metálica (sin punta) y una regla. Procedimiento Esta práctica está diseñada para trabajar en grupos de 3 personas. En cada equipo un estudiante será el sujeto experimental y el otro el experimentador. El tercer estudiante se encargara de registrar los resultados. Los papeles se rotaran hasta que los 3 integrantes del equipo hayan realizado la experiencia. En esta práctica se van a analizar dos zonas de la piel: el brazo y la palma de la mano (eminencia ténar). Se realizarán dos experimentos: 1. Cálculo del umbral de discriminación espacial para Estímulos Táctiles Simultáneos. El experimentador debe sujetar el compás verticalmente para evitar que se caiga, pero no se debe ejercer ninguna presión adicional a la propia del peso del compás. Se aplica una sola punta o bien las dos puntas del compás simultáneamente. 52 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Después de cada estímulo el sujeto experimental debe indicar si percibe el estímulo como uno solo o como dos. Realizar sucesivos tanteos, disminuyendo la apertura del compás sucesivamente. Cuando los estímulos se aproximen al valor del umbral, el sujeto experimental comenzará a confundir la aplicación de una sola punta con la aplicación simultánea de las dos puntas. En este punto, hay que intentar afinar para definir la apertura mínima del compás con la que el sujeto detecta dos estímulos. Medir entonces con la regla la apertura del compás y anotar los resultados: Representar el valor (en milímetros) en la gráfica de barras. 2. Cálculo del umbral de discriminación espacial para Estímulos Táctiles Secuenciales El procedimiento es semejante, pero aplicando las dos puntas del compás secuencialmente, y no las dos a la vez. Balancear el compás con un ritmo concreto para intentar usar una separación temporal entre el primer y el segundo estímulos que sea similar en todas las ocasiones. Anotar los resultados en la gráfica de barras. 53 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Resultados Discusión y Conclusiones 1. ¿Hay diferencias en el umbral de discriminación espacial táctil entre la palma de la mano y el antebrazo? 2. Proponer una hipótesis que explique los resultados del experimento 1 54 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 3. ¿Cuál es el efecto de aplicar los estímulos táctiles de forma secuencial? ¿Sube o baja el umbral de discriminación espacial comparando con la estimulación simultánea? 4. Proponer una hipótesis que explique los resultados del experimento 2. Referencias (1) Kandel, E.R., Schwartz, J.H., & Jessell T.M. (Eds). (1996). Principles of Neural Science. (3a Ed). New York: McGraw-Hill. (2) Goldstein, E.B. (1999). Sensación y Percepción. (5ª Ed). Mésico: Thomson. (3) Carlson, N.R. (2007). Fisiología de la conducta. (8ª Ed). México: Pearson. Dra. Karla Hernández Fonseca 55 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neurofisiología Práctica 1. Atención La atención es uno de los procesos cognoscitivos más determinantes para la conducta humana. Gracias a ella podemos procesar de manera ordenada la información sensorial que nos llega de manera inmediata a través de los sentidos, priorizando la relevancia de los estímulos ambientales, y permitiéndole al organismo presentar un programa conductual de respuesta de acuerdo a la importancia del estímulo. Adicionalmente, modula los procesos de aprendizaje y consolidación de la memoria seleccionando de los estímulos ambientales aquellos que deben recordarse, de tal forma que un requisito casi indispensable de nuestro proceso mnémico implica la atención previa al evento recordado. Pero ¿qué es la atención? La atención es un concepto psicológico que no tiene una definición universalmente aceptada. Sin embargo, para la mayoría de los especialistas la atención es un proceso indispensable que deriva de la limitada capacidad de análisis cerebral. En este sentido, nuestro cerebro no tiene la capacidad para procesar toda la información disponible en el ambiente; el trabajo de la atención es seleccionar de toda la información disponible aquella con mayor relevancia para poder analizarla y procesarla con mayor precisión. De esta forma, la atención implica un proceso de selección y focalización de un estímulo, por un lado, y por el otro un abandono o supresión de análisis de los estímulos fuera del foco de atención. Existen diferentes procesos que constituyen al proceso atentivo. Incluyen componentes básicos como la vigilia y el alertamiento que, en términos generales, implican que es necesario cierto grado de actividad cerebral para mantener un estado de alerta mínima que nos permita enterarnos que algo está ocurriendo a nuestro alrededor. Otro proceso importante es el ciclo luz-oscuridad; tenemos diferentes niveles de alertamiento asociados a este ciclo. De esta forma, nuestra 56 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a alerta es mejor a las dos de la tarde que a las dos de la mañana. Así, nuestro estado de alerta impacta directamente en nuestra capacidad atentiva, mejorando nuestra atención cuando existe una alerta adecuada. De la misma forma en que los estados de hipoalertamiento alteran la capacidad atentiva (como en el sueño profundo o el coma), los estados de hiperalertamiento también bloquean la capacidad atentiva del sujeto (como en el trastorno de ansiedad, la manía etc.), impidiéndole realizar de manera adecuada alguna tarea. La dirección de la atención esta mediada por dos procesos cerebrales que se encuentran diferenciados en el cerebro: un proceso denominado bottom-up y otro proceso denominado top-down. El proceso bottom-up (atención exógena) hace referencia al tipo de atención que es estimulada por la relevancia del estímulo sensorial. Esta atención es inherente al medio ambiente, en la cual atendemos los cambios que se dan en el ambiente de manera automatizada; no es voluntaria y depende de las características del estímulo. Este proceso se encuentra mediado principalmente por la corteza parietal. El proceso top–down (atención endógena) hace referencia a un proceso voluntario de atención mediado por las áreas frontales del cerebro. Esta atención es dirigida y es voluntaria, por lo que normalmente se le conoce como atención selectiva. Es inherente a las personas, pero cada quien posee diferente capacidad atentiva. Este tipo de atención es la que se encuentra alterada en trastornos como el TDA, en el cual la capacidad de atención voluntaria esta alterada, no así la atención automatizada. Objetivos El alumno entenderá el concepto de atención. El alumno analizará las capacidades y limitaciones del proceso atentivo El alumno ubicara anatómica y funcionalmente dos de las grandes estructuras cerebrales implicadas en el proceso de atención 57 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a El alumno explicará el concepto de ceguera atencional. El alumno discutirá la ejecución multi-tarea. Materiales Una computadora. Un proyector (“cañón”). Procedimiento Ejercicio 1. Atención ejecutiva Se le pide a uno de los participantes que escuche, y trate de detectar cuántas veces escucha la palabra ‘afasia’, en singular o en plural, del texto que le lee uno de los aplicadores, a la vez que trata de resolver las operaciones matemáticas que le plantea el otro aplicador. Texto “Luria propuso establecer varios tipos de afasias. Hasta la década de 1960 clasificó los siguientes tipos de afasias: afasia motora eferente o cinética, afasia afasia motora aferente o cinestésica, afasia acústico-agnósica, afasia acústicoamnésica, afasia semántica, y afasia dinámica. Sin embargo, Luria no estaba seguro de que la afasia amnésica fuera en realidad una afasia independiente o debía de incluirse en la afasia semántica o en la afasia acústico-amnésica”. (Adaptado de Ardila y Rosselli, 2007). El texto anterior contiene 11 veces la palabra ‘afasia’, y dos veces la palabra ‘afasias’ (13 en total). Operaciones “¿Cuánto es dos por cuatro más cinco?” (R. 13). ¿Cuánto es 20 entre 5 más cuatro?” (R. 8). “¿Cuánto es la raíz cuadrada de 9 más dos, por 5, más 5?” (R. 30). 58 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a “¿Cuánto es 100 menos 73, entre 9, por dos?” (R. 6). Las operaciones se leen en rápida sucesión, de forma que el participante evaluado esté sujeto a ambos retos simultáneamente. Cada error en el texto o en las operaciones de registra, y se compara con los datos del resto del equipo. Ejercicio 2. Ceguera atencional3 Se le pide al grupo que observe la pantalla del Laboratorio. Sobre ella, el profesor proyectará una imagen. Los estudiantes tendrán 3 seg para observarla. A continuación, se proyectará la misma imagen, con algunos estímulos distractores (cuadros con colores contrastantes). Esta imagen con distractores se presenta por 1 seg. En seguida, se proyecta en la pantalla una tercera imagen, y los estudiantes han de decir cuáles cambios detectan. Al final, se les muestra la imagen original, con los elementos que cambian encerrados en círculos rojos. Imagen muestra 3 Este ejercicio está adaptado de O’Reagan, Rensink & Clark, 1999. 59 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Imagen con distractores Imagen de prueba 60 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Imagen con cambios marcados Ejercicio 3. Para este ejercicio es necesario que se observe el video The Monkey Business Illusion, que puede ser libremente reproducido en www.youtube.com/watch?v=IGQmdoK_ZfY. Seguir las instrucciones del video, y comparar las observaciones con lo que se ha aprendido sobre ceguera atencional. Ejercicio 4 Para este ejercicio es necesario observar video de National Geographic Juegos Mentales Vol. 1: Presta Atención. El grupo, guiado por su profesor, observará el video y discutirá los conceptos presentados en los objetivos. Realizará alguno de los ejercicios, o alguna 61 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a modificación de los ejercicios del video, y verificará los resultados de la ejecución o de la detección de estímulos. Algunos ejercicios que pueden realizarse fácilmente son: Mostrar el video de la desaparición de tu carta y observar si alguien se da cuenta del truco. Mostrar el video de transformación del dinero y observar cuántos cambios detectan los individuos Atención dividida: hablar por teléfono mientras se realiza un juego de video. Resultados En el Ejercicio 1, se espera que la ejecución simultánea de las dos tareas afecte el desempeño del participante en ambas. En el Ejercicio 2, se espera que sea más difícil notar los cambios, a pesar de que la continuidad de la imagen no se interrumpe, y a que los distractores no bloquean a ninguno de los elementos alterados. En el Ejercicio 3, se espera que los estudiantes observen, comenten y discutan varias demostraciones sobre los distintos subprocesos atencionales. Referencias (1) Ardila, A. & Rosselli, M. (2007). Neuropsicología clínica. México: Manual Moderno. (2) O’Reagan, J.K., Rensink, R.A. & Clark, J.J. (1999). Change-blindness as a result of ‘mudsplashes’. Nature, 398 (6722): 34. (3) Smith, E.E. & Kosslyn, S.M. (2008). Procesos cognitivos: modelos y bases neurales. México: Prentice-Hall. Dr. Óscar Galicia Castillo Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 62 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neurofisiología Práctica 2. Privación de sueño El sueño es un estado de quietud conductual de los organismos, circádico, acompañado de una postura de inmovilidad o reposo, y una disminución en la capacidad de reacción a estímulos externos. El sueño es un estado fisiológico esencial para mantener la salud, e incluso para la supervivencia. Gracias, en parte, a ciertos adelantos técnicos como la invención del electroencefalograma, o la estandarización del uso de electrodos de superficie en humanos, se tiene evidencia consistente de que el sueño es un estado que transita por varias etapas, cada una de las cuales presenta rasgos neurofisiológicos distintivos. En principio, el sueño puede dividirse en sueño con movimientos oculares rápidos (sueño MOR), también llamado sueño paradójico, y sueño sin movimientos oculares rápidos (sueño no-MOR). a) El sueño MOR, descrito por Aserinsky y Kleitman, se caracteriza por, además de los movimientos oculares rápidos, una actividad electroencefalográfica de bajo voltaje (baja amplitud) y alta frecuencia, en la cual es notorio el ritmo Θ (de 7 a 9 Hz). También es característica la ausencia de tono muscular, y la presencia de ensoñaciones. b) El sueño no-MOR, que ha sido dividido en tres subetapas, se caracteriza por la aparición en el registro electroencefalográfico de ondas de alto voltaje (alta amplitud) y baja frecuencia: en la fase 1 (somnolencia) se observa actividad α (7 a 12 Hz) en derivaciones posteriores, y Θ en derivaciones anteriores, mientras que en las fases 2 y 3 predomina el ritmo δ (0.1 a 3 Hz), con la intrusión de espigas conocidas como “complejos K” y de actividad fásica rápida, conocida como “husos de sueño”. Asimismo, en el 63 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a sueño no-MOR se observa disminución del tono muscular (sin llegar a la atonía). La duración normal diaria del sueño es variable entre individuos, pero encuestas hechas en población anglosajona muestran que entre los 18 y los 49 años de edad se duermen un promedio de 6.8 horas diarias. Independientemente de la cantidad de horas que una persona seba dormir, es claro que no cumplir con los requisitos diarios de sueño acarrea consecuencias negativas. Las consecuencias de la restricción o privación total del sueño ayudan a entender la importancia biológica de este proceso. La falta de sueño produce la muerte en ratas después de 15 a 20 días de no dormir, y conforme pasan los días sin que el animal duerma, se observan alteraciones evidentes en su estado general de salud, como debilidad muscular, pérdida y cambio de coloración del pelo, aparición de úlceras cutáneas, entre otras. En humanos, la privación parcial de sueño, ya sea por fragmentación (no se logra consolidar el sueño durante la noche), privación selectiva (alguna de las fases del sueño es la que se ve principalmente afectada; frecuentemente la fase de sueño MOR por el uso de medicamentos) o restricción del sueño (se duerme menos de lo que se necesita; es la más común) reduce de forma considerable el rendimiento cognitivo. Particularmente, se afecta el alertamiento, siendo notoria la disminución en la ejecución de tareas que requieren de atención sostenida. También incrementa la sensación subjetiva de fatiga, y la somnolencia. Se dificulta la coordinación visomotora, se incrementa considerablemente el esfuerzo que es necesario para mantener la vigilia, disminuye el umbral del dolor (hiperalgesia), hay mayor irritabilidad e inestabilidad emocional en general, y se alteran funciones ejecutivas, como memoria de trabajo, inhibición de la conducta, cambio de tarea, planeación, etc. Es por lo anteriormente expuesto que observar de forma directa las consecuencias de la privación de sueño es de especial relevancia didáctica para comprender, 64 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a aunque sea intuitivamente, la función y necesidad del sueño para el funcionamiento óptimo de las personas. Objetivos Que el alumno detecte, cuantifique y analice las consecuencias cognitivas que ocasiona la privación de sueño. Que el alumno, con base en el análisis e interpretación de los datos obtenidos, comprenda la importancia biológica y psicológica del sueño. Materiales Palillos de dientes Regla de 30 cm. Cronómetro Termómetro Baraja americana Una silla y una mesa Participante Un voluntario, joven, en buen estado de salud, que no sufra de enfermedades psiquiátricas/neurológicas, y que no esté bajo medicación psiquiátrica. Precauciones El participante que ha de ser privado de sueño debe de abstenerse, 24 horas antes y durante la práctica, del consumo de alcohol, tabaco, y cualquier otra sustancia estimulante (incluyendo café, té, chocolate, bebidas energizantes, 65 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a alimentos o bebidas con alto contenido de azúcar, etc). Asimismo, es muy importante que no padezca trastornos neurológicos (epilepsia, migraña, etc.), ni esté bajo medicación psiquiátrica (antidepresivos, ansiolíticos, neurolépticos, etc.). Debe presentar un buen estado general de salud. Es muy aconsejable que el participante mantenga horarios regulares de sueño. Una vez concluida la práctica, se le deben proporcionar al participante todas las facilidades necesarias para que se recupere de la privación. Por ello, se recomienda que el estudio se realice en la casa de la persona a ser privada. Si esto no fuera posible, es necesario facilitarle al participante el regreso a su casa de forma segura, y es muy importante evitar que maneje un auto. Esto, porque su rendimiento cognitivo estará significativamente alterado. Procedimiento La privación de sueño debería durar no más de 12 horas, por la noche, para que se cumplan aproximadamente 24 hrs de vigilia. Es recomendable darla por iniciada 12 hrs después de que el participante se haya despertado por última vez (usualmente por la mañana), y continuarla hasta la misma hora del día siguiente. Ejemplo: si el participante despertó hoy a las 7 de la mañana, la práctica se inicia a las 7 de la tarde del mismo día, y concluye a las 7 de la mañana del día siguiente. Una vez cumplida la primera hora de privación, se llevarán a cabo, en ese orden, las siguientes actividades: 1. Toma de temperatura corporal. 2. Evaluación de tiempo de reacción. El participante, sentado en la silla, coloca el brazo sobre la mesa, de forma que sobresalga la mano. Se le pide 66 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a que forme una pinza con sus dedos pulgar e índice. Entre ambos dedos se coloca el palillo, se retira, y se le pide al participante que procure mantener esa distancia entre sus dedos. Entre sus dedos se coloca la regla, al nivel del cm 0, y se le da la instrucción al participante que trate de sujetar la regla con esos dos dedos en cuanto la vea caer. Se suelta la regla, al tiempo que se echa a andar el cronómetro. Se registra el tiempo que el participante tarda en atrapar la regla, los centímetros que recorrió la regla hasta que fue atrapada. Esta evaluación se hace tres veces, y los datos obtenidos se promedian. También es útil registrar el número de intentos de atrapar la regla fallidos. 3. Función ejecutiva I. Se le proporciona la baraja al participante, y se le pide que forme cuatro grupos de cartas lo más rápido que pueda, colocando sobre la mesa una carta a la vez. No se debe emplear algún criterio para formar los grupos (es decir, el color y el palo de las cartas es irrelevante en esta tarea). Se cronometra el tiempo que tarda en formar los grupos. Esta tarea se hace dos veces, y se promedian los tiempos obtenidos. 4. Función ejecutiva II. Se reincorporan las cartas a la baraja, y se le pide al participante que forme cuatro grupos lo más rápido que pueda, pero atendiendo esta vez a una secuencia establecida previamente, con base en el color. Por ejemplo: Es importante mencionarle al participante que se debe acomodar una carta a la vez, de izquierda a derecha, y que no puede regresar. Es decir, la carta 67 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a que tome del mazo debe acomodarla siempre a la derecha de la última carta colocada sobre la mesa (a menos que la siguiente posición sea la primera de la fila). Asimismo, es importante tener las secuencias establecidas antes de que comience la práctica, y cambiarlas cada hora (para evitar la memorización de la secuencia). Se cronometra el tiempo que tarda en acomodar toda la baraja. Esta tarea se hace dos veces, y se promedian los tiempos obtenidos. Se registran también los errores; en este caso, un error es que el participante acomode una carta en el grupo que no le corresponde, independientemente de que rectifique después. 5. Función ejecutiva III. Se reincorporan las cartas a la baraja de forma aleatoria. Se le pide al participante que forme cuatro grupos sobre la mesa, lo más rápido que pueda, atendiendo esta vez al palo (figura) de las cartas. Las secuencias deberán ser establecidas previamente, y cambiarse cada hora. Se colocan de izquierda a derecha, y la carta en turno se coloca siempre a la derecha de la última carta colocada (sin regresar). Ejemplo: Se cronometra el tiempo que tarda en acomodar toda la baraja. Esta tarea se hace dos veces, y se promedian los tiempos obtenidos. Se registran también los errores: cada vez que el participante acomode una carta en el grupo que no le corresponde, independientemente de que rectifique después. 68 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Los datos obtenidos son graficados contra tiempo. Estadísticamente, se pueden buscar diferencias a lo largo del tiempo entre la misma variable, o correlaciones entre variables. Referencias (1) Montes-Rodríguez, C.J., Rueda-Orozco, P.E., Urteaga-Urías, E., Aguilar-Roblero, R., Prospéro-García, Ó. (2006). De la restauración neuronal a la reorganización de los circuitos neuronales: una aproximación a las funciones del sueño. Revista de Neurología, 43 (7): 409-415. (2) Aserinsky, E., Kleitman, N. (1953). Regularly occurring periods of eye motility, and concomitant phenomena during sleep. Science, 118 (3062): 273-274. (3) Banks, S., Dinges, D.F. (2007). Behavioral and physiological consequences of sleep restriction. Journal of Clinical Sleep Medicine, 3 (5): 519-528. (4) Berger, H. (1929). Über das Elektrenkephalogramm des Menschen. Archiv für Psychiatrie und Nervenkrankheiten, 87 (1): 527-570. (5) Brown, R.E., Basheer, R., McKenna, J.T., Strecker, R.E., & McCarley, R.W. (2012). Control of sleep and wakefulness. Physiological Reviews, 92 (3): 1087-1187. (6) Everson, C.A. (1995). Functional consequences of sustained sleep deprivation in the rat. Behavioural Brain Research, 69: 43-54. (7) Jouvet, M. (1967). Neurophysiology of the states of sleep. Physiological Reviews, 47 (2): 117-177. (8) Killgore, W.D.S. (2010). Effects of sleep deprivation on cognition. Progress in Brain Research, 185: 105-129. (9) Jasper, H.H. (1958). The ten twenty electrode system of the international federation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 10 (2): 371-375. (10)Rechtschaffen, A., Gilliland, M.A., Bergmann, B.M., Winter, J.B. (1983). Physiological correlates of prolonged sleep deprivation in rats. Science, 221: 182-184. (11) Reynolds, A.C., Banks, S., (2010). Total sleep deprivation, chronic sleep restriction and sleep disruption. Progress in Brain Research, 185: 91-103. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 69 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neurofisiología Práctica 3. Examen breve del estado mental (Mini-Mental State Examination) Es conocido que el funcionamiento cognitivo general se ve alterado, de forma predecible, con el paso del tiempo. Es decir, existe cierto deterioro cognitivo asociado a la edad; pero dado que dicho deterioro se mantiene dentro de ciertos rangos comunes y conocidos, es considerado normal. Dentro de las funciones cognitivas que se ven disminuidas con la edad se encuentran la percepción sensorial, la memoria, la atención, y el lenguaje. Sin embargo, en algunas personas dicho deterioro excede el curso y la severidad normales del envejecimiento. Es decir, se presentan una serie de síntomas y signos que no corresponden con el envejecimiento normal, y que se conocen colectivamente como demencia. La demencia puede definirse como un síndrome caracterizado como el deterioro progresivo de las funciones cognitivas. Puede ser causada por varios factores. Existen, por ejemplo, las demencias degenerativas, que son aquellas cuyo curso es progresivo, y termina con la muerte de la persona. La demencia degenerativa más común es la demencia de tipo Alzheimer. Existen otro tipo de demencias, como las vasculares, las traumáticas, las infecciosas (p. ej., debidas a VIH, o las debidas al “mal de las vacas locas”, o enfermedad de Creutzfeldt-Jakob), etc. Sin embargo, todas ellas se caracterizan por la aparición de al menos cuatro síntomas prominentes: amnesia (alteraciones en la memoria), apraxias (alteraciones en la ejecución de movimientos aprendidos), agnosias (alteraciones en el reconocimiento de estímulos), y afasias (alteraciones del habla). Debido a la severidad y al impacto que tienen las demencias, han surgido varios esfuerzos por identificar correctamente dichos trastornos. Así, se han construido pruebas y escalas que tienen como virtudes poseer confiabilidad y validez en el 70 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a reconocimiento de trastornos cognitivos. Estas pruebas son conocidas como pruebas de tamizaje. Una prueba neuropsicológica de tamizaje es aquella que da un panorama general del atributo que mide, y permite “filtrar” en una población aquellas personas con trastornos del atributo medido de aquellas personas con rendimientos es que se realizan en población aparentemente sana (asintomática, o sin reporte espontáneo de trastorno). Como ejemplos están el Test Barcelona, o el Cognistat. Dichas pruebas proveen un panorama completo del rendimiento cognitivo de una persona y, en función del desempeño de una persona en dichas pruebas, pueden detectarse mermas en la función cognitiva, así como su grado de avance. Sin embargo, con frecuencia se hace necesaria la detección rápida de trastornos como la demencia. Por ejemplo, en situaciones en las que simplemente se desea saber, en una población, quiénes tienen un nivel cognitivo normal y quiénes no. Debido a que pruebas como el Test Barcelona o el Cognistat son pruebas que llevan un par de horas tanto en su aplicación como en su interpretación, la aplicación masiva de dichas pruebas resulta inviable. Es entonces cuando se hacen necesarias las pruebas breves, como el Examen Breve del Estado Mental. El Examen Breve del Estado Mental (Mini-Mental State Examination) es una prueba desarrollada en 1975 por Folstein, Folstein & McHugh, y ha demostrado ser de gran ayuda en la detección de personas con algún grado de demencia. Permite la detección de personas con alteraciones en el rendimiento cognitivo. Sin embargo, es importante destacar que esta prueba no está diseñada como herramienta diagnóstica, y su sensibilidad es considerablemente menor a otras pruebas más completas (como el Barcelona, o el Cognistat). Objetivos Que los alumnos se familiaricen con el procedimiento general de aplicación de una prueba neuropsicológica. Que los alumnos identifiquen en cada uno de los subtests de la prueba qué función cognitiva particular se pretende evaluar. 71 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Que los alumnos comprendan la naturaleza de las disfunciones que pueden hallarse en una demencia. Que los alumnos cuenten con una herramienta breve, pero útil, para la evaluación de la función cognitiva. Materiales Un lápiz. Hojas de papel, en blanco. La instrucción ‘CIERRE LOS OJOS’ impresa. Se incluye en esta práctica un formato con dicha instrucción. El dibujo de dos pentágonos intersectados. Se incluye en esta práctica un formato con dicho dibujo. Procedimiento Se trabaja en parejas. Uno de los alumnos fungirá como evaluador, y el otro como evaluado. Pueden intercambiar roles una vez terminada la aplicación. La aplicación de la prueba, como cualquier otra prueba neuropsicológica, se realiza con seriedad, sin chistes, bromas, comentarios innecesarios, gestos, ni alguna otra conducta que pueda sesgar el desempeño del evaluado. Tampoco se le deben ofrecer al evaluado claves ni ayudas para la resolución de la prueba. Las hojas de instrucciones que siguen pueden ser impresas, y usadas durante la aplicación. 72 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Prueba Breve del Estado Mental (basada en Folstein, Folstein & McHugh, 1975) Datos generales Fecha: Nombre Edad Sexo Escolaridad (años) Fecha de nacimiento Observaciones 1. Orientación espacial y temporal. Puntaje máximo: 10. Instrucción: “Le voy a pedir que por favor responda las siguientes preguntas”. Preguntas Respuestas Puntos ¿Qué fecha es hoy?* ¿En qué año estamos? ¿En qué mes estamos? ¿Qué día de la semana es hoy? ¿Puede decirme en qué estación del año estamos? ¿Puedes decirme en qué lugar nos encontramos? ¿En qué piso estamos? 73 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a ¿En qué ciudad estamos? ¿En qué delegación o municipio estamos? ¿En qué estado estamos? ¿Qué fecha es hoy? ¿En qué año estamos? ¿En qué mes estamos? ¿Qué día de la semana es hoy? Total Calificación: Se otorga un punto por cada respuesta correcta. *Se considera correcta una respuesta siempre que no difiera más de dos días de la fecha real. 2. Recuerdo inmediato Puntaje máximo: 3. Instrucción: “Le voy a pedir que repita las siguientes tres palabras”. Se dicen las palabras a un ritmo constante, procurando pronunciarlas con un segundo de pausa entre ellas. Se le pide entonces al evaluado que él o ella las repita: “Repita, por favor”. Si la persona evaluada no repite las palabras al primer intento, se les repiten las tres palabras hasta que se cumplan seis intentos en total, o hasta que la persona las repita correctamente. Palabras Repeticiones Puntos Mesa Gato Casa* Total 74 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Calificación: Se otorga un punto por cada palabra repetida. Sólo se consideran para la calificación de esta sección las palabras repetidas después del primer intento. *Se pueden sustituir estas palabras por otras tres cualesquiera, siempre que dichas palabras no guarden una relación evidente semántica ni fonética entre sí. 3. Atención y cálculo Puntaje máximo: 5. A. Cuenta regresiva Instrucción: “Le pediré ahora que cuente hacia atrás, a partir de 100, de 7 en 7.” Se detiene la cuenta después de 5 substracciones. Números correctos Respuestas Puntos 93 86 79 72 65 Total Calificación: Se otorga un punto por cada respuesta correcta, donde una respuesta correcta es una substracción de 7 o menos de la respuesta anterior. Por ejemplo, si la primera respuesta es 93 o más (94) se considera correcta, pero si es 92 o menos (91) se considera como incorrecta. 75 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a B. Deletreo inverso Instrucción: “Ahora le pediré que deletree la siguiente palabra, pero al revés. La palabra es ‘mundo’.” Orden correcto Respuestas Puntos O D N U M Total Calificación: Se otorga un punto por cada letra mencionada correctamente en sentido inverso. NOTA: Para el puntaje global de la prueba, se considera solamente el mejor puntaje obtenido ya sea en A (cuenta regresiva) o en B (deletreo inverso). Por ejemplo, si la persona obtiene 4 puntos en A y 5 puntos en B, se consideran para el puntaje global sólo los 5 puntos de A. 4. Recuerdo demorado Puntaje máximo: 3. Instrucción: “Ahora le voy a pedir que repita las tres palabras que le mencioné anteriormente”. Palabras Palabras recordadas Puntos Mesa Gato 76 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Casa Total Calificación: Se otorga un punto por cada palabra correctamente recordada. 5. Nominación Puntaje máximo: 2. Instrucción: “Le pediré ahora que me indique qué son los objetos que le señalaré.” A continuación se señalan el lápiz, y el reloj de pulsera. Se debe señalar uno a la vez, dando tiempo a la persona de que responda antes de pasar al siguiente objeto. Objeto señalado Respuesta Puntos Lápiz Reloj de pulsera Total Calificación: Se otorga un punto por cada objeto correctamente nombrado. 6. Repetición Puntaje máximo: 1. Instrucción: “Le pediré que repita la siguiente frase: en un trigal había tres perros.” Puntos Calificación: Se otorga un punto si la frase es correctamente repetida. 77 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 7. Seguimiento de órdenes (comprensión) Puntaje máximo: 3 puntos. Instrucción: “A continuación le pediré que tome una hoja de papel con su mano derecha/izquierda*, la doble a la mitad, y la coloque en el piso**.” *Se le pedirá que tome la hoja con la mano derecha o izquierda, dependiendo de la dominancia de la persona (diestro/zurdo). ** Si hay limitaciones en el movimiento, se le puede pedir al evaluado que coloque la hoja en la mesa, sobre una silla, sobre un libro, etc. Acción Puntos Toma la hoja de papel con la mano indicada La dobla a la mitad La coloca en el piso Total Calificación: Se otorga un punto por cada acción realizada correctamente. 8. Lectura Puntaje máximo: 1 punto. Instrucción: “Le pediré que lea la siguiente instrucción y la ejecute. Por favor, no la lea en voz alta. Sólo lea la instrucción y hágala.” Se le muestra entonces la instrucción impresa ‘CIERRE LOS OJOS’. Puntos Calificación: Se otorga un punto si la persona cierra los ojos luego de leer la instrucción. No se otorga ningún punto si la persona lee en voz alta, aún después 78 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a de que se le dio la indicación de no hacerlo. 9. Escritura Puntaje máximo: 1 punto. Instrucción: “Le pediré que escriba en esta hoja de papel una oración completa, la que usted guste.” Puntos Calificación: Se otorga un punto sólo si la frase tiene sujeto, predicado, y tiene sentido. Se acepta como sujeto un sujeto tácito (por ejemplo, verbos conjugados: “quiero”, “veo”, etc.). 10. Copia Puntaje máximo: 1. Instrucción: “Ahora le pediré que copie el siguiente dibujo.” A continuación, se le muestra el dibujo de los pentágonos. Puntos Calificación: Se otorga un punto si a) Si hay 10 ángulos presentes (5 por cada figura), y b) Está presente la intersección, la cual se forma por 4 ángulos. Puntaje total Puntaje máximo posible: 30. 1. Orientación espacial y temporal 2. Recuerdo inmediato 79 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 3. Atención y cálculo 4. Recuerdo demorado 5. Nominación 6. Repetición 7. Seguimiento de órdenes (comprensión) 8. Lectura 9. Escritura 10. Copia Total Interpretación 23-30 puntos Normal 19-22 puntos Deterioro leve 12-18 puntos Deterioro moderado Menos de 11 puntos Deterioro severo Resultados Se espera que todos los alumnos obtengan puntajes cercanos al 30. Discusión El valor de esta prueba es su rapidez, y que proporciona una cuantificación indicativa del nivel de deterioro. Esta prueba es útil sólo cuando se trata de detectar posibles casos de personas con deterioro cognitivo propio de las demencias. Sin embargo, es muy poco sensible para la detección del deterioro de capacidades cognitivas específicas. Por lo tanto, jamás debe sustituir a una evaluación neuropsicológica completa. El ejercicio de aplicación de esta prueba puede resultar de mucha ayuda para que los alumnos se entrenen en la aplicación de pruebas neuropsicológicas. 80 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Referencias (1) Ardila, A. & Rosselli, M. (2007). Neuropsicología clinica. México: Manual Moderno. (2) Cockrell, J.R., Folstein, M.F. (1988). Mini-Mental State Examination. Psychopharmacology Bulletin, 14 (4): 689-692. (3) Folstein, M.F., Folstein, S.E. & McHugh, P.R. (1975). “Mini-mental state.” A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. Journal of Psychiatric Research, 12 (3): 189-198. (4) Guerrero-Berroa, E., Luo, X., Schmeidler, J., Rapp, M.A., Dahlman, K., Grossman, H.T., Haroutunian, V. & Beeri, M.S. (2009). The MMSE orientation for the time domain is a strong predictor of subsequent cognitive decline in the elderly. International Journal of Geriatric Psychiatry, 24 (12): 1429-1437. (5) Hebben, N. & Milberg, W. (2011). Fundamentos para la evaluación neuropsicológica. México: Manual Moderno. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 81 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 82 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neurofisiología Práctica 4. Evaluación del nivel de consciencia: escala de Glasgow La consciencia es uno de los temas elusivos de la Psicología y, por tanto, uno de los más debatidos. Actualmente no existe una visión uniforme sobre la consciencia, y ni siquiera existe consenso sobre lo que la consciencia es. Sin embargo, sí se reconoce por lo general que la consciencia implica procesos cognitivos superiores (ejecutivos), cierta capacidad de razonamiento, emoción, voluntad, y reactividad al medio. En contraste, se reconoce también la existencia de otros procesos que se llevan a cabo sin el involucramiento necesario de la consciencia. La escuela psicoanalítica ha elaborado complejas teorizaciones al respecto. Por ejemplo la percepción, pero sobre todo la interpretación de los estímulos visuales se realiza en gran medida de forma no consciente. Más allá del problema actual que representa la consciencia, la práctica neuropsicológica y neurológica se enfrenta cotidianamente al reto de discernir si una persona presenta un nivel de consciencia funcional, o si dicho nivel está alterado como consecuencia de lesiones, intoxicaciones, enfermedades, etc. Para la evaluación rápida y confiable del nivel de consciencia se desarrolló la escala de Glasgow. La escala de Glasgow se emplea comúnmente en ambientes hospitalarios para evaluar en primera instancia la magnitud de un daño al cerebro. Personas que han sufrido traumatismos craneoencefálicos, accidentes cerebrovasculares o ingestión de dosis desconocidas de psicofármacos son explorados mediante esta escala, particularmente cuando la persona en cuestión no responde a estímulos ambientales. Esta escala está diseñada para practicarse en unos pocos minutos, y se basa en la valoración de la respuesta ocular, la respuesta verbal, y la capacidad de movimiento. La escala otorga puntos en función de qué tan próximas 83 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a se hayan dichas respuestas a las de una persona sana. A mayor cantidad de puntos, mejor conservación de la consciencia y el nivel de alertamiento. El conocimiento de la escala de Glasgow es de utilidad didáctica al proporcionar una visión general de lo que implica la consciencia. Objetivo El alumno aprenderá a aplicar e interpretar la escala de Glasgow como un método neuropsicológico de valoración rápida de la consciencia. Materiales Lápiz y papel. Una colchoneta, o algún objeto que haga cómoda la permanencia en el piso. Procedimiento Se les pide a los alumnos que asistan a la práctica con ropa cómoda. Se puede trabajar en equipos, donde cada equipo seleccionará uno o varios de los integrantes para ser evaluados. Los alumnos pueden también intercambiar roles (de evaluador a evaluado, y viceversa). Se le pide al estudiante a evaluar que se recueste en el piso, mientras sus compañeros cuantifican su conducta de acuerdo a la escala. 84 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Escala de Glasgow Respuesta Puntos otorgados 3 4 A estímulos Espontánea verbales 2 A estímulos dolorosos (p. ej., presión de la lúnula4) Habla No Sonidos Palabras Confusión, hace incomprensibles incoherentes desorientación sonidos (tiempo, espacio) Movimiento No se Extensión al Flexión al Retiro al 5 6 dolor dolor7 mueve dolor Apertura de ojos 1 No los abre 5 6 N/A N/A Conversación N/A coherente, buena orientación Ubica la Obedece fuente de órdenes dolor La escala de Glasgow es interpretada en función de los puntos obtenidos. Aunque existen criterios ligeramente discordes sobre dicha interpretación, la mayoría de las opiniones se ubican en los siguientes rangos: 15 puntos: Ningún daño. Consciencia inalterada. 13 a 14 puntos: Daño menor, p. ej., concusión. 9 a 12 puntos: Daño moderado. 4 a 8 puntos: Daño severo. Secuelas neurológicas muy probables. 3 puntos: Coma. Daño fatal muy probable. Si bien existen muchos factores que influyen en la valoración siguiendo la escala de Glasgow (naturaleza del daño, criterios usados, condiciones de valoración, pericia del evaluador, etc.), esta escala permite obtener pronósticos razonablemente acertados sobre el curso de un daño al cerebro. 4 La lúnula es la zona de la base de la uña en forma de media luna. La postura extensora a estímulos dolorosos, también llamada postura descerebrada, implica la espalda arqueada, extensión de los brazos con las manos flexionadas hacia afuera, y los codos hacia atrás, el cuello arqueado hacia atrás, las piernas completamente extendidas y los pies apuntando hacia abajo. La postura extensora es rígida, y frecuentemente indica lesión infrarubral (debajo del núcleo rojo mesencefálico). 6 La postura flexora al dolor, también llamada postura decortical, implica los brazos flexionados hacia el pecho (“posición de momia”), las manos formando puños, y las piernas extendidas con los pies hacia adentro. La postura decortical puede indicar lesión suprarubral (por arriba del núcleo rojo mesencefálico). 7 Es la respuesta normal, refleja, de retirar la parte del cuerpo que sufre dolor. 5 85 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a En este ejercicio, todos los participantes deben obtener el puntaje más alto. Si alguno obtiene puntajes menores, lo más probable es que de deba a poca familiaridad con la aplicación o interpretación de la escala. Se puede fomentar la discusión en clase sobre el significado de cada uno de los criterios de la escala. ¿Por qué es más grave la postura extensora que la flexora? ¿Una persona que habla incoherencias trata de decir algo? ¿Por qué se usan las respuestas al dolor? ¿Cómo se interpretaría la escala en una persona con problemas de movilidad previos a la situación que motiva el uso de la escala? ¿Cómo evaluar a una persona discapacitada? ¿Qué nos dice la escala de Glasgow sobre los procesos cognitivos inconscientes? ¿Qué otras respuestas que no se consideran en la escala pueden reconocerse en una persona en coma? ¿La escala podría discriminar entre un traumatismo y una sedación profunda? Referencias (1) Chowdhury, T., Kowalski, S., Arabi, Y & Dash, H.H. (2014). Pre-hospital and initial management of head injury patients: an update. Saudi Journal of Anesthesia, 8 (1): 114120. (2) Kandel, E.R., Schwartz, J.H., Jessell, T.M., Siegelbaum, S.A. & Hudspeth, A.J. (Eds.). (2013). Principles of neural science. (5a ed.). New York: McGraw Hill. (3) Victor, M. & Ropper, A.H. (2001). Adams & Victor’s principles of neurology. (7a ed.). New York: McGraw Hill. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 86 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos Cognoscitivos I Práctica 1. Condicionamiento de aversión al sabor El condicionamiento de aversión al sabor es un aprendizaje asociativo, de tipo pavloviano, en el que un sabor es reconocido ya sea como seguro de ingerir, o como no seguro. Este reconocimiento se hace con base en las consecuencias gástricas que este sabor tiene una vez que es ingerido. En otras palabras, el aprendizaje gustativo representa un mecanismo de discriminación entre alimentos seguros y toxinas. El condicionamiento de aversión al sabor es de gran importancia evolutiva al permitir a los animales la supervivencia en su entorno. Se presenta en una gran variedad de especies de mamíferos, y puede fácilmente ser observada tanto en ambientes naturales como en el laboratorio. Cuando un animal prueba un sabor nuevo, lo ingiere en cantidades limitadas, debido a que no conoce el potencial tóxico que dicho alimento puede tener. A esta reserva en la ingestión de un alimento nuevo se le conoce como neofobia. Si este alimento nuevo desencadena malestar gástrico, su ingestión será evitada en el futuro, A este rechazo de un alimento, con base en una experiencia desagradable previa, se le conoce como aversión. De esta forma, el sabor adquiere la propiedad de predecir la aparición de aversión. Es por ello que es un aprendizaje asociativo. En el lenguaje tradicional del conductismo, el sabor es un estímulo neutro en el momento de ser consumido. Cuando aparece el malestar gástrico, el sabor se convierte en estímulo condicionado, siendo la toxicidad del alimento el estímulo incondicionado. La respuesta incondicionada es el malestar gástrico mismo (dolor, náusea, etc.), y la respuesta condicionada es la propia aversión. Sin embargo, si el alimento no acarrea consecuencias gástricas desagradables, dicho alimento es reconocido en el futuro como seguro, y su ingestión puede 87 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a incrementarse progresivamente en futuros encuentros. A este incremento gradual en la ingestión de un sabor seguro se le conoce como atenuación de la neofobia. El condicionamiento de aversión a un sabor presenta varias características interesantes, tanto desde el punto de vista conductual como desde el punto de vista neurobiológico. Desde el punto de vista conductual, en primer lugar, el condicionamiento de aversión al sabor es de los pocos condicionamientos que se establecen de forma robusta con una sola asociación del estímulo condicionado con el incondicionado. En segundo lugar, y a diferencia de la gran mayoría de los condicionamientos clásicos (p. ej., el condicionamiento de miedo, el condicionamiento palpebral, etc.), el estímulo incondicionado puede tardar varias horas en aparecer, y aun así establecerse dicho condicionamiento. Es decir, la contigüidad (qué tan cerca en el tiempo está el estímulo condicionado del incondicionado) es atípica para el condicionamiento de aversión al sabor. Finalmente, este aprendizaje es tan fuerte e importante, que puede lograrse incluso estando el animal bajo anestesia total. Desde el punto de vista neurobiológico, este aprendizaje ofrece la ventaja de que se conocen con detalle las vías anatómicas involucradas en la sensación percepción y asociación de los estímulos, así como las moléculas y neurotransmisores que son relevantes en cada una de las fases de la formación de esta memoria. Es por las razones anteriores que el condicionamiento de aversión al sabor es muy útil en el estudio y la comprensión de los condicionamientos clásicos. Objetivo Que los alumnos comprendan de forma operacional el funcionamiento de un condicionamiento clásico. 88 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Que los alumnos manipulen las variables que inciden en el establecimiento de un condicionamiento clásico. Que los alumnos observen, analicen e interpreten la conducta animal. Que los alumnos discutan cuál sería la conducta si el estímulo incondicionado no apareciera, y cuáles son las implicaciones de esa hipotética conducta, en relación con la aversión. Materiales Sujetos. Se utilizarán ratas Wistar, de preferencia machos, de 250-300 gr de peso al inicio del experimento. Dichos animales deben ser alojados en cajas individuales, con acceso libre a alimento, pero restringido al agua, según se detalla en la sección de procedimientos. Se recomienda el trabajo en equipos, donde cada equipo de alrededor de 5 integrantes se haga cargo de una rata. Reactivos. Como sabor a condicionar se usa una solución de sacarina sódica al 3% (3 gr de sacarina en 1 L de agua). Como inductor de malestar gástrico se usa una solución de cloruro de litio al 0.4 M. Lo anterior se logra disolviendo 1.75 gr de cloruro de litio en 100 mL de agua inyectable, o destilada/desionizada. La administración de la solución de cloruro de litio se realiza de forma intraperitoneal, a razón de 7.5 mL de solución por cada kg de peso del animal. La solución de sacarina debe preparase fresca cada día que se utilice, desechando lo que no se use. Instrumentos. Solo es necesario el uso de probetas de plástico y tapones, a forma de bebedero, y jeringas de 3 mL el día del condicionamiento. Todos los materiales y reactivos aquí descritos se encuentran disponibles en el Laboratorio de Neurociencias. 89 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procedimiento Línea base. Con el objetivo de tener un consumo estable contra el cual hacer comparaciones, se debe registrar el consumo de agua diario de la rata. Para lograrlo, se debe privar completamente de agua a la rata durante 24 hrs. Después de esta privación, se le proporciona al animal diario a 40 mL de agua durante 20 minutos. Al cabo de los 20 minutos, se registra el consumo de agua de la rata. Este procedimiento ha de repetirse durante al menos 5 días. Es importante realizar la medición de la línea base en un horario regular, para reducir el estrés de los animales. Condicionamiento. Al cabo de los días de línea base, se le proporciona al animal acceso a 15 mL de la solución de sacarina, durante 20 minutos. Se registra el consumo de sacarina, y se considera este consumo como la reapuesta de neofobia. Pasados 15 minutos a partir del fin del tiempo de acceso a la sacarina, se hace la administración de cloruro de litio. Quince minutos después de la inyección, se les da acceso a las ratas a 40 mL de agua, durante 20 minutos. Si bien este último consumo de agua no es relevante para el experimento, es importante para prevenir la deshidratación de los animales, puesto que su primer consumo de sacarina suele ser muy escaso. Prueba de memoria. Entre 1 y 3 días después del condicionamiento, se hace la prueba de memoria. Si se elige hacerla más de 1 día después, se les debe proporcionar a las ratas acceso a agua, de la forma descrita para la línea base. Cualquiera que sea el intervalo elegido, la prueba de memoria consiste en darles acceso a las ratas a 40 mL de sacarina, por 20 minutos. El consumo se registra. Pasados 15 minutos desde el fin del acceso a sacarina, se les proporciona acceso a 40 mL de agua, por 20 minutos. Este procedimiento ha de realizarse por no 90 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a menos de 4 días, con el fin de construir una curva de extinción. Al fin del experimento, se les debe restituir a los animales el acceso irrestricto a agua. Resultados Se espera que los animales muestren un consumo neofóbico muy reducido. El día de la prueba de memoria, el consumo de sacarina debería ser igual o menor al consumo neofóbico. Conforme se presenta repetidamente la sacarina, sin cloruro de litio, los animales deberían incrementar progresivamente su consumo, igualando o superando el consumo de línea base. Los datos obtenidos durante los días de línea base deben promediarse, obteniendo así el consumo de línea base promedio para cada rata. Se aconseja que los datos de consumo de sacarina (neofobia y prueba de memoria) sean transformados a porcentaje de la línea base, para reducir la variablidad de los datos crudos. Esto se logra haciendo una regla de tres: % 100 í Con estos datos, se puede construir una gráfica de los datos como porcentaje con respecto a la línea base: 91 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a En la gráfica modelo anterior, el 100 representa al promedio de la línea base. NEO es el primer consumo de sacarina, mientras que cada EXT representa el consumo, no seguido de cloruro de litio, de sacarina. Debe observarse un incremento en el consumo, aunque no alcance necesariamente el nivel de línea base. Referencias (1) Bermúdez Rattoni, F. (1986). La integración neural de los hábitos alimenticios. Boletín de Estudios Médicos y Biológicos, 34 (1-4): 43-50. (2) Bermúdez Rattoni, F. (2004). Molecular mechanisms of taste-recognition memory. Nature Reviews Neuroscience, 5 (3): 209-217. (3) Pedroza-Llinás, R., Ramírez-Lugo, L., Guzmán-Ramos, K., Zavala-Vega S. & BermúdezRattoni, F. (2009). Safe taste memory consolidation is disrupted by a protein síntesis inhibitor in the nucleus accumbens shell. Neurobiology of Learning and Memory, 92: 45-52. (4) Welzl, H., D’Adamo, P. & Lipp, H.P. (2001). Conditioned taste aversión as a learning and memory paradigm. Behavioral Brain Research, 125 (1-2): 205-213. (5) Yamamoto, T. (2007). Brain regions responsible for the expression of conditioned taste aversión rats. Chemical Senses, 32: 105-109. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 92 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos Cognoscitivos I Práctica 2. Moldeamiento por aproximaciones sucesivas La técnica de moldeamiento por aproximaciones sucesivas (TMAS) es una técnica de condicionamiento operante en la que se busca incrementar una respuesta cuya probabilidad de ocurrencia es baja o prácticamente nula. La respuesta en su forma final (respuesta meta) se obtendrá a través del reforzamiento de formas que se aproximen gradualmente a dicha respuesta. Por ejemplo, si se pretende entrenar la respuesta de palanqueo en una rata y para ello se introduce al animal en una caja de condicionamiento, podemos decir con cierta seguridad que la rata eventualmente se topará con la palanca y la presionará, quizás por accidente. Sin embargo, puede ser que nuestro experimento se prolongue indefinidamente hasta que esto suceda. En este caso, la TMAS no sólo puede ahorrarnos el tener que hacer pequeños cambios en la configuración del programa de reforzamiento automático que normalmente se utiliza, sino que acelera dramáticamente los cambios en la topografía de la respuesta, ahorrando también tiempo. Esta técnica fue propuesta teóricamente y demostrada empíricamente por Skinner (1939 y 1942, respectivamente). No puede decirse que Skinner haya "descubierto" la TMAS, ya que se ha encontrado evidencia de que dicha técnica había sido antes descrita en textos de ficción (e.g., London, 1904) y utilizada por adiestradores de animales (e.g., Most, 1910). No obstante, el mérito de Skinner fue haber señalado la importancia del fenómeno para la ciencia de la conducta, tanto en el aspecto teórico, como en el práctico (ver Peterson, 2004). 93 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Actualmente, se ha demostrado la eficacia de la TMAS en diversas áreas de aplicación. Por ejemplo, se ha utilizado para enseñar a producir lenguaje oral a personas que anteriormente eran incapaces de hacerlo (e.g., Isaacs, Thomas, & Goldiamond, 1960), o para ayudar a personas con daño cerebral a recuperar el movimiento de sus extremidades. Objetivos Que el alumno identifique los elementos para condicionar una respuesta de manera eficiente a través de la TMAS. Materiales Sujetos. Se utilizará ratas blancas (Rattus norvegicus) hembra de aproximadamente tres meses de edad. Se asignará una rata por cada 4 o 5 alumnos. Se privará a las ratas de comida hasta llegar al 85% de su peso en alimentación libre. Las ratas serán mantenidas en cajas habitación individuales en un bioterio acondicionado un ruido enmascarador y un ciclo de luz/oscuridad de 12 horas. Instrumentos y Materiales. Cámaras de condicionamiento de la marca Lafayette (modelo 81335C). Como reforzador se utilizaron pelletas de alimento balanceado para rata. Procedimiento Antes de empezar la práctica, los alumnos pesarán a las ratas por tres días consecutivos en alimentación libre; una vez que lo hayan hecho, obtendrán el 94 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a promedio del peso y lo multiplicarán por 0.85; el resultado será el peso ideal y en adelante los alumnos deberán alimentar a las ratas compensando las fluctuaciones en su peso ideal. Al comenzar la práctica, los alumnos reforzarán aproximaciones sucesivas a la respuesta meta, que será una tasa de palanqueo alta. Los alumnos comenzarán entregando comida a las ratas independientemente de su responder, con la finalidad de que los animales identifiquen la ubicación del lugar donde hallarán comida. Posteriormente, los alumnos reforzarán respuestas que se aproximen a la respuesta meta; por ejemplo, acercarse a la palanca, olisquear la palanca, tocar la palanca y presionar la palanca. Finalmente, los alumnos deberán requerir a la rata una cantidad de respuestas cada vez mayor para entregarle comida (programa de razón progresiva). Se motivará a los alumnos a trabajar de manera independiente con su rata entre semana, ya que se ofrecerá 10 puntos sobre 100 en el siguiente examen parcial para el equipo cuya rata produzca más palanqueos en un programa de razón fija 20, después de dos semanas de entrenamiento. Resultados Los alumnos reconocerán la importancia del moldeamiento por aproximaciones sucesivas para la emergencia de comportamiento complejo. Discusión y Conclusiones La TMAS es un procedimiento importante para la comprensión de diversos fenómenos conductuales relacionados con condicionamiento operante. Además, es una herramienta indispensable para el reforzamiento de respuestas de baja probabilidad en contextos de aplicación clínica, educativa, laboral, hospitalaria, etc. 95 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Referencias (1) Isaacs, W., Thomas, J., & Goldiamond, I. (1960). Application of operant conditioning to reinstate verbal behavior in psychotics. Journal of Speech and Hearing Disorders, 25, 8–12. (2) London, J. (1906). White Fang. New York: Macmillan. (3) Peterson, G. B. (2004). A day of great illumination: B. F. Skinner's discovery of shaping. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 82 (3), 317-328. (4) Most, K. (1910). Training dogs: A manual. London: Popular Dogs Publishing Company Ltd. (5) Skinner, B. F. (1938). The behavior of organisms: An experimental analysis. New York: Appleton-Century-Crofts. (6) Skinner, B. F. (1942). A quantitative estimate of certain types of sound-patterning in poetry. The American Journal of Psychology, 30, 64–79. (7) Taub, E., Crago, J. E., Burgio, L. D., Groomes, T. E., Cook, E. W. III, DeLuca, S. C., et al. (1994). An operant approach to rehabilitation medicine: Overcoming learned nonuse by shaping. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 61, 281–293. Dr. Rodrigo Sosa 96 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos Cognoscitivos I Práctica 3. Discriminación condicional olfativa/espacial El término conducta operante o conducta instrumental se refiere al comportamiento mantenido por consecuencias. Sin embargo, la conducta operante es más compleja que eso, ya que las respuestas implicadas en la conducta operante no ocurren en el vacío, sino en presencia de estímulos que establecen la ocasión en la que éstas pueden ser reforzadas. Por ejemplo, una rata que aprende a palanquear dentro de la cámara de condicionamiento no ‘palanquea’ fuera de la cámara de condicionamiento, ni tampoco lo hace en un sitio dentro de la cámara, alejado de la palanca. El hecho de que la conducta ocurra ante los estímulos que están presentes cuando ocurre el reforzamiento es conocido como discriminación. En un procedimiento de discriminación se expone a un individuo a, por lo menos, dos estímulos diferentes relacionados con dos contingencias de reforzamiento distintas. La complejidad de una situación operante puede incrementarse si se estipula que los reforzadores se presenten contingentes al responder ante un estímulo solamente en presencia de otro estímulo. Por lo tanto, la función discriminativa de dicho estímulo se limita (i.e., es condicional) a las situaciones en que se encuentre el segundo estímulo. Dicho fenómeno se conoce como discriminación condicional. Por ejemplo, una rata es capaz de discriminar entre una luz roja y una luz azul; lo demuestra respondiendo diferente ante cada una. Supongamos que el animal presiona la palanca ante la luz roja y deja de hacerlo ante la luz azul, porque cuando está encendida la luz roja sus respuestas producen una bolita de alimento 97 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a y cuando se enciende la luz azul sus respuestas no tienen ninguna consecuencia. Si se estipula que la función de la luz roja y la luz azul dependa de una tercera luz, una luz amarilla, la situación se tornaría más complicada para la rata. Entonces, ante la luz amarilla la luz roja señaliza “responder” y la luz azul señaliza “no responder”, pero en ausencia de la luz amarilla las contingencias se revierten; la luz roja señaliza “no responder” y la luz azul señaliza “responder”. Muy probablemente, al principio la rata no se ajuste a dichas condiciones, pero gradualmente atenderá a la luz amarilla, que modera la función discriminativa de las luces roja y azul. Para ilustrar este fenómeno con una situación de la vida cotidiana, podemos imaginar que estamos conduciendo un auto y un árbol nos tapa la visibilidad del semáforo, que se encuentra en rojo. No obstante, podemos atender a la luz del semáforo que se encuentra en la calle perpendicular, que está en verde. Por supuesto, uno no acelera cuando ve la luz verde en el semáforo de la calle perpendicular, a pesar de que normalmente la luz verde señaliza “siga”, ya que la posición del semáforo es un estímulo que modula o condiciona el valor discriminativo de las luces roja y verde. Si el conductor atiende al semáforo frente a él, la luz verde señaliza “siga” y la luz roja señaliza “alto”, pero si el conductor atiende a un semáforo que está rotado 90° las funciones de la luz verde y la luz roja se invierten. Volviendo al ejemplo de la rata en la caja, es posible agregar un estímulo que module a su vez la función de la luz amarilla; por ejemplo, un sonido. Por supuesto, esta situación sería más compleja tanto para la rata, como para otros organismos presumiblemente superiores. 98 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Objetivos Que el alumno reproduzca una situación de discriminación condicional en donde los estímulos discriminativos de primer orden sean de naturaleza espacial y los estímulos discriminativos de segundo orden sean de naturaleza olfativa. Materiales Sujetos. Se utilizará ratas blancas (Rattus norvegicus) hembra de aproximadamente tres meses de edad. Se asignará una rata por cada 4 o 5 alumnos. Se privará a las ratas de comida hasta llegar al 85% de su peso en alimentación libre. Las ratas serán mantenidas en cajas habitación individuales en un bioterio acondicionado un ruido enmascarador y un ciclo de luz/oscuridad de 12 horas. Instrumentos y Materiales. Se utilizará un laberinto “T” hecho de acrílico, leche condensada endulzada como reforzador y esencias de vainilla y yerbabuena como estímulos discriminativos de segundo orden. Procedimiento Antes de empezar la práctica, los alumnos pesarán a las ratas por tres días consecutivos en alimentación libre; una vez que lo hayan hecho, obtendrán el promedio del peso y lo multiplicarán por 0.85; el resultado será el peso ideal y en adelante los alumnos deberán alimentar a las ratas compensando las fluctuaciones en su peso ideal. Posteriormente, los alumnos determinarán aleatoriamente la respuesta que sea correcta para cada ensayo, así como los 99 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a estímulos que modulan la lateralidad. Por ejemplo, en el ensayo uno la esencia de yerbabuena señaliza “vuelta a la derecha”, en el ensayo dos la esencia de vainilla señaliza “vuelta a la izquierda”, etc. Antes de que se inicie cada ensayo los alumnos darán a la rata a oler el estímulo modulador; después, colocarán a la rata en la caja de inicio del laberinto y registrarán la elección de la rata. Después de un número predeterminado de ensayos el alumno graficará el porcentaje de respuestas correctas por cada 10 ensayos. Resultados Se promediarán los resultados de todos los equipos y se proyectará la curva de aprendizaje de las ratas ante todo el grupo, pidiéndole a los alumnos que describan la función de la misma. Discusión y Conclusiones Se puede decir que la discriminación condicional es un fenómeno ubicuo, ya que normalmente no respondemos ante un estímulo en todas las situaciones, sino que existen otros estímulos que modulan la función de estos. Esta perspectiva hace que el paradigma operante pueda extrapolarse a un sinfín de situaciones complejas. 100 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Referencias (1) Bouton, M. (2007). Learning and behavior. Sunderland: Sinauer Associates. (2) Catania, A. C. (1979). Learning. Upper Saddle River: Prentice Hall. (3) Skinner, B. F. (1938). The behavior of organisms: An experimental analysis. New York: Appleton-Century-Crofts. (4) Sosa, R. (2011). Manual de Procesos Psicológicos Fundamentales. Guadalajara: Universidad Guadalajara Lamar. Dr. Rodrigo Sosa 101 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos Cognoscitivos I Práctica 4. Memoria de procedimiento (Estrella de Milner) La memoria es un proceso cognitivo básico, que integra la adquisición, consolidación y evocación de información obtenida del medio. Con frecuencia, este proceso implica un cambio en la conducta como consecuencia de esta experiencia con el ambiente. La memoria puede ser dividida de varias formas. En la primera de ellas, el criterio de clasificación es la temporalidad (duración) de la memoria. En consecuencia, se tienen la memoria de corto plazo (MCP) y memoria de largo plazo (MLP). Esta clasificación fue ampliamente discutida y descrita por Atkinson y Shiffrin (1968). Esta clasificación excluye a la memoria de trabajo porque, tal como fue originalmente descrita, y a pesar de ser de muy corta duración, es un proceso ejecutivo más complejo que no sólo requiere almacenar información. La segunda clasificación importante de la memoria está construida en términos cualitativos; es decir, según el tipo de memoria almacenada. Esta clasificación ha sido elaborada por L. Squire, y surgió a partir de la descripción de pacientes neurológicos, como el famoso paciente H.M. El paciente H.M. fue un hombre que desarrolla crisis epilépticas no reactivas a la farmacología tradicional. En un intento por controlar su padecimiento, B. Scoville le realiza una cirugía bilateral en la que removió buena parte de los lóbulos temporales mediales. Este procedimiento destruyó, entre otras regiones, al hipocampo. Como consecuencia de la operación se observó una disminución significativa de las crisis epilépticas. Sin embargo, y a pesar de que su funcionamiento cognitivo general no se vio afectado (sus capacidades motrices, sensoriales, perceptuales, intelectuales, y ejecutivas no sufrieron cambios), la evaluación neuropsicológica realizada por B. Milner mostró que el paciente H.M. se volvió incapaz de generar nuevos recuerdos 102 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a sobre cierto tipo de información. A esta pérdida de la capacidad de generar nuevos recuerdos se le conoce como amnesia anterógrada. El tipo de información que perdió H.M. es aquella sobre la cual se tiene un conocimiento consciente, es fácilmente transmitida de forma verbal. Este tipo de memoria se conoce como memoria declarativa y, tal como fue definida por Tulving, se clasifica en memoria episódica y memoria semántica. La memoria episódica es la memoria autobiográfica; se refiere a la información que es directamente experimentada con la persona que la almacena (“qué me pasa a mí”). La memoria semántica se refiere el conocimiento que no es necesariamente autobiográfico, como todo lo que se aprende en los libros (“qué le pasa al mundo”). Sin embargo, el paciente H.M. retuvo la capacidad de generar recuerdos para otro tipo de información. Este tipo de información no se guarda de forma necesariamente consciente, y por lo regular necesita ser conductualmente ejecutada para poder ser expresada. A este tipo de memoria se le conoce como memoria no declarativa, y sus subdivisiones abarcan la memoria de procedimiento, la memoria asociativa (condicionamientos clásico y operante), la memoria no asociativa (habituación y sensibilización, principalmente), y el priming. Fue la primera de estas divisiones, la memoria de procedimiento, la que H.M. demostró no tener alterada tras la cirugía a la que fue sometido. La memoria de procedimiento es un tipo de memoria que se refiere a la habilidad de generar hábitos motores. El ejemplo clásico de esta memoria es la habilidad de manejar una bicicleta. Si bien es posible transmitir de forma verbal los movimientos necesarios para conducir exitosamente una bicicleta, es imposible aprender a manejarla a partir solamente de estas hipotéticas instrucciones verbales. Dicho de otro modo, es necesario subirse a una bicicleta e intentar manejarla para lograr hacerlo exitosamente. En el transcurso de su evaluación, B. Milner encontró que el paciente H.M. conservaba la memoria de procedimiento. Para cuantificarla, diseñó una prueba sencilla conocida como la “estrella de Milner”. Esta tarea consiste en que la 103 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a persona que la ejecuta debe delinear con su mano dominante (izquiera si es zurdo, derecha si es diestro) el contorno de una figura de estrella, procurando no invadir el espacio externo al contorno de la estrella. Cada vez que la persona invade dicho espacio, se considera como error. La dificultad consiste en que el individuo debe ejecutar esta tarea sin visión directa de su mano, ni de la estrella que trata de delinear. Únicamente puede ver lo que hace a través de un espejo. A medida que van sucediendo los ensayos, el número de errores disminuye progresivamente. Es esta tarea la que se propone en esta práctica. Objetivo Que el alumno observe y cuantifique la memoria de procedimiento, a través de la ejecución en la estrella de Milner. Materiales Estrella de Milner electrónica (Lafayette Instruments, modelo 58024A). Unidad de control y registro de respuestas (Impulse Response Counter, Lafayette Instruments, modelo 58024C). Ambos equipos se encuentran a disposición en el Laboratorio de Neurociencias. Procedimiento Se conecta el equipo de forma apropiada: el cable negro de la estrella en la entrada negra (INPUT) de la unidad de registro. El cable rojo con el esténcil se conecta en la entrada roja (INPUT) de la unidad de registro. 104 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Se ubican las palancas en posición START (para contar errores) y ON (para emitir un sonido siempre que hay error). Para regresar el contador de errores a cero se pulsa el botón a la derecha de la pantalla. Se le pide al participante que se siente frente a la estrella. Se ubica la placa reflejante que funge como espejo de forma que el participante pueda ver la estrella en esa placa, y se ubica la placa opaca de forma que el participante no pueda observar la estrella de forma directa. En cada sesión, se le pide al participante que realice tres intentos. Cada intento consiste en desplazar la punta del estilete sobre el contorno de la estrella, sin que la punta toque la superficie fuera del contorno de la estrella. Se comienza en uno 105 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a de los vértices de la estrella, y se desplaza el estilete hasta regresar al mismo punto de donde partió. No se debe levantar la punta del estilete en ningún momento. El ensayo termina cuando se ha contorneado toda la silueta de la estrella, o si el participante levanta la punta del estilete. Es recomendable que se ejecuten diez sesiones por participante, aunque esta cantidad de sesiones puede ser menor, a juicio del docente. Se cuentan el número de errores del participante en cada intento, y se promedian los tres de cada sesión. Par construir la curva de aprendizaje, sólo se grafican el número de errores (promedio de los tres intentos) contra tiempo (número de sesiones). 106 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Referencias (1) Atkinson, R.C. & Shiffrin, R.M. (1968). Human memory: a proposed system and its control processes. En Spence, K.W. & Spence, J.T. (Eds.) The psychology of learning and motivation. (pp. 89-195). Academic Press: Nueva York. (2) Baddeley, A.D. & Hitch, G. (1974). Working memory. En Bower, G.H. (Ed). The psychology of learning and motivation: advances in research and theory. (pp. 47-89). Academic Press: Nueva York. (3) Bermúdez Rattoni, F. & Prado Alcalá, R.A. (2001). La memoria: dónde reside y cómo se forma. México: Trillas. (4) Corkin, S. (2002). What’s new with the amnesic patient H.M.? Nature Reviews Neuroscience, 3 (2): 153-160. (5) Scoville, W.N. & Milner, B. (1957). Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry, 20 (1): 11-21. (6) Squire, L.R. & Kandel, E.R. (1999). Memory: from mind to molecules. Holt, Henry & Co.: Nueva York. (7) Tulving, E. (1972). Episodic and semantic memory. En Tulving, E. y Donaldson, W. (Eds.) Organization of memory. (pp. 381-402). Academic Press: Nueva York. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 107 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos cognoscitivos I Práctica 5. Observaciones sobre la dinámica de la memoria El estudio de la memoria, al igual que el de toda la Psicología (y el de todas las ciencias naturales), está enraizado en la Filosofía. En particular, las tradiciones racionalista y empirista dieron forma y sustento a las proposiciones filosóficas sobre la forma del ser humano de conocer el mundo (asunto que, dentro de la filosofía, aborda la epistemología). Hacia finales del s. XIX la escuela estructuralista encabezada por W. Wundt fue la primera que se fijó como objetivo separarse de la Filosofía y establecer a la Psicología como una ciencia. Para dicho objetivo, los estructuralistas consideraron esencial el uso de métodos objetivos y sistemáticos para el estudio de los procesos cognitivos. Entre los trabajos de los estructuralistas destaca el de Gustav Fechner, debido a que la adopción de un método científico le permitió a este académico describir el funcionamiento básico de la percepción sensorial. El trabajo de Fechner sentó las bases de la psicofísica. El trabajo de Fechner resultó decisivo en el nacimiento de la psicología experimental, y se convirtió también en el punto de partida de las indagaciones de otros investigadores. Uno de ellos fue Hermann Ebbinghaus (1850-1909), un filósofo alemán que dedicó su trabajo a la psicología. Ebbinghaus conoció el escrito más conocido de Fechner (Elemente der Psychophysik), mismo que le impresionó por el método seguido en las investigaciones de Fechner, así como por el tratamiento matemático y formal de las observaciones sobre la percepción sensorial. Esta nueva aproximación a la psicología motivó a Ebbinghaus a iniciar sus propias investigaciones en un campo nuevo: la memoria. En 1885 Ebbinghaus publicó su obra Über das Gedächtnis. En dicho escrito, Ebbinghaus propuso un método novedoso de estudiar la memoria, basado en el aprendizaje sistemático y controlado de información irrelevante. Debido a su herencia estructuralista, y a limitaciones en los recursos que tenía disponibles, Ebbinghaus condujo todos sus experimentos en él mismo (técnica llamada “introspección”). La importancia del 108 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a trabajo radica en que Ebbinghaus introdujo un sistema en el estudio de la memoria, y en que proporcionó descripciones de la memoria plasmadas en curvas de aprendizaje y de olvido. Su método novedoso permitió también analizar los factores que influyen en la dinámica de dichas curvas. La obra de Ebbinghaus es considerada como el nacimiento del estudio científico de la memoria. Psicólogos prominentes como W. James y E.B. Titchener consideraron el trabajo de Ebbinghaus como un parteaguas en la visión de la psicología sobre la memoria. Más adelante, en 1900, Georg Müller y Alfons Pilzecker utilizaron el método de información irrelevante de Ebbinghaus y, aplicándolo en grupos de personas, concluyen que es posible interferir fácilmente con el “almacenaje” de la información, por lo que debía existir un periodo en el que la información aprendida es frágil y susceptible de ser interrumpida. Dicho periodo se es conocido como “consolidación” (konsolidierung). Debido a la importancia y facilidad del método de Ebbinghaus, resulta interesante y didáctico llevarlo a cabo en el salón de clases. Objetivo El alumno establecerá un método sistemático de aprendizaje de información declarativa. El alumno observará atentamente, registrará, y discutirá los diversos factores que afectan la dinámica de la memoria: tiempo de aprendizaje, estrategias de aprendizaje, estrategias de evocación (recuerdo libre contra recuerdo por claves), intervalo de retención, interferencia con el aprendizaje. Materiales Lápiz y papel Cronómetro Información para trabajar: listas de sílabas sin sentido. Ejemplo: 109 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a GOF VUT BAB FIJ MET PAC XOZ ... Los alumnos deben elaborar sus propias listas, favoreciendo la regla consonante-vocal-consonante mientras sea posible, y evitando emplear sílabas que formen palabras (p. ej., VER, PAZ, OJO, etc.) ni siglas extensamente conocidas (p. ej., SEP, MEX, etc.). Cada lista se deberá de formar con al menos 30 sílabas. Procedimiento Se deben formar varios grupos de estudiantes, que fungirán como sujetos de estudio. Debido a la gran cantidad de condiciones propuestas, cada grupo puede ser tan pequeño como el número total de estudiantes en la clase lo permita. Durante las pruebas se debe evitar la interacción entre sí de los miembros de cada grupo, con los miembros de los otros grupos, o con otros estudiantes ajenos a los grupos evaluados. También se debe evitar repasar o tratar de evocar las sílabas recién aprendidas después del tiempo destinado a ello. Es importante emplear listas distintas de sílabas en cada condición. A) Variación en el tiempo de aprendizaje Se seleccionan dos grupos de estudiantes, cada uno de los cuales ha de aprender la misma lista de sílabas. El grupo 1 podrá memorizarla por 1 110 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a minuto. El grupo 2, por 10 minutos. El grupo 3, por 30 minutos. Una hora después del término del intervalo de memorización que corresponda, los estudiantes deben escribir todas las sílabas que puedan recordar. B) Variación en el tiempo de retención Se forman tres grupos de estudiantes. Los tres grupos podrán memorizar la misma lista de sílabas por 15 a 20 minutos. Todos los grupos deberán escribir tantas sílabas como puedan recordar de acuerdo a lo siguiente: grupo 1, 10 minutos después del intervalo de memorización; grupo 2, una hora después del intervalo de memorización; grupo 3, un día después del intervalo de memorización. C) Variación en la estrategia de aprendizaje Se forman dos grupos de estudiantes. Ambos podrán memorizar una lista de sílabas por 15 a 20 minutos. El grupo 1 tratará de hacerlo leyendo una y otra vez la lista en el orden en el que aparecen las sílabas. El grupo 2 tratará de memorizar la lista construyendo grupos de sílabas. Por ejemplo, agrupando las sílabas por letra (las que empiecen con D, las que empiecen con B, etc.), por orden en la lista (las primeras, las últimas, las de en medio), etc. Una hora después del intervalo de memorización, los estudiantes deben escribir todas las sílabas que les sea posible recordar. D) Variación en la estrategia de evocación Se forman dos grupos de estudiantes. Ambos podrán memorizar la misma lista de sílabas por 15 a 20 minutos. Una hora después, ambos deberán escribir tantas sílabas como puedan recordar. Al hacerlo el grupo 1 lo hará de forma libre, mientras el grupo 2 contará con claves. Por ejemplo, solicitarles que escriban todas las sílabas que recuerden con M, o con D, etc. También se les pueden ofrecer la primera y la última sílaba. El objetivo de la clave empleada es facilitar el recuerdo de la mayor cantidad de sílabas posible. 111 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a E) Interferencia con la retención (consolidación) Se forman dos grupos. Ambos podrán memorizar la misma lista de sílabas por 15 a 20 minutos. Cinco minutos después de dicho periodo, el grupo 1 deberá memorizar otra lista de sílabas por 15 a 20 minutos (la misma cantidad de minutos elegida para memorizar la primera lista). El grupo 2 no deberá memorizar ninguna otra lista que la primera. Cuarenta o cuarenta y cinco minutos después de que el grupo 1 termine de memorizar la primera lista, ambos grupos deben escribir libremente cuantas sílabas de la primera lista logren recordar. Análisis de resultados A) Se puede construir una gráfica de aciertos (o porcentaje de aciertos) contra intervalo de aprendizaje. Ha de identificarse cuál intervalo permite mayor aprendizaje. B) Se puede construir una gráfica de aciertos (o porcentaje) contra intervalo de retención. Debe identificarse cuál es el intervalo que más favorece, y el que menos favorece, el recuerdo. C) , D) y E) Se puede construir una gráfica de barras, contrastando ambas condiciones. En general, y dependiendo de los grupos usados, puede usarse estadística paramétrica (t de Student para datos no pareados, o ANOVA de un factor de medidas repetidas) o no paramétrica (Kruskal-Wallis o U de Mann-Whitney). Es importante discutir los resultados. Por ejemplo, de acuerdo con los datos obtenidos, ¿cuál podría ser una buena estrategia de estudio para un examen? También se les puede solicitar a los alumnos que elaboren un plan de estudio, basado en los datos de la práctica. 112 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Referencias (1) Bemúdez Rattoni, F. & Prado Alcalá, R.A. (Eds.). (2001). Memoria. Dónde reside y cómo se forma. México: Trillas. (2) Ebbinghaus, H. (1885). Über das Gedächtnis. (Traducción: Ruger, H.A. & Bussenius, C.E. (1913). Memory: a contribution to experimental psychology. Recuperado de http://psychclassics.yorku.ca/Ebbinghaus/index.htm). (3) Gluck, M.A., Mercado, E. & Myers, C. (2008). Aprendizaje y memoria. Del cerebro al comportamiento. México: McGraw Hill. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 113 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos Cognoscitivos II Práctica 1. Cognición extendida Actualmente las explicaciones sobre el ser y su pensamiento se han basado predominantemente al menos de una forma indirecta en lo que fue originalmente postulado en el seno de la revolución científica por René Descartes: los dominios del cuerpo (res extensa) y los de la mente (res cogitans) como ontológicamente independientes. En otras palabras no es lo mismo ser y estar. En esta visión la cognición está separada y funciona independientemente del mundo que la rodea, incluyendo éste último al propio cuerpo. Aunque el dualismo cartesiano ya no es la postura dominante en lo que se refiere al conocimiento científico acerca del ser, las posturas dominantes en áreas particulares de la psicología, las llamadas ciencias cognitivas y las neurociencias muestran claros vínculos con la ideología cartesiana (ver Jonas, 2000). Para corroborar ésta tesis consideremos la siguiente argumentación de Hurley (1998) publicada en su libro titulado “Consciousness in action” (consciencia en acción) por Harvard University Press: “Si la percepción es la entrada desde el mundo hacia la mente y la acción es la salida desde la mente hacia el mundo, entonces la mente es distinta al mundo, es aquello a lo que la entrada sensorial conduce y aquello de lo que la salida motora proviene. Así que, a pesar de las relaciones causales entre organismos y sus medios, suponemos que la mente debe estar en un lugar separado, dentro de alguna frontera que la separa del mundo.” (Traducción propia). De aquí se puede extraer una cadena bien delimitada en donde la percepción representa el primer eslabón, aquí nuestros órganos receptores ubicados en la periferia del organismo se encargan de traducir los estímulos que reciben del 114 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a mundo a una serie de representaciones simbólicas; el segundo eslabón es el de la cognición, la cual se encarga de procesar las representaciones recibidas y hacer las operaciones necesarias según reglas formales establecidas en el sistema cognitivo; por último, las representaciones elaboradas son implementadas a través de nuestros sistemas motores, este último eslabón es el de la acción. Ya implícito en el modelo está la idea de la independencia de la mente respecto al mundo como descrita por Descartes, sin embargo ahora la intención del autor es sugerir que este lugar “separado” del mundo en donde se encuentra la mente es precisamente el cerebro, postura compartida por la mayoría de los autores que hoy escriben dentro del marco de las llamadas neurociencias (para una revisión crítica ver Bennett y Hacker, 2003). Para corroborar esta tesis revisemos la siguiente cita de Kandel et al. (2012): Lo que normalmente llamamos mente es una serie de operaciones que ejecuta el cerebro. Los procesos cerebrales subyacen no sólo a simples conductas motoras como caminar o comer sino también a actos cognitivos complejos y conductas que consideramos esencialmente humanas como pensar, hablar, y crear obras de arte” (traducción propia) Estas posturas claramente post-dualistas que dominan hoy en día el conocimiento científico de la mente, han sido agrupadas por diversos autores con diferentes nombres: ciencia cognitiva estándar por Shapiro (2011), representacionismo por Maturana y Varela (1995), o cognitivismo de primera generación por Stewart et al. (2010) ha recibido una serie de críticas por parte de teorías que se rehúsan a plegarse a sus estatutos. Una crítica importante es la que nosotros resumimos como cognición extendida8 y que Haugeland (2000) formula muy elocuentemente a través de lo que llamó “mind 8 Usamos ese término traduciendo a Clark y Chalmers (2002) 115 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a embodied and embedded" (la mente corporeizada y situada). El autor propone al ser como un sistema íntima e inseparablemente ligado de cuerpo-mente-medio. Si fuéramos bajo esta perspectiva a caracterizar un proceso cognitivo, no lo estaríamos buscando exclusivamente dentro del cerebro; lo buscaríamos extendido a través de la estructura del cuerpo y la capacidad de sus movimientos y acciones, es decir la mente está corporeizada; y también lo buscaríamos extendido en el mundo, inmerso en una dinámica constante con el organismo, es decir la mente esta situada. “Los patrones eléctricos provenientes de un cerebro o carecen de significado, o significan algo sólo en conjunto con su cuerpo en particular y los detalles concretos de su situación actual en el mundo.” (Traducción nuestra) El autor da un ejemplo para ilustrar su posición. Si le preguntamos a un cognitivista cómo saber el camino a San José, éste instintivamente recurriría a una representación de algún tipo, un mapa interno o lista de instrucciones, las cuales pueden ser consultadas y seguidas por un actor inteligente. Otra persona pudo haber seguido una estrategia distinta como tener un establo con varios caballos, cada uno entrenado para ir a una locación probable. Todo lo que el actor inteligente tendría que hacer sería escoger el caballo correcto y montarlo hasta llegar a San José. Aquí uno estaría inclinado a decir que es el caballo quien sabe el camino, o que la capacidad es colaborativa entre ambos, de cualquier modo, la participación del caballo no debe ser ignorada. Sin embargo Haugeland comenta que la forma en que él va a San José es llegando al camino correcto (Interestatal 88) y sigue los letreros que dicen hacia San José, ¿podría decir uno que es el camino quien sabe cómo llegar a San José? ¿o más bien hay una colaboración entre el autor y el camino? “No es que toda la estructura de la inteligencia es “externa”, sino que en parte lo es, de una manera que es integral al resto.” (Traducción nuestra) 116 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a En resumen, la crítica que hace la cognición extendida se trata acerca de desdibujar la frontera de la mente como dentro del cerebro operando con representaciones simbólicas del mundo y sustituirla con la idea de que el mundo en sí es significativo y la mente está intrínsecamente ligada a esa significación a través de su cuerpo y su historia de interacciones con ella. Objetivos • Introducir a los alumnos a la problemática actual acerca de la mente dentro de la Psicología, ciencias cognitivas y neurociencias. • Estimular la reflexión en torno a esta problemática. • Empezar a generar posturas críticas en los alumnos con el propósito de un verdadero progreso científico. • Introducir el término de cognición extendida. Materiales Se necesitará 1 o 2 juegos de Scrabble dependiendo del tamaño del grupo. El programa SPSS para el análisis estadístico de los datos. Estímulos. Configuraciones de 6 piezas de Scrabble (tres vocales y tres consonantes). Sugerimos los siguientes: CISROA, TAMEDA, ANOPEL. Sin embargo, los estímulos pueden ser variados con el propósito de incrementar la dificultad de la tarea. Diseño Experimental. Será un estudio conductual de medidas repetidas con tres condiciones: 1) Representacional.- El sujeto experimental podrá ver un estímulo durante un minuto, y posteriormente éste se retirará. A partir de haber retirado los estímulos, el sujeto dispondrá de tres minutos para intentar formar el mayor número de palabras con las letras contenidas en el estímulo sólo contando con la representación interna que tiene del mismo. 117 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 2) Extendida situada.- El sujeto experimental será presentado con un estímulo el cual se dejará a la vista. El sujeto intentará formar el mayor número de palabras contando con la percepción del estímulo durante 3 minutos. 3) Extendida corporeizada.- El sujeto experimental será presentado con un estímulo el cual se dejará a la vista. El experimentador explicará al sujeto que puede y debe manipular el orden de las letras con el propósito de formar el mayor número de palabras contando con la percepción/manipulación del estímulo durante 3 minutos. Procedimiento Una vez dividido el grupo por parejas, los experimentadores se pondrán de acuerdo para contrabalancear la presentación tanto de los estímulos (el estímulo ANOPEL estará a veces en condición 1, a veces en c.2 y a veces en c.3) como el orden de las condiciones (a veces c.1-c.2-c.3, a veces c.1-c.3-c.2, a veces c.2-c1.c.3, a veces c.2-c.3-c.1, a veces c.3-c.1-c.2 y a veces c.3-c.2-c.1). Cada sujeto experimental realizará sólo una vez cada una de las condiciones sin repetir estímulos. Después de cada condición habrá un lapso de descanso de 2 minutos. Una vez realizadas las 3 condiciones el experimentador dará un puntaje de 1 a palabras de 2 letras, 2 para 3 letras, 3 para 4 letras, 4 para 5 letras y por último 5 en caso de palabras formadas con las 6 letras del estímulo. El experimentador calculará el puntaje de cada condición para su futura comparación con los resultados de las demás parejas. El profesor puede decidir en este momento invertir los papeles sujetoexperimentador siempre y cuando se escojan nuevos estímulos. 118 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Resultados Se elaborará en grupo una base de datos con los valores obtenidos por cada sujeto en cada condición. Se puede hacer un ANOVA para medidas repetidas para hacer la comparación de medias de las condiciones. Se introduce 1 factor (condición) con tres niveles (representacional, extendida situada, y extendida incorporada). Adicionalmente un análisis post hoc de Tukey para indagar acerca de las diferencias entre condiciones por pares. Discusión Los alumnos deberán interpretar los puntajes obtenidos a la luz de la discusión planteada en el marco teórico y como conclusión debe intentar formular una postura coherente con su formación a la par de sus datos experimentales. Referencias (1) Bennett, M. R., Hacker, M. S. (2003) Philosophical Foundations of Neuroscience. Blackwell. UK. (2) Clark, A., & Chalmers, D. J. (2002). The Extended Mind. Analysis, 58, 7–19. (3) Haugeland, J. (2000). Mind Embodied and Embedded. En Having Thought: Essays in the Metaphysics of Mind (pp. 1–32). Harvard University Press. (4) Hurley, S. (1998) Consciousness In Action. Harvard University Press. Cambridge (5) Jonas, H. (2000) El principio vida: Hacia una biología filosófica. Editorial Trotta. Madrid (6) Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T.M., Siegelbaum, S.A., Hudspeth, A.J. (eds.) (2012). Principles of Neural Science. 5th Edition. McGraw Hill. (7) Maturana, H., Varela, F. (1990). El arbol del conocimiento. Retrieved from http://cmapspublic2.ihmc.us/rid=1279565530593_1714931150_971/ELARBOLELCONOCI MIENTO.pdf (8) Shapiro, L. (2011). Embodied Cognition. Routledge. NY. (9) Stewart, J., Gapenne, O., Di Paolo, E.A. (eds) (2010) Enaction. Toward a new paradigm for cognitive science. MIT Press. US. Dr. Sebastián Lelo de Larrea Dr. Marte E. Roel Lesur 119 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos cognoscitivos II Práctica 2. Buscando los correlatos electrofisiológicos del pensamiento Nota: Esta práctica no está intencionada para una sola sesión en el laboratorio, más bien requiere de al menos una primera sesión instructiva, varias sesiones experimentales por parte de los alumnos, y una última sesión dónde se explique cómo analizar los datos. Se sugiere que los alumnos entreguen un reporte de investigación al final del curso. Porcentaje de la calificación total recomendado: 25% En los últimos años, el estudio de la cognición humana ha avanzado significativamente gracias a herramientas de medición que permiten a los investigadores la exploración de actividad en el cerebro en respuesta a tareas específicas. Una de estas herramientas es el electro-encefalograma (EEG) el cual es usado para registrar la actividad eléctrica del cerebro que se acumula en el cuero cabelludo a través de electrodos colocados usualmente según las especificaciones del sistema 10-20 internacional (ver cuadro 1). Se Cuadro 1 Las medidas del sistema 10-20 internacional son una serie de acuerdos para la colocación de electrodos en el cuero cabelludo para el registro de EEG. Se mide la distancia que tiene un sujeto particular desde la nasión (el punto donde termina la nariz y comienza la frente) hasta el inión que es el punto de unión entre cabeza y cuello en la parte posterior de la cabeza. La primera línea de electrodos se coloca a 10% de distancia de nasión y se le etiqueta Fp. La siguiente línea quedará colocada a 20% de distancia respecto a Fp y se le etiqueta F. La siguiente línea se llama C y está a 20% de distancia de F. La siguiente línea será P y está a 20% de distancia respecto a C. La última línea se etiqueta O y debe quedar a 20% de distancia de P y a 10% de distancia de inión. Una vez sacadas estas medidas se hará lo mismo pero ahora empezando una medida de el trago 120 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a izquierdo (el lugar donde la cresta superior de la oreja se une a la cabeza) a el derecho. Los electrodos quedan posicionados como está mostrado en la siguiente figura: considera que las oscilaciones registradas por el EEG definidas en estrechas bandas de frecuencias reflejan la actividad de redes neuronales multi-funcionales, diferencialmente asociadas con procesos cognitivos. De particular importancia han sido la banda de 6-12 Hz denominada alfa y la de 3.5 a 6 Hz denominada theta pues parecen reflejar procesos cognitivos y de memoria. Cuando la actividad oscilatoria del EEG es registrada en sincronía con un evento específico, un incremento la presencia de una banda de frecuencias específica ha sido denominada sincronización relacionada al evento (ERS por sus siglas en inglés: eventrelated- synchronization). En contraste cuando la potencia de la banda disminuye decimos que sucedió una desincronización relacionada al evento (ERD por sus siglas en inglés: event-related-desynchronization). Las oscilaciones alfa y theta responden de diferente manera, usualmente opuesta cuando se ejecuta una tarea, alfa normalmente presenta ERD mientras que theta presenta ERS. Por un lado, la banda alfa (6-12Hz) muestra una amplia ERD en tareas perceptuales, que involucran juicios, y memoria. Un incremento en la complejidad de la tarea, o en la demanda atencional resulta en una magnitud mayor de ERD. Dentro de la banda alfa se pueden identificar dos distintos patrones de ERD, por lo 121 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a tanto existe una subcategorización funcional de alfa en: alfa bajo (6-10 Hz) y alfa alto (10-12 Hz). Un ERD en alfa bajo es obtenido en respuesta a casi cualquier tipo de tarea (no específico) y probablemente refleja demandas generales de una tarea y procesos atenciones. En contraste, un ERD encontrado en alfa alto es generalmente asociado topográficamente al hemisferio izquierdo y se relaciona con aspectos semánticos o efectos específicos de la tarea. Por otro lado, la banda theta (3.5-6 Hz) ha sido considerada como un índice de los procesos de recuperación o evocación de sistemas de memoria de trabajo. La banda theta muestra un incremento en ERS en tareas que requieren atención sostenida. Gevins et al. (1997) encontraron que si en una tarea de memoria de trabajo se incrementa la carga de items a procesar, esto va acompañado de un incremento en ERS. Esto también es encontrado al codificar nueva información en memoria a largo plazo. La banda theta muestra ERS en una gran variedad de tareas distintas, por lo que parece posible afirmar que la potencia en la banda de frecuencias theta refleja al menos en parte factores no específicos como demanda atencional, dificultad de la tarea y carga cognitiva. Objetivos Que los alumnos se familiaricen con equipos de medición fisiológica indispensables para tratar el problema de la relación cerebro-conducta. Que los alumnos entiendan los conceptos detrás de la medición electrofisiológica (EEG). Que los alumnos se familiaricen con el diseño experimental. Que el alumno aprenda a elaborar un reporte de investigación. Que el alumno aprenda a hacer investigación formal. 122 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Materiales Instrumentos. Se necesitará un equipo de EEG como el Neuroscan con su software correspondiente (Stim2 y Acquire). También se pueden usar equipos más sencillos como el Epoc distribuido por Emotiv. Los materiales específicos de las tareas propuestas por los alumnos. Diseño Experimental. Basándose en el marco teórico, los alumnos divididos por grupos al criterio del profesor deberán idear un experimento en el cual comparen 2 condiciones, estas tendrán que variar en una de las siguientes dimensiones: demanda atencional (1) dificultad de la tarea (2) o carga cognitiva (3). Procedimiento El primer día de prácticas se reunirá el profesor con sus alumnos en el laboratorio de neurociencias, aquí se introducirá el equipo de medición y se le colocará a algún voluntario. En este momento el profesor explicará como montar los sensores basándose en el cuadro 1. Una vez colocado el equipo, el profesor pondrá al voluntario a reposar mientras le explica al resto del grupo detalles sobre la señal, las diferentes bandas de frecuencia etc. Posteriormente se le puede poner una tarea al voluntario con el fin de que los alumnos observen cómo se debe llevar a cabo el registro de la tarea. Una vez terminado el profesor explicará de qué manera se guardan los archivos registrados para cada condición. Los alumnos asistirán por su cuenta al laboratorio hasta lograr registrar al menos 6 sujetos experimentales. Pueden usar los días que sean necesarios con la condición de que cada sujeto debe hacer ambas condiciones en la misma sesión (no puede hacer un día meditación y otro jugar nintendo). 123 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Una vez que todos los alumnos tengan sus datos el profesor explicará como montar los valores obtenidos para las potencias de alfa bajo, alfa alto y theta en una base de datos dividida con cada sujeto como variable (3 valores por condición, 6 total). Esto con el propósito de analizar los resultados. Resultados Se puede hacer un ANOVA para medidas repetidas para hacer la comparación de medias de las condiciones. Se introduce 1 factor (condición) con dos niveles. Discusión Los alumnos deberán interpretar los puntajes obtenidos a la luz del marco teórico y los contenidos revisados en su clase de teoría. Se recomienda que los alumnos entreguen una práctica con formato de artículo de investigación. Referencias (1) Basar et al. (1998). Are cognitive processes manifested in event-related gamma, alpha, theta and delta oscillations in the EEG? Neuroscience Letters. 259: 165-168. (2) Basar, E., Basar-Eroglu, C., Karakas, S. and Schurmann, M.(2001). Gamma, alpha, delta, and theta oscillations govern cognitive processes , Int. J. Psychophysiol. 39: 241- 248. (3) Basar, E., Schurmann, M. and Sakowitz, O. (2001). The selectively distributed theta system: functions, Int. J. Psychophysiol. 39: 197-212. (4) Gerloff, C., Hadley, J., Richard, J., et al. 1998. Functional coupling and regional activation of human cortical motor areas during simple, internally paced and externally paced finger movements. In Niedermayer, E., Lopes Da Silva, F. (2005). Electroencephalography: Basic principles, clinical applications and related fields. 5th Edition. Lipcott Williams and Wilkins. (5) Klimesch, W. (1999). EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review and analysis, Brain Res. Brain Res. Rev. 29: 169-195. (6) Niedermayer, E., Lopes Da Silva, F. (2005). Electroencephalography: Basic principles, clinical applications and related fields. 5th Edition. Lipcott Williams and Wilkins. 124 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a (7) Pfurtscheller, G., and Aranibar, A. 1979. Evaluation of event-related desynchronization (ERD) preceding and following voluntary self-paced movements. In Niedermayer, E.,Lopes Da Silva, F. (2005). Electroencephalography: Basic principles, clinical applications and related fields. 5th Edition. Lipcott Williams and Wilkins. (8) Pfurtscheller, G., and Lopes da Silva, F.H. 1999. Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization: basic principles. In Niedermayer, E., Lopes Da Silva, F. (2005). Electroencephalography: Basic principles, clinical applications and related fields. 5th Edition. Lipcott Williams and Wilkins. Dr. Sebastián Lelo de Larrea Dr. Marte E. Roel Lesur 125 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos cognoscitivos II Práctica 3. Solución de problemas La psicología cognitiva se sustenta en la idea de que la cognición humana consiste en una serie de transformaciones de información de entrada. Dichas transformaciones, o procesos, se realizan siguiendo algoritmos de transformación determinados, y dan como resultado información de salida, que debe ser esencialmente distinta a la información de entrada. Es decir, que nosotros somos capaces de tomar información (estímulos externos e internos), hacer procesos de complejidad variable con esa información (cognición propiamente dicha), y emitir como resultado información de salida (conducta). A pesar de ser esta una simplificación quizá excesiva de la cognición humana, es útil para entender el enfoque del cognitivismo, y para entender la importancia que tiene la solución de problemas. Un problema se va a definir como una situación en la que la forma de llegar a una meta no es evidente, y ha de ser averiguada. La solución de problemas implica la aplicación de todos los procesos cognitivos, desde los más simples (p. ej., sensación) hasta los más complejos (p. ej., funciones ejecutivas). En la solución de problemas, los procesos cognitivos funcionan de forma interdependiente y simultánea para superar los obstáculos que anteceden a una meta deseada. La solución de un problema consiste de tres partes: 1) el estado objetivo, que es donde se reconoce la meta deseada, 2) el estado inicial, en el cual se reconocen las condiciones actuales, a partir de las cuales se debe llegar al estado objetivo, y 3) el conjunto de posibles acciones para alcanzar, desde el estado inicial, el estado objetivo. 126 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Existen una multitud de formas de evaluar la capacidad de un individuo para resolver problemas. Algunas de ellas son extensas y complejas (p. ej., Prueba de Asignación de Cartas de Wisonsin), mientras que otras son sencillas, como las Torres de Londres, o las Torres de Hanoi. Las Torres de Hanoi son un problema matemático clásico, inventado por Edouard Lucas en el s. XIX. Se compone de un número n de discos de diámetros progresivos, y una base con tres postes. Los discos se colocan en uno de los postes, con el diámetro más pequeño en la cima. El objetivo del problema es trasladar todos los postes, en ese mismo orden, al tercer poste, con la ayuda del segundo poste. Sólo existen dos restricciones: se debe mover un disco a la vez, y no puede colocarse un disco sobre otro más pequeño. La Torres de Hanoi pueden ser usadas para la evaluación de funciones cognitivas complejas. La evaluación del desempeño de una persona en esta prueba se hace en función del número mínimo de movimientos necesarios para alcanzar la meta. A pesar de que no existen datos normativos universalmente aceptados sobre el desempeño de las diversas poblaciones (por edades o por estado cognitivo general), todas las evaluaciones consideran que entre más movimientos adicionales a los mínimos necesarios se requieran para lograr la meta, menor capacidad de solución de problemas presenta la persona evaluada. La mínima cantidad de movimientos para resolver las Torres de Hanoi sigue la fórmula 2 1 donde m son los mínimos movimientos necesarios para resolver el problema, y n es la cantidad de discos que comprende la prueba. Así, si la prueba comprende 3 discos, la cantidad mínima de movimientos para resolver las Torres de Hanoi será de 7 movimientos. Las versiones más comunes de las Torres de Hanoi involucran 3 o 4 discos. 127 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Objetivo Que los alumnos conozcan una prueba para la evaluación de las funciones cognitivas superiores. Que los alumnos comprendan la naturaleza de la solución de problemas al realizar una situación bajo condiciones controladas. Materiales Juegos Torres de Hanoi, de madera (Pyramid Puzzle Burmese, Lafayette Instrument). Dichos juegos están disponibles en el Laboratorio de Neurociencias. A diferencia de las Torres de Hanoi tradicionales, las anteriormente citadas no cuentan con discos, sino con láminas de longitudes variables. Sin embargo, se utilizan de la misma forma que si fueran discos. Procedimiento Se le pide al participante que traslade la pila de láminas del poste en el que se encuentran, a otro de los postes, con ayuda del tercero disponible. Las reglas a seguir son: 128 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Mover sólo una lámina a la vez. La que esté en la cima de la pila del poste en el que se encuentre. No colocar una lámina sobre otra más pequeña. Para evaluar la ejecución en la prueba, se propone contar el número total de movimientos realizados por el participante, y el tiempo en el que los realiza. Se puede obtener un “índice de eficiencia” en la tarea, siguiendo la fórmula donde e es la eficiencia, nm es la cantidad mínima de movimientos necesarios para resolver la tarea, y nr es la cantidad de movimientos realizados. Así, si un participante resuelve las Torres de Hanoi con 4 láminas, nm es 15. Si ese hipotético participante resuelve la tarea en 20 movimientos (nr), y su eficiencia (e) sería 0.7. Como es fácil ver, si e se acerca o es igual a 1, la eficiencia será mayor. Con estos datos se pueden hacer comparaciones. Por ejemplo, que un grupo de estudiantes realice la tarea contra tiempo y otro la realice sin restricción de tiempo, para ver el efecto del estrés en la solución de problemas. O que un grupo la realice por la mañana y otro por la tarde, etcétera. Los datos pueden ser graficados como barras (índice de eficiencia contra grupos). Referencias (1) Bull, R., Espy, K.A. & Senn, T.E. (2004). A comparison of performance on the towers of London and Hanoi in young children. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 45 (4): 743-754. (2) Goel, V. & Grafman, J. (1994). Are the frontal lobes implicated in “planning” functions? Interpreting data from the Tower of Hanoi. Neuropsychologia, 33 (5): 623-642. (3) León-Carrión, J. & Barroso y Martín, J.M. (2001). La Torre de Hanoi/Sevilla: una prueba para evaluar las funciones ejecutivas, la capacidad para resolver problemas y los recursos cognitivos. Revista Española de Neuropsicología, 3 (4): 63-72. (4) Smith, E.E. & Kosslyn, S.M. (2008). Procesos cognitivos. México: Prentice Hall. (5) Welsh, M. & Huizinga, M. (2005). Tower of Hanoi disk-transfer: influences of strategy knowledge and learning on performance. Learning and Individual Differences, 15: 283-298. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 129 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procesos Cognoscitivos II Práctica 4. Creatividad La creatividad es la habilidad de producir algo original de alta calidad, o de ingeniar una forma nueva de solucionar un problema. La creatividad implica la habilidad de reconocer nuevas aproximaciones, considerar diferentes ángulos de un problema así como cambiar de enfoque constantemente, y la habilidad de desarrollar ideas sencillas. En la creatividad se ponen en juego dos formas distintas de pensamiento: pensamiento convergente y pensamiento divergente. El pensamiento convergente se refiere a favorecer un solo camino para la solución de un problema, analizando todas las implicaciones de la estrategia elegida para llegar a la solución deseada. En el pensamiento divergente se manejan varias estrategias posibles para un problema, y finalmente se elige una de ellas. Ambos tipos de pensamiento son esenciales para la creatividad, puesto que deben analizarse todos los posibles caminos que llevan a la respuesta deseada, antes de elegir uno y trabajar en él para lograr el éxito. Por lo tanto, la creatividad no sigue un procedimiento fijo, ni tiene fórmulas. La esencia de la creatividad es encontrar información nueva a partir de información ya sobradamente conocida. A pesar de que existen numerosas recomendaciones y consejos para el desarrollo de la creatividad, no existe ninguna “receta” que garantice el pensamiento creativo. Entre los factores de influyen en la creatividad de las personas destacan: a) El grado de inteligencia (cociente intelectual; IQ), b) Alta motivación y disposición al trabajo arduo, c) Altos niveles de autoestima, 130 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a d) Conocimientos e intereses amplios. e) Además, existe la creencia de que la inestabilidad emocional o incluso la psicopatología clínica (como el trastorno maníaco-depresivo) facilitan la creatividad. A pesar de que existen teorizaciones al respecto (p. ej., que la mente inestable disminuye la restricción en el pensamiento), hasta el momento no existen estudios que hayan demostrado que existe una relación entre trastornos mentales y creatividad. Objetivo El alumno llevará a cabo algunos ejercicios para ejercitar el pensamiento creativo. Materiales Lápiz y papel Procedimiento A) Pensamiento divergente Cada alumno debe pensar, durante 5 minutos, en todos los posibles usos que se le pueden dar a un objeto de la vida cotidiana. Por ejemplo, ¿cuántos usos se le pueden dar a un libro? B) Figura incompleta En una hoja de papel se realiza un trazo aleatorio, y se le pide a los alumnos que completen esa figura dibujando cualquier objeto, persona, situación, etc. que el alumno pueda imaginar. 131 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Ejemplos de trazos: C) Acertijos Los acertijos son ejercicios clásicos de pensamiento creativo. Existen una enorme cantidad de acertijos, tanto en libros como en páginas de internet. Uno de esos ejercicios, bastante conocido, es el siguiente: Hay 5 casas pintadas de diferente color cada una, Hay una persona de una nacionalidad distinta en cada casa, Las 5 personas beben una bebida particular. Cada una de ellas fuma una marca de cigarrillo distinta. Cada una de ellas posee una mascota diferente. Ninguno de ellos comparte bebida, marca de cigarrillos, ni mascota con ninguno de los otros inquilinos. La pregunta es: ¿quién tiene el pez? Claves El inglés vive en la casa roja, El sueco posee un perro, El danés bebe té, La casa verde está a la izquierda de la casa blanca, El dueño de la casa verde bebe café, La persona que fuma Pall Mall posee un canario, El dueño de la casa amarilla fuma Dunhill, La persona que vive en la casa de en medio bebe leche, El noruego vive en la primera casa, La persona que fuma Blend vive al lado del dueño de un gato, La persona que posee un caballo vive al lado del fumador de Dunhill, La persona que fuma Bluemaster bebe cerveza, 132 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a El alemán fuma Prince, El noruego vive al lado de la casa azul, La persona que fuma Blend vive al lado del que bebe agua. Los detalles varían entre versiones. Asimismo, existe la leyenda de que Einstein ideó este acertijo, lo cual es muy poco probable e irrelevante para la resolución del problema. Los alumnos deben resolver este y otros acertijos que ellos mismos investiguen. Pueden comparar respuestas, y tiempo empleado para hallarlas. D) Asociaciones remotas En este ejercicio, los alumnos deben hallar una cuarta palabra que relacione otras tres que no tienen aparentemente ninguna relación. Por ejemplo: Usar – crédito – reporte: pueden ser asociadas con “tarjeta”. Afuera – perro – gato: pueden asociarse con “patio”. Los alumnos pueden formar tantos tríos de palabras a aasociar como deseen. Se pueden comparar también respuestas, y tiempo en encontrarlas. Referencias (1) Kosslyn, S.M. & Rosenberg, R.S. (2007). Fundamentals of psychology in context. (3a ed.). Boston: Pearson. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 133 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Neurobiológicas de la Conducta Emocional Práctica 1. Observación e identificación de la conducta sexual de la rata Un reforzador se define como un estímulo que aumenta la probabilidad de que un sujeto repita una conducta. El cerebro cuenta con un sistema que se encarga de detectar los estímulos que son reforzantes: el sistema de motivación-recompensa o sistema del placer, existen algunas conductas que funcionan como reforzadores naturales, tal es el caso de la conducta sexual. En la conducta sexual de los mamíferos se pueden identificar dos componentes: el primero precopulatorio o motivacional que lleva al sujeto a la búsqueda y al inicio de la interacción con la pareja sexual y el segundo consumatorio o de ejecución. Las conductas precopulatorias duran desde unos cuantos segundos, minutos o incluso horas dependiendo de la especie o de la experiencia sexual previa. En la rata estas conductas consisten básicamente en el olfateo de la región perianal, la exploración genital y el aseo del compañero. Durante la conducta sexual de la rata hembra existen tres componentes relacionados con los aspectos de atracción, acercamiento y consumación de la conducta: atractividad y proceptividad, receptividad. La atractividad y proceptividad se conocen como el componente motivacional o apetitivo de la conducta de cópula. Las conductas proceptivas incluyen: pequeños saltos o brincoteo “hopping” que consiste en pequeños saltos efectuados por la hembra sobre sus cuatro patas que terminan con la adopción de una postura agazapada, movimientos en zig-zag o arrancones “darting” se caracterizan por carreras cortas en forma de zig-zag, que terminan con la inmovilidad de la hembra, movimientos repetidos de orejas u oregeo “ear-wiggling” se caracteriza por un movimiento de alta frecuencia de la cabeza que provoca vibración de las orejas y emisión de 134 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a sonidos ultrasónicos. La receptividad está asociada con el componente de ejecución de la cópula y se manifiesta con la postura de lordosis que la hembra despliega como un reflejo-respuesta a la monta-intromisión de un macho. Consiste en el arqueamiento del lomo con elevación de la cabeza y el tren posterior y un movimiento de la cola hacia un lado para permitir una intromisión. La lordosis, constituye la fase consumatoria de la secuencia de eventos que conforman el comportamiento de apareamiento y puede variar desde un ligero arqueo del lomo hasta una respuesta muy pronunciada. Se ha visto que la rata hembra es capaz de controlar el grado de estimulación coital a través de conductas intermitentes de acercamiento y alejamiento del macho, esta conducta se conoce como cópula regulada o pacing, la cópula regulada desencadena una variedad de cambios fisiológicos y conductuales que tienen que ver entre otros, con la facilitación de la preñez, además de que se ha mostrado que solo cuando las hembras regulan la conducta sexual se induce un estado placentero. En el caso del macho, las conductas consumatorias o de ejecución consisten en una serie de patrones estereotipados que pueden identificarse fácilmente en: A) montas el macho se posa sobre la parte posterior de la hembra y realiza una serie de movimientos pélvicos, no presenta inserción peneana y su patrón de desmonta no es estereotipado, B) Intromisión ocurre durante una monta, el pene se incerta en la vagina de la hembra, además de exhibir inicialmente los movimientos propios de la monta, la desmonta consiste en un movimiento pélvico intenso, seguido por una brusca retirada, C) eyaculación, se presenta aproximadamente después de 810 intromisiones, la eyaculación es una fuerte expulsión de líquido seminal y espermatozoides del cuerpo del macho. Después de la eyaculación el patrón de desmonta no es estereotipado y por lo general es seguido de acicalamiento genital. 135 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Al conjunto de patrones sexuales que presenta un macho desde que entra en contacto con la hembra en estro hasta que eyacula se le denomina serie copulatoria. Después de terminar una serie copulatoria se presenta un intervalo de 4 a 5 minutos en el que el macho no responde a una nueva estimulación sexual, a este periodo se le conoce como intervalo posteyaculatorio. Objetivos Conocer las bases neurobiológicas de la conducta sexual humana. Conocer las bases fisiológicas de la conducta sexual humana. Conocer la regulación neurobiológica de la conducta sexual. Materiales Se utilizarán ratas hembra ovariectomizadas, y machos sexualmente expertos e inexpertos, todos de la sepa Wistar. Los animales tendrán 15 días de habituación con agua y alimento ad libitum, permanecerán a temperatura constante de 23°C y ciclo luz/oscuridad invertido de 12 horas. Procedimiento Observación de la conducta sexual de la rata Pruebas conductuales Se utilizarán 10 Ratas macho Wistar (350-380g) que previamente fueron sometidos a cinco sesiones de entrenamiento sexual, a intervalos de 1 día entre sesión, con hembras ovariectomizadas a las que previamente se les inducirá la receptividad con la administración subcutánea y secuencial de 25 µg/rata de benzoato de estradiol (EB) 48 h antes y 1 mg/rata de progesterona (P) 4-6 h antes 136 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a de la prueba de cópula. Las pruebas de conducta sexual serán efectuadas durante la fase oscura del ciclo luz/oscuridad con iluminación con luz roja por 30 min. Se utilizarán cinco redondeles de acrílico transparente de 50cm de alto por 50cm de ancho, a cada uno de los dos redondeles se les colocarán 150gr de aserrín en la base. Posteriormente se colocará un macho sexualmente experto en cada uno de los redondeles y se les dará cinco minutos de habituación, pasados los cinco minutos se colocará una hembra receptiva y se procederá al registro conductual. En el lapso de los 30 min se registrará en una hoja de registro la frecuencia de los patrones conductuales de la rata macho y la rata hembra. Durante la interacción sexual la rata macho realiza tres conductas: Montas (M), intromisiones (I) y eyaculaciones, mientras que la rata hembra presenta las conductas proceptivas movimientos de alta frecuencia de la cabeza también conocidos como movimientos de orejas, pequeños saltos y carreras cortas. Registro de la frecuencia de los patrones conductuales de la rata macho durante la conducta sexual Cada evento conductual deberá de ser observado por lo menos por 3 personas; 1 anota y dos observan en cada uno de los redondeles se coloca un macho y se le dan cinco minutos de habituación, pasados los cinco minutos se coloca una hembra receptiva en cada uno de los redondeles y se empieza el registro por cinco minutos pasados los cinco minutos las hembras son cambiadas de redondel, la hembra del redondel uno se pasa al redondel dos, la del redondel dos se pasa al tres y así sucesivamente y se realiza un nuevo registro, y así hasta completar media hora. Para el caso del macho se registra la frecuencia de montas (M), intromisiones (I) y eyaculaciones. Se utilizará una hoja de registro como la que se muestra en la siguiente imagen: Redondel 1) 137 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 0 min 2 min 4 min 30 min MMMMMMMIMMMIMMIIIIIE I I I I M M M M I M I M IV E MACHO 2 0 min 3 MIN 1min 2 MIN 30 min MMM IIIIIIIIIMIMMIIIIIE I I I I M M M M I M I M IV E Una vez terminado el tiempo de registro se cuantifican las montas, intromisiones y eyaculaciones que realizó cada macho: Observación de la conducta sexual de la rata hembra Para observar la proceptividad, se colocarán dos redondeles de acrílico transparente de 50cm de diámetro x 50cm de alto, los cuales tenían una abertura de 4x4cm en la base. Posteriormente, se coloca un macho sexualmente experto en un redondel, y en el otro se coloca a la hembra receptiva y se les da cinco minutos de habituación. Pasado el tiempo de habituación, se da inicio a la observación de la conducta, la cual se realizará por el muestreo de focal en pareja durante 30 minutos, durante este tiempo se registra la frecuencia de hopping, darting y ear-wiggling, además del tiempo que la hembra permaneca dentro y fuera del redondel del macho Cuestionario 1. ¿Qué es el ciclo estral y cuáles son sus cuatro fases? 2. ¿Qué diferencias hay entre el ciclo estral y el ciclo menstrual? 138 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a 3. Cuáles son las hormonas que participan en la regulación del ciclo reproductivo de los mamíferos? Describa brevemente la función de cada una de estas. 4. ¿Por qué la conducta sexual se considera una conducta motivada? 5. ¿Cuáles son o a qué se refieren los aspectos motivacionales de la conducta sexual de la rata hembra? Referencias (1) Camacho FJ, García-Horsman P, Paredes, R (2009) Hormonal and testing conditions for the induction of conditioned place preference by paced mating. Hormones and Behavior 56: 410–415. (2) García-Horsman P, Paredes RG (2004) ¿Es la cópula siempre placentera para la hembra? En: Temas Selectos de Neurociencias III (Velázquez-Moctezuma, J ed), pp. 117-123. Universidad Autónoma Metropolitana. (3) Gil-Verona JA, Pastor JF, De Paz F, Barbosa M, Macías JA, Maniega MA, Rami-González L, Cañizares S (2002) Neurobiología de la adicción a las drogas de abuso. Revista de neurología. 35: 1-5. (4) González-Flores O, Cerbón M, Camacho-Arrollo I (2004) Participación del Proteosoma 26S en la regulación de los receptores a hormonas sexuales y su relevancia en la conducta sexual femenina en roedores. En: Temas Selectos de Neurociencias III editor: Javier Velázquez Moctezuma UNAM 293-301pp. (5) Paredes, R y Vázquez, B (1999) What do female rats like about sex? Paced mating Behavioural Brain Research 105: 117-127. M. en C. Norma Saraí Gómez Torres Dr. Ulises Aguilera Reyes Dr. Óscar Galicia Castillo 139 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Neurobiológicas de la Conducta Emotiva Práctica 2. Identificación de las fases del ciclo estral de la rata Ciclo estral El estro en las hembras de los mamíferos se define como aquel momento del ciclo reproductivo en que ellas aceptan al macho, y por lo tanto permiten la monta y la cópula. Esta conducta del apareamiento, inducida por un estado endocrino con predominio de hormonas denominadas estrógenos, tiene su asiento en la actividad cíclica del ovario. El estro se manifiesta en todos los mamíferos con excepción de la mujer y otros primates, en estos últimos, el ciclo ovárico se pone en evidencia mediante la menstruación. Fases del ciclo estral En este ritmo biológico se pueden diferenciar las siguientes fases: Estro, fase de receptividad sexual, durante la cual se produce la ovulación. Metaestro, período inicial de formación del cuerpo lúteo. Diestro, fase de predominio de la actividad del cuerpo amarillo o lúteo, también se le denomina progestacional. Proestro, período previo al estro. Al proestro y al estro también se les denomina como fase estrogénica (folicular), por estar bajo el predominio de los estrógenos producidos por el ovario. En tanto que, al metaestro y al diestro se les conoce como fase progestacional (lútea) o de predominio del cuerpo lúteo, glándula secretora de la hormona progesterona u hormona de la gestación. Ciclo estral de la rata La rata hembra presenta un ciclo reproductivo que dura de 4 a 5 días y se da durante todo el año. La duración del proestro es de aproximadamente de 12 horas, mientras que el estro presenta un rango de 9-15 horas, el metaestro de 14 y 18 y el diestro tiene una duración de 60-70 horas. Las concentraciones de estradiol (E) en sangre son basales (14 a 20 pg/ml) durante el estro y el metaestro, mientras 140 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a que durante la noche del diestro se presenta un incremento que continúa hasta el proestro alcanzando su valor máximo durante esta etapa. En la tarde del proestro, los niveles de LH presentan un rápido incremento, este incremento induce la ruptura folicular y la ovulación, la cual ocurre en las primeras horas de la mañana siguiente: en el estro. Durante esta etapa se presenta la conducta de cópula. Objetivos Conocer las diferencias entre el ciclo estral y el ciclo menstrual Conocer las fases del ciclo reproductivo de los primates. Conocer las fases del ciclo reproductivo de los mamíferos no primates. Realizar frotis vaginales en ratas y determinar la fase del ciclo estral a través del reconocimiento de los tipos celulares en los preparados obtenidos. Material y método Se utilizarán ratas hembra de la cepa Wistar. Los animales tendrán 15 días de habituación con agua y alimento ad libitum, permanecerán a temperatura constante de 23°C y ciclo luz/oscuridad invertido de 12 horas. 1 lámpara de alcohol 1 asa bacteriológica 15 porta objetos 1 microscopio óptico Solución fisiológica 1 franela 141 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Procedimiento Frotis vaginales: Es la obtención de una muestra biológica de células epiteliales de la vagina mediante un exudado y sirve para saber la etapa del ciclo estral en la que se encuentra una hembra. Toma del exudado vaginal- sujete a la rata, tome el asa bacteriológica con una gota de solución salina esteril, introduzca la punta del asa en la vagina de la rata y gírela suavemente. Retire el asa, devuelva la rata a la caja y aplique la gota de la muestra obtenida en un portaobjetos. Observe el preparado al microscopio, identifique los tipos celulares observados y determine la fase del ciclo estral en que se encuentra la hembra siguiendo el esquema de la siguiente figura: Figura 1. Esquema de los tipos celulares observados al microscopio en las distintas fases del ciclo estral 142 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Cuestionario 1. ¿Cuál es la diferencia entre ciclo estral y ciclo menstrual? 2. Explique mediante un esquema la regulación (feedback o retroalimentación) del eje hipotálamo-hipófisis-ovario. 3. Describa brevemente cada una de las fases del ciclo estral: Proestro, estro, metaestro y diestro. 4. ¿Por qué es importante para un psicólogo conocer los diferentes tipos de ciclos reproductivos de los mamíferos? Referencias (1) García-Horsman P, Paredes RG (2004) ¿Es la cópula siempre placentera para la hembra? En: Temas Selectos de Neurociencias III (Velázquez-Moctezuma, J ed), pp117-123. Universidad Autónoma Metropolitana (2) Ramírez L. (2006). El ciclo estral y menstrual. Mundo Pecuario. 2: 30-31. Dr. Oscar Ricardo Galicia Castillo M. en C. Norma Sarai Gómez Torres Dr. Ulises Aguilera Reyes 143 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Neurobiológicas de la Conducta Emocional Práctica 3. Condicionamiento de miedo El miedo es una emoción considerada como ‘primaria’, porque puede ser reconocida en prácticamente todas las especies de mamíferos. El miedo puede definirse como un conjunto de respuestas fisiológicas y conductuales que se presentan para maximizar la probabilidad de supervivencia frente a alguna situación potencialmente mortal. Entre las conductas fisiológicas destacan el incremento de la liberación de hormonas de estrés (p. ej., cortisol), piloerección, micción y defecación, incremento del diámetro de la pupila, entre otras. Las respuestas conductuales frecuentemente se reducen a conductas defensivas como la huida, la agresión, o el congelamiento. El miedo es una emoción que puede generarse frente a estímulos ‘innatos’. Por ejemplo, varias especies de primates les temen a las serpientes; las ratas le temen a los gatos, etc. Sin embargo, también es posible aprender a temerles a estímulos que innatamente no generan miedo. Por ejemplo, sentir miedo cuando regresamos al lugar donde sufrimos un asalto. Estas asociaciones entre estímulos originalmente neutros (para las respuestas de miedo) y situaciones aversivas son evaluadas a través del condicionamiento de miedo. El condicionamiento de miedo es un modelo de laboratorio que pretende recrear las formas en las cuales un organismo aprende a temerle a estímulos a los cuales, de forma innata, no le teme. Es un condicionamiento pavloviano, el cual fue descrito por vez primera por Watson y Rayner en 1920 con el famoso caso de Little Albert. Como modelo de laboratorio en ratas, su desarrollo se les debe a Estes y Skinner (1948). En el condicionamiento de miedo, un estímulo originalmente neutro para la respuesta de miedo estudiada es asociado con un estímulo aversivo. Experimentalmente, dicho estímulo neutro suele ser una señal auditiva: tonos, con 144 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a bastante frecuencia. La estimulación aversiva consiste en la presentación de una descarga eléctrica de baja intensidad (hasta 1 mA de corriente) en las patas de los animales, misma que funge como estímulo incondicionado. Tras algunas asociaciones tonos-descargas (típicamente alrededor de 5), las ratas despliegan conductas de miedo (la más fácilmente evaluable es la conducta de congelamiento) ante la sola presencia del tono usado durante el condicionamiento (estímulo que, en este punto, se ha convertido ya en estímulo condicionado). El estudio del condicionamiento de miedo es sumamente útil, puesto que permite a) el análisis conductual de un paradigma robusto de aprendizaje asociativo, b) estudiar la relación entre miedo y memoria, a un nivel básico, y c) comprender los mecanismos que, según la literatura científica, pueden ser la base del desarrollo de trastornos de ansiedad, como las fobias. Objetivos El alumno comprenderá empíricamente los elementos constitutivos de los condicionamientos pavlovianos. El alumno aprenderá a identificar y cuantificar la conducta de congelamiento en la rata. El alumno interpretará la magnitud de dicha conducta como un indicador de la intensidad del miedo experimentado por la rata. Materiales Sujetos. Se usan ratas macho, cepa Wistar. Se recomienda usar desde cinco animales para garantizar la observación de la conducta de interés. Instrumentos. Se utiliza la cámara de entrenamiento para condicionamiento de miedo del laboratorio de Neurociencias. La cámara tiene la capacidad de producir estímulos auditivos de aprox. 2 kHz de frecuencia. Para aplicar los estímulos eléctricos, se usa un estimulador Grass S48 y una unidad de corriente continua Grass CCU1. 145 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Todo el instrumental descrito se encuentra en el Laboratorio de Neurociencias. Procedimiento Entrenamiento. Se introduce a la rata en la cámara. Se permite que la rata explore libremente la cámara por 30 seg, después de lo cual se administran los estímulos de la siguiente forma: Cinco asociaciones tono (EC)-descarga (EI). Los tonos deben durar 10 seg. Las descargas deben ser de entre 0.6 y 1 mA, y deben durar 5 seg, mismos que transcurren durante los últimos 5 seg del tono. El intervalo entre el fin de un tono, y el inicio del siguiente es de 1 min. Se repite la asociación de estímulos 5 veces. Manejar a las ratas con precaución después del entrenamiento. Los animales estarán estresados, por lo que la probabilidad de que muerdan es mayor. Prueba. Por lo menos un día después del entrenamiento se deben reintroducir a los animales a la caja de entrenamiento. Se deben presentar los tonos con los mismos tiempos e intervalos a los usados durante el entrenamiento, pero esta vez omitiendo las descargas eléctricas. Se debe evaluar el tiempo que pasa el animal en congelamiento. El congelamiento se define como la ausencia completa de movimientos, excepto aquellos propios de la respiración. Por lo tanto, se debe cuantificar el tiempo que el animal permanece 146 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a completamente quiero dentro de la cámara. Una vez que ha terminado la presentación de los tonos, la rata puede ser removida de la caja. Resultados Los datos recolectados pueden ser transformados a porcentaje de tiempo de congelamiento con respecto al tiempo total de la prueba. Por ejemplo, si la rata permaneció congelada un minuto, y la prueba en total duró 5 min, el tiempo de congelamiento de esa rata será el 20% del tiempo total de la prueba. Así, se puede generar una gráfica que muestre el congelamiento (en porcentajes) de cada uno de los animales, una barra por rata, y comparar el miedo experimentado entre ellas (asumiendo que la cantidad de congelamiento es proporcional al miedo experimentado). Referencias (1) Estes, W.K., Skinner, B.F. (1941). Some quantitative properties of anxiety. Journal of Experimental Psychology, 29(5): 390-400. (2) LeDoux, J.E. (2000). Emotion circuits in the brain. Annual Review of Neuroscience, 23: 155-184. (3) Maren, S. (2001). Neurobiology of pavlovian fear conditioning. Annual Review of Neuroscience, 24: 897-931. (4) Pedroza-Llinás, R., Méndez-Díaz, M., Ruiz-Contreras, A.E., Prospéro-García, O. (2013). CB1 receptor activation in the nucleus accumbens core impairs contextual fear learning. Behavioural Brain Research, 237: 141-147. (5) Watson, J.B., Rayner, R. (1920). Conditioned emotional reactions. Journal of Experimental Psychology, 3(1): 1-14. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 147 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Neurobiológicas de la Conducta Emocional Práctica 4. Contraste de Incentivo Amsel (1992) establece que la pérdida sorpresiva de una recompensa produce el fenómeno conocido como frustración que, como otras emociones, se caracteriza por cambios drásticos en el comportamiento, acompañados de una fuerte activación fisiológica. Sin embargo, una serie de estudios han encontrado que el efecto de frustración no sólo se presenta ante la pérdida sorpresiva de la recompensa, sino también por cambios sorpresivos en la magnitud o calidad de la recompensa (ver Ortega y Papini, 2007). A este fenómeno se le conoce como contraste de incentivo (específicamente de la variedad sucesivo negativo). El contraste de incentivo negativo sucesivo implica que una recompensa de baja magnitud tendrá un valor inferior para un individuo si este fue expuesto previamente a una recompensa de mayor magnitud, que para individuos en un grupo de control que nunca ha experimentado la recompensa de mayor magnitud. Según Ortega y Papini (2007) este fenómeno sugiere que el comportamiento depende de un proceso de comparación entre las expectativas del individuo y las recompensas actuales. Objetivos Que el alumno reproduzca las condiciones necesarias para observar el efecto de contraste de incentivo negativo sucesivo en condiciones de laboratorio. 148 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Materiales Sujetos. Se utilizará ratas blancas (Rattus norvegicus) hembra de aproximadamente tres meses de edad. Se asignará una rata por cada 4 o 5 alumnos. Se privará a las ratas de comida hasta llegar al 85% de su peso en alimentación libre. Las ratas serán mantenidas en cajas habitación individuales en un bioterio acondicionado un ruido enmascarador y un ciclo de luz/oscuridad de 12 horas. Instrumentos y Materiales. Cámaras de condicionamiento de la marca Lafayette (modelo 81335C) con dos palancas situadas del lado derecho, un dispensador de comida y un dispensador de agua también ubicados del lado derecho. En la parte central del techo las cámaras contaban con una palanca omnidireccional y por fuera contaban con un dispositivo que podía utilizarse para que el experimentador deliberara el reforzamiento sin necesidad de abrir la caja. Como reforzador se utilizarán pelletas de alimento balanceado para rata y leche condensada azucarada rebajada en agua. Procedimiento Antes de empezar la práctica, los alumnos pesarán a las ratas por tres días consecutivos en alimentación libre; una vez que lo hayan hecho, obtendrán el promedio del peso y lo multiplicarán por 0.85; el resultado será el peso ideal y en adelante los alumnos deberán alimentar a las ratas compensando las fluctuaciones en su peso ideal. Mantener a las ratas al 85% de su peso normal provocará un déficit calórico que los animales buscarán balancear con los recursos disponibles en las sesiones experimentales. 149 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Las primeras dos sesiones se llevará a cabo moldeamiento por aproximaciones sucesivas de manera manual por parte de los alumnos, requiriendo que las ratas respondan más hasta llegar a 10 respuestas. La recompensa que se utilizará en las sesiones de moldeamiento serán pelletas de alimento balanceado para rata. Después de las sesiones de moldeamiento se dividirá a los sujetos en dos grupos, Grupo Experimental y Grupo Control. Se expondrá a los sujetos del grupo experimental a un programa de razón fija 10 (RF10), donde cada animal tendrá que emitir diez respuestas para obtener una recompensa. Para estos sujetos la recompensa será una solución de leche condensada azucarada al 40%. Esta condición se mantendrá por 3 sesiones. Por su parte, durante las mismas tres sesiones, los sujetos del Grupo Control se expondrán a condiciones semejantes, excepto porque con estos sujetos se utilizará como recompensa una solución de leche azucarada al 10%. Por último, se expondrá a ambos grupos a un programa de RF10 utilizando como recompensa la solución de leche al 10%. Se comparará los resultados de ambos grupos. Resultados Se espera que los sujetos del Grupo Experimental respondan menos que los sujetos del Grupo Control, dado que el cambio en la calidad de la recompensa produce frustración. Discusión y Conclusiones Los efectos de contraste de incentivo son una herramienta conceptual útil para comprender algunas interacciones sociales complejas, como la envidia. La 150 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a práctica dará a los alumnos la oportunidad para reflexionar sobre el origen empírico de las emociones. Referencias (1) Amsel, A. (1992). Frustration theory. An analysis of dispositional learning and memory. New York: Cambridge University Press. (2) Ortega, L. A. & Papini, M. R. (2007). El estudio del contraste entre incentivos: La contribución de Abram Amsel. Revista Latinoamericana de Psicología, 39 (3), 609-621. Dr. Rodrigo Sosa 151 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Bases Neurobiológicas de la Conducta Emocional Práctica 5. Teoría del Nivel Óptimo La teoría del nivel óptimo afirma que existe un nivel óptimo de activación (arousal) para que un individuo pueda maximizar los recursos que se encuentran disponibles en el ambiente. Por consiguiente, demasiada o muy poca activación conllevará a una explotación subóptima de los recursos. Una herramienta para simular situaciones en las que el ambiente establece distintos requisitos para obtener un recurso del ambiente son los programas de reforzamiento. Los programas de razón fija (RF) establecen como requisito que el individuo emita una cantidad determinada de respuestas para poder obtener una respuesta. Esto implica que bajo esta condición, la rapidez con la que el individuo se relacionará directamente con la cantidad de recursos que obtenga. Por otro lado, los programas de reforzamiento diferencial de tasas bajas (RDB) establecen como requisito que el individuo responda de manera pausada para poder obtener una recompensa. Esto implica que si el individuo responde rápidamente de manera constante no obtendrá el recurso en cuestión. 152 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Objetivos Que el alumno identifique las situaciones que requieren de un nivel elevado de activación y las que requieren un nivel bajo. El alumno también estipulará una hipótesis que prediga el comportamiento de las ratas en los periodos de transición. Materiales Sujetos. Se utilizarán ratas hembra de aproximadamente tres meses de edad. Se asignará una rata por cada 4 o 5 alumnos. Se privará a las ratas de comida hasta llegar al 85% de su peso en alimentación libre. Las ratas serán mantenidas en cajas individuales en el bioterio del Laboratorio de Neurociencias. Instrumentos. Cámaras de condicionamiento (Lafayette Instruments, modelo 81335C). Como reforzador se utilizarán pellets de alimento para rata. Tanto las cámaras de condicionamiento como los reforzadores están disponibles en el Laboratorio de Neurociencias. Procedimiento Antes de empezar la práctica, los alumnos pesarán a las ratas por tres días consecutivos en alimentación libre. Una vez que lo hayan hecho, obtendrán el promedio del peso y lo multiplicarán por 0.85; el resultado será el peso ideal y en 153 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a adelante los alumnos deberán alimentar a las ratas compensando las fluctuaciones en su peso ideal. La práctica constará de varias fases distintas, algunas de las cuales se repetirán de una sesión a otra. A continuación se presenta un diagrama de las fases, separadas por sesión: MOL-MOL-RF10-RF10p-RF10-RF10p-RDB10-RDB10p-RDB10-RDB10p Las primeras dos sesiones se llevará a cabo moldeamiento por aproximaciones sucesivas de manera manual por parte de los alumnos, requiriendo que las ratas respondan más hasta llegar a 10 respuestas. En la siguiente sesión se introducirá a la rata a un programa de razón fija 10 (RF10), es decir que se requerirá 10 respuestas para que la máquina entregue una bolita de alimento. En la siguiente sesión se expondrá a las ratas nuevamente a un programa RF10, pero bajo condiciones de prealimentación (RF10p); es decir, la rata podrá comer libremente una hora antes de la sesión. Esto con la finalidad de reducir su nivel de activación o motivación. En las siguientes dos sesiones se repetirán las condiciones anteriormente mencionadas (RF10-RF10p), con la finalidad de replicar el efecto. En la siguiente sesión se expondrá a los sujetos a un programa RDB10, en el que para entregar alimento la máquina requerirá a los sujetos que separen sus respuestas por, al menos, 10 segundos. 154 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a En la siguiente sesión se expondrá a los sujetos al programa RDB10, pero con prealimentación (RDB10p). Por último, se repetirán las condiciones anteriormente mencionadas (RDB10-RDB10p), con la finalidad de replicar el efecto. Resultados Posiblemente, los sujetos exploten mejor su ambiente al estar muy motivados sólo en condiciones de RF y no bajo el programa RDB. Discusión y Conclusiones El hecho de que los sujetos exploten mejor su ambiente al estar muy motivados sólo en condiciones de RF y no bajo el programa RDB, complementa la teoría del nivel óptimo estableciendo que el nivel óptimo para explotar los recursos disponible dependerá también de las exigencias del ambiente. Eso explica quizás cómo la conducta de especies animales filogenéticamente vinculadas varía si estas habitan en ambientes con distintas exigencias. Referencias (1) Ferster, C.B. & Skinner, B. F. (1957). Schedules of reinforcement. Englewood Cliffs, N. J.: Prentice Hall. (2) Hebb, D. O. (1955). Drives and the C.N.S. (conceptual nervous system). Psychological Review, 62: 243-254. (3) Stevens, J. R., Hallinan, E. V., & Hauser, D. (2012). The ecology and evolution of patience in two New World monkeys. Biology Letters, 2005 (1): 223-226. Dr. Rodrigo Sosa 155 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neuroquímica y Psicofarmacología Práctica 1. Metilfenidato El metilfenidato es un derivado de piperidina, el cual tiene una estructura similar al de las anfetaminas. El nombre comercial más popular de éste es Ritalin. El efecto terapéutico es perceptible a partir de los 20 minutos de la ingesta oral, alcanzando su máxima concentración plasmática a partir de 1.5 hora. Este medicamento presenta una semivida muy corta ya que solo tiene una duración de 2 horas y media. El metilfenidato es metabolizado por completo en el hígado. Su mecanismo de acción se basa en la liberación de dopamina de las terminales dopaminérgicas presinápticas, sin embargo también puede actuar de manera inversa, alejando la dopamina del terminal nervioso. Este medicamento es de uso popular sobre todo en niños, adolescentes y adultos que presentan trastorno por déficit de atención e hiperactividad, obteniendo resultados positivos cuando hay un diagnóstico certero de este trastorno. Sin embargo, hay que tomar en cuenta que el metilfenidato es un psicoestimulante. Diversos estudios demuestran que adultos que consumen este fármaco presentan una correlación alta con el consumo y dependencia a la cocaína. La dosis dependerá de la edad del paciente y gravedad de la sintomatología que presente, pero tanto en niños como en adultos las dosis máxima es de 60 mg al día; en adultos se ha visto que una dosificación alta de metilfenidato incluso puede provocar crisis convulsivas. 156 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Debido a que es un psicoestimulante, si bien contrarresta los efectos hiperactivos del TDAH, en algunos puede desencadenar o agravar síntomas de ansiedad o agitación. Además, en pacientes con probables trastornos psicóticos pueden exacerbar los síntomas psicóticos, por lo que el uso de metilfenidato está contraindicado en pacientes que presenten estos antecedentes. El uso de este fármaco debe llevarse a cabo con un control adecuado por parte tanto del médico como de la familia, debido a que es un fármaco que puede desencadenar una dependencia psicológica. Es un medicamento con un alto potencial de abuso y adicción. A pesar de que es un fármaco bien tolerado, hay posibilidad de observar efectos secundarios. Los más comunes son nauseas, insomnio, vómitos, anorexia, cambios de humor, irritabilidad, taquicardia y cambios en la presión arterial. También se ha observado que en pacientes vulnerables puede provocar disforia, desencadenando una posible depresión. Objetivo El alumno observara algunos de los efectos motores, cognoscitivos y vegetativos asociados al consumo de estimulantes. El alumno explicará los síntomas observados a través de las vías y sistemas de neurotransmisión que son alterados en el consumo de estimulantes. Método y Materiales Sujetos: Se utilizaran 9 ratas macho de la cepa Wistar con un peso comprendido entre los 200 y los 400 gr, que se encuentren disponibles en el Laboratorio de Neurociencias. Si las ratas han sido sometidas a tareas de aprendizaje, es mejor. Pueden utilizarse las mismas ratas para el resto de las prácticas de Psicofarmacología. 157 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Materiales: Se utilizará una prueba de campo abierto de 60x60 cm con cuadros de división de 10 cm cada uno. Cámara de video y tripie. También se utilizará metilfenidato de 10 mg. Procedimiento Se procederá a triturar las pastillas de metilfenidato de 10 mg para diluirlo en 20 ml de solución salina (1mg x 2ml). Los alumnos dividirán a las ratas en tres grupos de 3 sujetos cada uno: grupo control-salina, grupo dosis baja, grupo dosis alta. Previo a la tarea de campo abierto se registrará el consumo de alimento y peso de los sujetos durante tres días consecutivos. Una vez obtenido, se promediarán los tres días y se tomará como valor de consumo de alimento de línea base. Todos los grupos serán evaluados previamente en la tarea de campo abierto. La tarea consiste en permitir el desplazamiento de la rata en la caja de campo abierto durante 5 minutos, en dos ensayos separados por un minuto. Los 2 ensayos se grabarán y se observarán posteriormente. En ellos, se registrarán el número de centímetros desplazados (calculados a través de la distancia conocida de los cuadros), el número de veces que la rata cruza una línea, y el número de veces que se levanta y olfatea. Se cuantificarán las medidas conductuales para la línea base y, posteriormente se les aplicará a cada grupo una inyección intraperitoneal de metilfenidato 2 mg/kg (equivalente a inyectar 1.2 ml para una rata de 300 gr) para el grupo de dosis alta, 0.5 mg/kg para el grupo de dosis baja (equivalente a inyectar una dosis de 0.3 ml para una rata de 300 gr), y un mililitro de solución salina fisiológica para el grupo control. Es importante realizar las equivalencias de dosis dependiendo del peso del sujeto para asegurase de que reciban la dosis indicada. Diez minutos después de la inyección los sujetos serán evaluados en la tarea de campo abierto, donde se grabarán y se registrarán las conductas previamente 158 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a descritas. Adicionalmente, se registrará el peso y la comida consumida por el sujeto el día siguiente para hacer una comparación con el consumo de línea base. Los equipos intercambiarán sus resultados con los otros equipos, y realizarán un comparativo de la distancia, la conducta de cruce, la conducta de husmear y el consumo de alimento en las tres condiciones (dosis alta, baja y grupo control). Referencias (1) Ho, M.K., Goldman, D., Heinz, A., Kaprio, J., Kreek, M.J., Li, M.D., Munafo, M.R., & Tyndale, R.F. (2010). Breaking barriers in the genomics and pharmacogenetics of drug addiction. Clinical Pharmacology and Therapeutics, 88: 779-791. (2) Uriarte Bonilla, V. (2009). Psicofarmacología. (6ª ed). México: Trillas. Dr. Óscar Galicia Castillo 159 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neuroquímica y Psicofarmacología Práctica 2. Antipsicóticos Los antipsicóticos son medicamentos utilizados para tratar la psicosis, actuando sobre los receptores de dopamina, e inhibiendo su liberación en el cerebro. Por ejemplo, los pacientes que padecen de esquizofrenia presentan una alteración de la transmisión dopaminérgica, la cual se ve aumentada en regiones subcorticales, provocando los síntomas positivos de la enfermedad. Sin embargo, el origen de los síntomas negativos y cognitivos que también se presentan en padecimientos como la esquizofrenia está en un descenso de la actividad dopaminérgica, pero en las regiones corticales prefrontales. Hay varios tipos de antipsicóticos, los más importantes se dividen en 2 grandes grupos: los antipsicóticos típicos y los antipsicóticos atípicos. Los típicos se diferencian de los atípicos debido a que presentan una mayor propensión a producir síntomas extrapiramidales, como pueden ser retraso psicomotor, síntomas parkinsónicos, además de aplanamiento afectivo. El mecanismo de acción de los antipsicóticos típicos, como el haloperidol, es bloquear a los receptores de dopamina tanto en el cerebro como a nivel periférico, por lo que sus efectos colaterales son amplios. La dosificación depende de la gravedad de la sintomatología que presenta el paciente. Una gran ventaja con la que cuentan estos medicamentos es que poseen un amplio margen de seguridad, por lo que la probabilidad de muerte es mínima. Sin embargo, se puede provocar desde una sedación con síntomas extrapiramidales y delirium hasta una depresión respiratoria que conlleva a una estado comatoso y muerte. Por otro lado, entre los antipsicóticos atipicos encontramos una gran variedad de fármacos, los cuales incluyen antagonistas dopaminérgicos, antagonistas 160 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a dopaminérgicos y serotoninérgicos y agonistas parciales del receptor de dopamina. La función principal de estos últimos, más que bloquear, es estabilizar las vías neuronales dopaminérgicas. Con el uso de los antipsicóticos atípicos no sólo se logra un mejor control del padecimiento en cuanto a síntomas positivos y negativos, sino que también se ha logrado controlar o reducir los efectos secundarios de estos (como disminución de los efectos extrapiramidales y disminución de discinesias tardías). Entre los antipsicóticos atípicos de uso común encontramos la clozapina, risperidona, y quetiapina. Aunque son medicamentos en común para tratar la psicosis, también pueden ser usados para tratar otros padecimientos. Además, dependiendo del fármaco utilizado será su mecanismo de acción así como la posible aparición de efectos adversos. Al igual que con los antipsicóticos típicos, la dosificación de los antipsicóticos atípicos debe ser acorde al cuadro síntomático que presente el paciente; ante un buen manejo farmacológico de la psicosis hay una mayor eficacia clínica. Debe tomarse en cuenta que suspender o mantener un tratamiento intermitente puede ser un factor de recaída del padecimiento psicótico. La importancia de la nueva generación de antipsicóticos radica en la mejora que brinda en cuanto a la calidad de vida del paciente, permitiendo que su reintegración social sea mucho más temprana y de manera óptima, permitiendo un desempeño mucho más satisfactorio en la vida cotidiana. Objetivos El alumno evaluará los síntomas secundarios asociados al uso del antipsicótico típico Haloperidol. El alumno explicará la fisiología de la presencia de los síntomas secundarios del antipsicótico típico haloperidol. Materiales 161 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Sujetos. Se utilizarán 9 ratas macho de la cepa Wistar con un peso comprendido entre los 200 y los 400 gr, que se encuentren disponibles en el Laboratorio de Neurociencias. Si las ratas han sido sometidas a tareas de aprendizaje, es mejor. Pueden utilizarse las mismas ratas para el resto de las prácticas de psicofarmacología. Materiales. Se utilizará una prueba de campo abierto de 60x60 cm con cuadros de división de 10 cm cada uno. Cámara de video y tripie. También se utilizará Haloperidol (Hal) de 2mg/ml. Este diluirá en solución salina fisiológica al 0.9% para preparar una solución stock. Se tomarán 3 ml de haloperidol y se les agregaran 27 ml de solución salina, resultando una solución de 6 mg de Hal en 30 ml. Procedimiento Los alumnos dividirán a las ratas en tres grupos de 3 sujetos cada uno: grupo control-salina, grupo dosis baja, grupo dosis alta. Previo a la tarea de campo abierto se registrara el consumo de alimento y peso de los sujetos durante tres días consecutivos. Una vez obtenido, se promediarán los tres días y se tomarán como valor de consumo de alimento de línea base. Todos los grupos serán evaluados previamente en la tarea de campo abierto. La tarea consiste en permitir el desplazamiento de la rata en la caja de campo abierto durante 5 minutos, en dos ensayos separados por un minuto. Los 2 ensayos se grabarán y se observarán posteriormente. En ellos se registrarán el número de centímetros desplazados (calculados a través de la distancia conocida de los cuadros), el número de veces que la rata cruza una línea, y el número de veces que se levanta y olfatea. 162 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Se cuantificarán las medidas conductuales para la línea base y, posteriormente, se les aplicará a cada grupo una inyección intraperitoneal de Haloperidol 0.6 mg/kg (equivalente a inyectar 0.9 ml para una rata de 300 gr) para el grupo de dosis alta), 0.1 mg/kg para el grupo de dosis baja (equivalente a inyectar una dosis de 0.2 ml para una rata de 300 gr), y un mililitro de solución salina fisiológica para el grupo control. Es importante realizar las equivalencias de dosis dependiendo del peso del sujeto para asegurase de que reciban la dosis indicada. Diez minutos después de la inyección los sujetos serán evaluados en la tarea de campo abierto, donde se grabarán y se registrarán las conductas previamente descritas. Adicionalmente se registrará el peso y la comida. Referencias (1) Ho, M.K., Goldman, D., Heinz, A., Kaprio, J., Kreek, M.J., Li, M.D., Munafo, M.R., & Tyndale, R.F. (2010). Breaking barriers in the genomics and pharmacogenetics of drug addiction. Clinical Pharmacology and Therapeutics, 88: 779-791. (2) Uriarte Bonilla, V. (2009). Psicofarmacología. (6ª ed). México: Trillas. Dr. Óscar Galicia Castillo 163 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neuroquímica y Psicofarmacología Práctica 3. Toxicidad: dosis letal 50 La administración de un fármaco siempre tiene asociados algunos riesgos. El más obvio de ellos es que afecte de forma perjudicial al organismo que es medicado. Es decir, que dicho fármaco resulte tóxico. Podemos definir el concepto de toxicidad como los efectos adversos de una sustancia en el organismo. Hay varias razones por las cuales un fármaco puede resultar tóxico. Entre ellas se cuenta la sobredosificación (ya sea aguda o crónica), la vía de administración, u otras propias del organismo medicado como la edad, el sexo, la talla, la salud general, características individuales, o características asociadas al origen étnico. Una forma útil de determinar el potencial de toxicidad por sobredosificación de un fármaco es mediante la determinación de la dosis letal 50. La dosis letal 50 (DL50) se refiere a la dosis de un fármaco que es capaz de matar al 50% de una población muestra. Por ejemplo, la DL50 del agua, en ratas, es de más de 90 000 mg/kg de peso corporal, mientras que la DL50 de la tetrodotoxina (la toxina del pez globo) es de 0.008 mg/kg de peso, en el mismo animal. En otras palabras, la magnitud de la DL50 da un indicio de la toxicidad de una sustancia determinada, en función de la dosis, la especie evaluada, y la vía de administración. Una medida relacionada es la dosis efectiva 50 (DE50). La DE50 es la dosis necesaria de un fármaco para producir un efecto deseado (terapéutico) en una población muestra. Juntas, DL50 y DE50 pueden ser de mucha utilidad para evaluar el posible efecto terapéutico, y el posible riesgo de la administración de un fármaco determinado. 164 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Objetivo Que el alumno comprenda el concepto general de dosis. Que el alumno comprenda, mediante la observación directa, el concepto de toxicidad. Materiales Larvas jóvenes (naupilos) de artemia salina. La artemia salina es un crustáceo branquiópodo, que ha sido usado extensamente en bioensayos de toxicidad. Estos animales se compran fácilmente en cualquier acuario. Se venden como alimento vivo para peces. Alcohol etílico. Una linterna. Solución salina al 3.5% (35 gr de cloruro de sodio, disueltos en 1 L de agua). Seis vasos de precipitados. Una probeta de 100 ml. Procedimiento Se distribuyen los naupilos en los vasos de precipitados, los cuales deben contener alrededor de 250 ml de solución salina. Los alumnos deben contar cuántos animales nadan en cada vaso. Con el uso de la probeta, se agregan 0.1, 1, 5, 10, 25, o 67 ml en los vasos, de forma que sólo se use una dosis en cada uno de los vasos. Con las luces del laboratorio apagadas, se usa la linterna para iluminar los vasos. Debido a que los naupilos de Artemia presentan fototaxia (se mueven siempre hacia la luz), aquellos que estén vivos nadarán hacia la fuente de iluminación, mientras que aquellos que hayan muerto estarán inmóviles. 165 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Se cuentan animales vivos y muertos para cada una de las dosis, y se construye una curva dosis-respuesta. Con base en esa curva, se determina la DL50 del etanol para naupilos de Artemia. Referencias (1) Ruebhart, D.R., Cock, I.E. & Shaw, G.R. (2008). Brine shrimp bioassay: importance of correct taxonomic identification of Artemia (Anostraca) species. Environmental Toxicology, 23 (4): 555-560. (2) Uriarte Bonilla, V. (2009). Psicofarmacología. (6ª ed). México: Trillas. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 166 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Neuroquímica y Psicofarmacología Práctica 4. Canabinoides (marihuana) La marihuana o cannabis (nombre sistemático asignado en el s. XVIII por Carolus Linneaus) es una de las drogas de abuso más comúnmente empleada. Según la OMS, alrededor del 3% de la población mundial es consumidora de marihuana. La marihuana es una planta anual que prolifera en lugares soleados, y cuyo florecimiento ha estado frecuentemente asociado a asentamientos humanos. Las propiedades de la marihuana han sido conocidas por la humanidad desde hace milenios Por ejemplo, en el antiguo imperio chino (año 2000 a.C.) se recetaba como remedio para diversas dolencias como la malaria. Asimismo, hacia el s. XI era usada por los hindúes y los árabes con fines religiosos. Sin embargo, durante muchos años no fue conocido el mecanismo de acción de la marihuana, ni su principio activo. Apenas en 1940 se aisló el ∆9-tetrahidrocanabinol (THC), principal compuesto responsable de los efectos psicoactivos de la marihuana; en 1964 se identificó la estructura de este compuesto, y hasta 1990 se logró clonar al primer receptor (el receptor a canabinoides 1, o CB1) cuya activación da lugar a los efectos reportados tras la administración de THC. Dicho receptor forma parte esencial del sistema neuroquímico cerebral activado por la sustancia activa de la marihuana. A dicho sistema se le conoce como sistema endocanabinérgico. Se le han adjudicado una gran cantidad de efectos (terapéuticos y nocivos) a la marihuana. Sin embargo, existe una “tétrada” de conductas que son signos confiables de intoxicación por canabinoides: analgesia, hipotermia (disminución de la temperatura corporal), cataplejía (debilidad muscular), e hipoactividad (disminución en la actividad motora). La observación directa de dichos signos puede ayudar a comprender mejor los efectos en la conducta que la ingesta de canabinoides provoca. 167 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Objetivo El alumno observará y cuantificará en ratas las conductas propias de la ingestión de marihuana. El alumno aprenderá a identificar los signos de la intoxicación aguda por canabinoides. Materiales Sujetos. Se utilizarán hasta 10 ratas macho, cepa Wistar, de entre 250 a 400 gr. Dichos animales se obtienen en el Laboratorio de Neurociencias. Aparatos. Se empleará una prueba de campo abierto de 60 x 60 cm, dividida en cuadrantes de 10 cm cada uno. Asimismo, se empleará un termómetro para la toma de temperatura corporal rectal. Se empleará la cámara de condicionamiento de miedo, usando una corriente máxima de 1 mA. Se utilizará una videograbadora, y un tripie que la sostenga. Fármacos. Se utilizará un canabinoide endógeno, anandamida (AEA), en una dosis de 1 mg/kg. Dicho fármaco puede ser disuelto en dimetil sulfóxido (DMSO). La administración será intraperitoneal, y el volumen máximo de administración no debe exceder 1 mL. Procedimiento Todos los animales deben ser monitoreados diariamente durante una semana. Tanto su peso como su consumo diario de alimento se registran. También la 168 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a temperatura rectal ha de ser cuantificada durante esa semana. Todos los registros se promedian, y se consideran como línea base. Un día antes de las administraciones, se evalúan a los animales en la prueba de campo abierto. En dicha prueba, se introduce un animal por vez en la arena de evaluación durante 5 minutos, Pasados dos minutos, se repite la prueba. La conducta debe ser videograbada y analizada cuidadosamente. Se cuantifica la cantidad de centímetros desplazados (calculado con base en las dimensiones conocidas de los cuadrantes). También de cuantifican las veces que el animal cruza de un cuadrante a otro (ambas patas deben estar dentro del cuadrante para considerarlo como un cruce). El día de la administración se dividen los animales en dos grupos: control (que es administrado sólo con vehículo) y el grupo experimental (que es administrado con AEA). Las pruebas comienzan 15 minutos después de inyectar a las ratas. La primera prueba a realizar es la medición de la temperatura corporal. Una vez hecho esto, se realiza la prueba de campo abierto, evaluando la conducta como se describió anteriormente. Después, la rata es introducida en la caja de condicionamiento. Se le permite al animal explorar la caja por 1 minuto, tras el cual se aplican 5 descargas eléctricas de 3 segundos de duraci+on cada una, dejando 30 segundos entre descargas. Al día siguiente, se introducen a los animales nuevamente a la caja de condicionamiento por 5 minutos y, sin aplicar ninguna descarga, se cuantifica el tiempo que la rata permanece congelada (ausencia de movimientos excepto aquellos propios de la respiración). Los datos obtenidos el día de las administraciones y el día siguiente son contrastadas con las mediciones de línea base. 169 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a P r á c t i c a s - P s i c o l o g í a Referencias (1) Brailowsky, S. (1995). Las sustancias de los sueños. Neuropsicofarmacología. México: Fondo de Cultura Económica. (2) Clark, R.C. & Watson, D.P. (2007). Cannabis and natural cannabis medicines, en ElSohly, M.A. (ed). Marijuana and the cannabinoids (pp. 1-15). New Jersey: Humana Press. (3) Di Marzo, V., De Petrocellis, L. & Bisogno, T. (2005). The biosynthesis, fate and pharmacological properties of endocannabinoids, en Pertwee, R.G. (ed.). Handbook of experimental pharmacology: Vol. 168. Cannabinoids (pp 147-185). Berlin: Springer. (4) Méndez-Díaz, M., Herrera-Solís, A., Soria-Gómez, E.J., Rueda-Orozco, P.E. & ProspéroGarcía, O. (2008). Mighty cannabinoids: a potential pharmacological tool in medicine, en: Méndez-Ubach, M. & Mondragón-Ceballos, R., (Eds.). Neural mechanisms of drugs of abuse and natural reinforcers (pp.137-157). Kerala, India: Research Signpost; 2008. (5) Pertwee, R.G. (2005). Pharmacological actions of cannabinoids, en Pertwee, R.G. (ed.). Handbook of experimental pharmacology: Vol. 168. Cannabinoids (pp 1-51). Berlin: Springer. (6) Svíženská, I., Dubový, P. & Šulcová, A. (2008). Cannabinoid receptors 1 and 2 (CB1 and CB2), their distribution, ligands and functional involvement in nervous systems structures – a short review. Pharmacology, Biochemistry and Behavior, 90: 501-511. Dr. Rodrigo Pedroza Llinás 170 U n i v e r s i d a d I b e r o a m e r i c a n a
