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¿Cómo se estudia el cerebro vivo?
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Prof. Bartolomé Yankovic, enero, 2014
La psicobiología, una de las neurociencias, es la disciplina que enfoca su
estudio a la forma en que la conducta y el funcionamiento mental están
relacionados con la biología; estudia las bases biológicas de la conducta y la
cognición y considera al ser humano como un todo unitario… cuerpo y mente. En
resumen la psicobiología es el estudio científico del comportamiento. Por cierto, el
estudio del cerebro es su objetivo central.
Neuronas; células nerviosas
En
hasta
relación
1970
psicobiológica
la
tenía
al
cerebro,
investigación
una
gran
dificultad: era imposible obtener imágenes del cerebro humano vivo, saber qué
ocurría en la corteza cerebral, por ejemplo, cuando una persona presenciaba un
hecho violento e inusual, cuando leía, etc. Las imágenes de rayos X sólo es efectiva
para caracterizar estructuras internas distintas del entorno en cuanto a absorción de
los rayos X… por ejemplo, se puede detectar una pistola en una maleta llena de
ropa. Sin embargo, las imágenes de rayos X se han usado para observar los
compartimentos dentro del cerebro y el sistema circulatorio cerebral. Esto se hace
con las técnicas de rayos X de contraste, que consisten en inyectar en uno de los
compartimentos una sustancia radioopaca que absorbe los rayos X. La inyección
aumenta el contraste entre el compartimento a estudiar y el tejido cerebral
circundante.
Métodos no invasivos de investigación fisiológica
•
Tomografía computarizada o escáner, TC. A comienzos de la década del ‘70
se empieza a emplear la tomografía computarizada, una técnica de rayos X
con asistencia del computador que se usa para observar el encéfalo y otras
estructuras internas del cuerpo vivo, con imágenes de secciones horizontales
que dan una imagen tridimensional del cerebro. Es el escáner.
•
Resonancia magnética. Es un procedimiento que proporciona imágenes de
alta resolución (calidad) lograda a partir de las ondas que emiten los átomos
de hidrógeno al ser activados por ondas de radiofrecuencia. Las imágenes
tienen tres dimensiones.
•
Tomografía por emisión de positrones, TEP. Es una técnica de neuroimagen
cerebral muy usada en psicobiología porque proporciona imágenes de la
actividad, más que de la estructura cerebral. Para ello se inyecta en la arteria
carótida del paciente una sustancia que no puede ser metabolizada. Por esta
razón también se considera “invasivo”. Entonces, cada barrido TEP es una
imagen de los niveles de radiactividad de distintas partes de un mismo nivel
horizontal del cerebro. Por ejemplo, se puede hacer un barrido TEP de un
paciente que se dedique a una actividad como la lectura durante unos 45
segundos, y el barrido mostrará las zonas del cerebro que se ponen en
actividad durante esos 45 segundos.
•
Resonancia magnética funcional, RMF. Produce imágenes del aumento del
flujo de oxígeno en la sangre en las regiones activas del cerebro. ¿Ventajas?
No es necesario inyectar nada al paciente; proporciona imágenes tanto
funcionales como estructurales, en una sola imagen; son de gran resolución;
producen imágenes tridimensionales de la actividad cerebral completa.
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•
Registros de la actividad psicofisiológica humana. En estos casos la actividad
se suele registrar en la superficie del cuerpo:
•
Electroencefalografía del cuero cabelludo, EEG. Es una
medida de la actividad eléctrica del cerebro, colocando
electrodos en la cabeza. El EEG del cuero cabelludo refleja
la suma de los sucesos eléctricos ocurridos en la cabeza. El
valor del registro reside en que algunas ondas pueden
asociarse con estados particulares de la conciencia o con
patologías cerebrales.
•
Tensión muscular. La tensión muscular en reposo se usa
habitualmente para medir la activación psicológica de una
persona. Para ello se usa la electromiografía y el registro
se llama electromiograma.
•
Movimiento
ocular.
La
técnica
para
registrar
el
movimiento de los ojos a través de electrodos colocados
alrededor del ojo se llama electrooculografía. El registro es
el electrooculograma.
•
Conductancia de la piel. Los pensamientos y las
experiencias emocionales se asocian con aumentos de la
capacidad de la piel para generar electricidad. Por
ejemplo, las glándulas sudoríparas tienden a activarse ante
situaciones emocionales… y la sensibilidad es mayor en las
manos, los pies, las axilas y la frente.
•
Actividad cardiovascular. Piel de gallina, pálido de miedo,
rojo de rabia o de vergüenza… sudoroso, son expresiones
asociadas al ámbito emocional. Habitualmente se usan
tres medidas distintas de la actividad cardiovascular en las
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investigaciones psicofisiológicas: ritmo cardíaco, cuyo
registro es el electrocardiograma; presión sanguínea (la
normal de un adulto = 130/70 mm Hg); y el volumen
sanguíneo. Los cambios del volumen sanguíneo en
determinadas partes del cuerpo se asocian con hechos
psicológicos. Por ejemplo, tanto en varones como en
hembras hay congestión genital asociada a la excitación
sexual.
Métodos invasivos de investigación fisiológica
Estas técnicas, más directas, se emplean por lo general en los estudios con
animales de laboratorio. Entre ellos:
•
Cirugía estereotáxica. Se colocan con precisión los
dispositivos experimentales en las profundidades del
cerebro, para ello se necesita una especie de carta de
navegación, que implica saber a qué estructuras
cerebrales hay que llegar.
•
Métodos lesivos. Una parte del cerebro es extraído,
dañado o destruido… A partir de esto se estudia con
detalle el comportamiento del sujeto experimental para
averiguar la función de la estructura dañada. Los efectos
de las lesiones son engañosos y difíciles de interpretar… en
un mundo (del cerebro) de estructuras cerebrales
sinuosas, pequeñas, muy pegadas unas a otras, ni siquiera
un cirujano experto es capaz de destruir una estructura sin
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provocar daños a otras… hecho que a menudo se olvida a
la hora de interpretar los datos.
•
Estimulación eléctrica. Permite obtener indicios sobre la
función de una estructura nerviosa determinada; los
impulsos de corriente débiles
producen un aumento
inmediato de la emisión de señales por parte de las
neuronas cercanas a la punta del electrodo. La
estimulación eléctrica del cerebro es una herramienta
psicobiológica muy importante, porque a menudo produce
efectos sobre el comportamiento que suelen ser opuestos
a los producidos por una lesión en la misma zona del
cerebro. Puede llegar a estimular una serie de secuencias
típicas de comportamiento de la especie, como dormir,
comer, beber, atacar…
•
Investigación farmacológica. Consiste en la administración
de fármacos que aumentan o disminuyen el efecto de un
determinado neurotransmisor, y la observación de las
consecuencias sobre el comportamiento.
Lesiones químicas selectivas. Se pueden
provocar
lesiones
determinadas
selectivas
neuronas
para
inyectando
neurotoxinas. Ventajas: las lesiones son
más fáciles de interpretar en relación las
producidas por cirugía, porque es más difícil
producir un daño específico sin tocar otras
partes del tejido nervioso.
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Localización de neurotransmisores y de
receptores en el cerebro, como cuestión
clave
para
entender
sus
funciones
psicológicas.
•
Ingeniería genética. Consiste en utilizar técnicas de
eliminación de genes y de sustitución de genes para
modificar la constitución genética individual y así estudiar
los efectos de los genes en el comportamiento. Se han
usado en invertebrados, y, también, en mamíferos como
las ratas, los preferidos por los genetistas.
o
Fuentes básicas de información:
-
-
-
Acarín T., N. (2006) El cerebro del
rey.
Vida,
sexo,
conducta,
envejecimiento y muerte de los
humanos. RBA libros, Madrid.
Álvarez G.; Trápaga M. (2005).
Principios de neurociencias para
psicólogos. Ed. Paidós, Buenos Aires.
Pinel, J. (2006). Biopsicología.
Addison - Wesley, Buenos Aires.
Yankovic,
B.
(2006).
Bases
psicobiológicas del aprendizaje.
Apuntes de clases. Universidad
Mayor, Santiago.
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