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Neurociencia
Neuroanatomía
Funcional Con
Especial Enfoque
a La CPF
Dr. Fabio Celnikier
Fabio Celnikier
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Sagradas Escrituras y Faraones
Aristóteles
L. Da Vinci y A. Vesalius
Gall
J. Papez
P. Broca, K. Kleist C. Wernicke y P. Fleschig
S. Freud
H. Jackson
W. Penfield
Nombres-Teorías-Historia
E. Berne
James y Lange
Cannon y Bard
P. Mac Lean
…y las graciosas teorías
R.Ornstein
C. Sagan
poéticas y futbolísticas...
A. Damasio
J. Le Doux
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Algunos Postulados de Damasio
•El cerebro y el resto del cuerpo constituyen un
organismo indisociable, integrado mediante
circuitos regulatorios neurales y bioquímicos,
mutuamente interactivos (que incluyen
componentes endocrinos, inmunes y neurales
autónomos).
•El organismo interactúa con el entorno como un
conjunto (ni solo por el cuerpo, ni solo por el
cerebro).
•Las operaciones fisiológicas que llamamos “mente”
no emanan solo del cerebro, sino del conjunto
estructural y funcional.
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Algunos Postulados de Damasio
•Importantes estructuras cerebrales implicadas
en lo racional-decisorio y lo emocionalsentimental son las capas corticales prefrontal
ventro-medial y la capa de corteza
somatosensorial del hemisferio cerebral
derecho.
•La razón y la emoción se intersectan tanto en
las capas corticales prefrontales ventromediales como en el complejo amigdalino.
•Desde una perspectiva evolucionista es
entendible, por una cuestión de supervivencia,
que los sistemas neurales de la toma de
decisiones racionales se intersecten con la
emoción.
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Prácticamente todas las partes del cuerpo, cada
músculo, articulación y órgano interno, puede enviar
señales al cerebro mediante los nervios periféricos.
Estas señales ingresan al cerebro en el nivel de la
médula espinal o del tronco del encéfalo y finalmente
son transportados al interior del cerebro –pasando
por diferentes postas neurales-, a las capas
corticales somatosensoriales del lóbulo parietal y de
la ínsula.
La actividad corporal produce sustancias químicas
que pueden llegar al cerebro por el torrente
sanguíneo e influir la actividad cerebral directamente
o por la activación de localizaciones encefálicas
específicas, como el órgano subfornical.
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Y en la dirección opuesta:
El cerebro puede actuar sobre distintas partes del cuerpo
a través de los nervios. Los agentes para esas acciones son
el sistema nervioso autónomo (O visceral) y el sistema
nerviosos musculoesquelético (o voluntario).
Las señales para el sistema nervioso autónomo surgen en
las regiones evolutivamente más antiguas (amígdala,
corteza cingular, hipotálamo y troncoencefálico), en tanto
que las señales para el sistema musculoesquelético se
originan en varias capas corticales motoras y núcleos
subcorticales motores de diferentes edades evolutivas.
El cerebro también actúa sobre el cuerpo fabricando –u
ordenando fabricar- sustancias químicas liberadas en el
torrente sanguíneo, entre ellas las hormonas, los
transmisores y los moduladores.
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AREAS FUNCIONALES DEL CORTEX
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Functional Divisions of the Cerebral Cortex
The cerebral cortex is responsible for many "higher-order" functions
like
language and information processing.
Cortical areafunction
Prefrontal cortex
Motor association cortex
Primary motor cortex
Primary somatosensory cortex
Sensory association area
Visual association area
Visual cortex
Wernicke's area
Auditory association area
Auditory cortex
Speech center (broca's area)
problem solving, emotion, complex thought
coordination of complex movement
initiation of voluntary movement
receives tactile information from the body
processing of multisensory information
complex processing of visual information
detection of simple visual stimuli
language comprehension
complex processing of auditory information
detection of sound quality (loudness, tone)
speech production and articulation)
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El Cerebro Trino
Incluye 3 Cerebros Superpuestos
Como Resultado De 3 Etapas Evolutivas Diferentes.
Cerebro
Reptílico,
Marino o
Archicerebro.
Cerebro
Límbico
, Selvático o
Paleomamífero.
Neocerebro,
Cerebro Urbano
o Neocórtex.
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Los casos Elliot y Phineas Gage
The University of Iowa
Department of Neurology
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Ajuste Emocional
Las regiones
Prefrontal
Paralímbica y la
Corteza
Orbitofrontal
son las
encargadas de
corregir las
respuestas
emocionales y
modificar la
conducta de
acuerdo a la
variación del
entorno.
Para E. Berne,
estas serian las
encargadas de
transformar
emociones
naturales del ser
humano en falsas
emociones
sustitutivas , bajo
presión de los
mandatos
argumentales
familiares y socioculturales y tomar
decisiones..
El cerebro “moral”
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Diagrama que
representa el
conjunto de
regiones cuyo
daño compromete
conjuntamente
aspectos del
razonamiento
y del
procesamiento de
la emoción.
FRONTAL
ventromedial
dorsolateral
dorsolateral
Somato-sensorio
amígdala
amígdala
IZQUIERDO
DERECHO
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Las regiones frontales ventro-mediales y el complejo amigdalino
tienen una conexión sistemática, y la serotonina está presente en
una alta concentración.
Estos sistemas están evidentemente comprometidos en los
procesos de razonamiento en sentido lato. Específicamente, están
involucrados en la planificación y la decisión.
Un subconjunto de esos sistemas se vincula con la conducta
previsora y decisoria que podemos catalogar bajo la rúbrica
“personal y social”. Se insinúa una relación de estos sistemas con el
aspecto de la razón que solemos llamar racionalidad.
Los sistemas identificados desempeñan un rol importante en el
procesamiento de las emociones.
Estos sistemas son necesarios para conservar en la mente
–durante un lapso prolongado- la imagen de un objeto relevante
pero ausente.
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¿Por qué tan distintas funciones se
aglomeran en una zona circunscrita del
cerebro?
¿Qué pueden compartir la planificación
y la toma de decisiones personales y
sociales, el procesamiento de emociones y
la permanencia de una imagen mental en
ausencia del objeto que representa?
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Cuando la lesión compromete el sector ventromedial, el daño bilateral
en las capas corticales prefrontales se asocia siempre con deterioros de
razonamiento/toma de decisiones, y de emoción/sentimiento.
Cuando los deterioros de razonamiento/toma de decisiones y la
emoción/sentimiento se destacan en un perfil neuropsicológico por otra
parte intacto, la lesión es más extensa en el sector ventromedial; el
dominio personal/social es el más afectado.
En los casos en que el daño prefrontal incluye una lesión tanto o más
extensa en los sectores dorsales y laterales que en la región
ventromedial, el deterioro racional/decisorio no se limita al terreno
personal/social. En general ese menoscabo, así como la mengua de
emoción/sentimiento, se acompaña de defectos en la atención y en la
memoria operativa, como se ha comprobado mediante exámenes con
objetos, palabras o números.
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Hay una región del cerebro humano –las capas corticales prefrontalventromediales- cuyo daño compromete constantemente, en la forma más
pura imaginable, tanto lo racional/decisorio como lo
emocional/sentimental, de modo especial en los dominios personal y
social. Podríamos decir, metafóricamente, que la razón y emoción se
“cruzan” en las capas corticales prefrontal-ventromediales y que también
se intersectan en la amígdala.
Hay una región del cerebro humano –el conjunto de capas corticales
somatosensoriales del hemisferio derecho- cuyo daño también involucra
lo racional-decisorio y lo emocional-sentimental, además de interrumpir
los procesos básicos de señales corporales.
Hay regiones –en las capas corticales prefrontales más allá del sector
ventromedial- cuyo daño también compromete el razonamiento y la toma
de decisiones, pero conforme a un patrón diferente: o bien el defecto es
mucho más profundo, involucrando la operatividad intelectual en todos
los dominios, o es selectivo, afectando de preferencia las operaciones
con números, objetos o espacio, y no tan agudamente las operaciones
personales o sociales.
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LA CORTEZA PREFRONTAL EN LOS MECANISMOS
ATENCIONALES Y LA MEMORIA
A lo largo del siglo pasado el lóbulo frontal
ha sido considerado un enigma para los
científicos. Paso de ser casi "inútil" para
algunos autores a ser el órgano "superior de
la evolución de las especies" para otros.
Es la adquisición filogenética más
reciente y es una de las últimas
regiones en madurar y
mielinizarse en el desarrollo
ontogenético.
Ocupa entre el 25 y el 33 %
del total de la corteza Cerebral
A partir de los ´70,
las funciones de las regiones
prefrontales del cerebro han sido
interpretadas desde múltiples
abordajes como el cognitivismo y la
neurología del comportamiento.
Los marcos ofrecidos por Shallice,
Goldman-Rakic, Stuss y Benson6,
Luria y Tsvetkova, y Grafman han
sido relevantes.
Cada uno describe las funciones
cognitivas del prefrontal desde su
propia perspectiva.
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Existe un grado
considerable de
interacción
funcional entre la
corteza frontal y las
regiones temporal
mesial y anterior y
dorsomediana
talámica.
El daño de estas
últimas regiones
genera
severos trastornos
mnésicos.
Fabio Celnikier
La CPF funciona como "memoria de trabajo”,
la cual mantiene activa, temporariamente,
la representación de un estímulo
(incluyendo sus coordenadas espaciales específicas)
hasta que sea requerida una respuesta.
La corteza prefrontal contiene distintas clases de
neuronas con diferentes funciones durante la
realización
de una tarea:
1. Registrar el estímulo sensorial
2. Mantenerlo ”On Line”, y
3. Liberar la respuesta motora.
Determinadas neuronas de la CPF aumentan su actividad
sólo durante el “delay” entre la presentación de
estímulo y la respuesta.
Estas células se activan exclusivamente para codificar
una determinada localización dentro de las coordenadas visuoespaciales y no simplemente para la memoria del estímulo.
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Sistema CPF
El Sistema Cerebral Mas Evolucionado
Funciones
Lapso de atención
Constancia
Planificación
Juicio
Control de los impulsos
Organización
Auto monitoreo
Y autocontrol
Resolución de problemas
Pensamiento crítico
Pensamiento “a futuro”
Aprendizaje por la experiencia y
los errores
Habilidad para sentir y
expresar emociones
Influencia sobre el sistema
límbico
Empatía
Supervisión interna
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La lesión de la corteza prefrontal determina
los siguientes déficit cognitivos:
Dificultades en el planeamiento, razonamiento
y resolución de problemas.
Trastornos en la formación de conceptos
y ordenamiento temporal de los estímulos.
Trastornos de la atención, aprendizaje asociativo,
del proceso de búsqueda en memoria y del
mantenimiento de la información en la memoria de trabajo.
Alteración de algunas formas de habilidades motoras.
Trastornos en la generación de imágenes.
Dificultades en la manipulación de las
propiedades espaciales de un estímulo.
Debilidad en la meta cognición y en la cognición social.
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Ausencia de perseverancia
Mucha distracción
Problemas en el control de los impulsos
Hiperactividad
Retardo en las decisiones
Pobre organización y planeamiento
Desidia
Indisponibilidad de emociones
Juicio pobre
Dificultades en aprender de la experiencia
Problemas en la memoria de corto plazo
Ansiedad social
Mentiras
Percepción y creación de hipótesis erróneas
Corto período de atención
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Las emociones “sustitutivas”
de Eric Berne en los años 60.
Psicología del “ajuste prefrontal”.
Fanita English
"una emoción sustituta reemplaza a otra más genuina que
naturalmente surgiría en una persona en determinado momento
si no fuera por el hecho de que, durante la infancia, esa emoción
fue objeto de castigo o se la desalentó cada vez que la persona
manifestó la emoción genuina que ahora trata de abrirse
camino".
Eric Berne
Las llamó "Racket", slang norteamericano que recuerda
las maniobras extorsivas de los gángsteres, cuando
vendían sus "Protection Rackets" (pólizas de seguros
falsas) a sus desdichados " protegidos".
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Berne: emociones “manipulatorias”,
según lo aprendido de Penfield y Federn.
Proceso De Ajuste Emocional
Prefrontal
Preceptos y
Educación
Parental
Influencia
parental sobre
las emociones.
Sistema Limbico
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Alegría-Placer
Tristeza
Miedo
Emociones Afecto
límbicas Rabia
naturales
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Las emociones naturales
• El miedo; la rabia; la tristeza; la alegría y Placer ; y el
afecto (amor, odio, querencias).
• Es precisamente en el Cerebro Límbico donde se gestan las
Emociones mas intensas y primitivas (privativas de los
mamíferos), a las cuales Berne llamaría “emociones naturales”.
• Y es en la parte mas primitiva del límbico, la corteza olfatoria,
donde se localiza gran parte de nuestra capacidad de retención y
evocación del pasado, así como nuestra capacidad para el
aprendizaje. En íntima relación con lo afectivo.
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El neocerebro, telencéfalo,
o neocórtex.
Es a aquí donde residen las funciones intelectuales superiores,
las funciones cerebrales mas particulares de nuestra especie;
y en relación con a las emociones , es donde se realiza el
Ajuste social de las emociones.
Una lesión en el Lóbulo Frontal produce graves alteraciones conductuales.
En relación con las emociones, tiene una función de “control” .
Por ello cuando hay una lesión frontal se registra una desinhibición y pérdida de su
adaptación al contexto social.
La persona se convierte en un auténtico psicópata.
Fabio Celnikier
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La Corteza Prefrontal Controla Varias Etapas Del
Procesamiento Visual Consciente En Los Humanos
Los autores emplearon modernas técnicas de neuroimagen combinadas con
tareas neuropsicológicas para medir la atención visual consciente. Se pidió a un grupo
de pacientes con lesiones en la región dorsolateral del córtex prefrontal que
identificaran formas geométricas simples similares a los de las señales de tráfico.
A la vez se registraron los potenciales evocados visuales, una técnica que mide la
respuesta de las áreas visuales del cerebro.
En condiciones normales los pacientes prefrontales identificaron todas las
figuras: su visión estaba intacta. Los problemas surgieron al aumentar la velocidad de
los estímulos, lo cual obligaba a los pacientes a prestar atención y a concentrarse. Algo
similar a como cuando atendemos a las señales de tráfico conduciendo a gran
velocidad. En estas condiciones se activa el córtex prefrontal para guiar la búsqueda
visual, lo cual evoca una gran respuesta de las áreas visuales ante el estímulo buscado.
Nature Neuroscience-Miércoles 3 de abril de 2000
Universidad Complutense de Madrid y las Universidades de Berkeley y Niigata (Japón)
Fabio Celnikier
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La Corteza Prefrontal Controla Varias Etapas Del
Procesamiento Visual Consciente En Los Humanos
En cambio, los pacientes no pudieron identificar los estímulos presentados al
área visual de su hemisferio lesionado, y este déficit fue acompañado de una
respuesta fisiológica anómala de las áreas visuales
El córtex prefrontal controla nuestra visión, y nos permite seleccionar lo
importante de lo irrelevante de una escena visual.
Somos conscientes sólo de aquello que nos interesa y nos llama la atención: de
lo contrario nuestro cerebro se vería desbordado por un exceso de información
irrelevante y distractora.
Este problema lo tienen muchas personas con una disfunción de los lóbulos
prefrontales, y altera una cualidad esencial del pensamiento sobre la que se edifica
nuestra consciencia.
Nature Neuroscience-Miércoles 3 de abril de 2000
Universidad Complutense de Madrid y las Universidades de Berkeley y Niigata (Japón)
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La psicopatía Y CPF
La psicopatía nace de complejas interacciones entre
predisposiciones biológicas y factores sociales.
Modernos estudios de neuroimágenes confirman una correlación entre, por
una parte, el comportamiento criminal y, por otra, algunos defectos en los
lóbulos frontales y temporales, o en estructuras subcorticales como la
amígdala y el hipocampo.
Mediante resonancias magnéticas y tomografías, el Prof. Raine ha evidenciado
que la corteza prefrontal de los asesinos impulsivos tiene tasas de actividad
menores que la corteza prefrontal de personas ‘normales’.
En esa parte de la corteza parece residir la capacidad de controlar acciones
mediatizadas por estructuras como la amígdala. Esta estructura subcortical está
ligada a la agresividad y, en el caso de estos asesinos, presenta tasas de
actividad muy altas. Se podría decir, pues, que su conducta está inducida por
unas amígdalas muy activas que actúan sin el control de la corteza prefrontal.
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La psicopatía Y CPF
La mayoría de los psiquiatras y psicólogos consideran que la psicopatía no es
un trastorno mental, sino un trastorno de la personalidad.
Los psicópatas no son enfermos mentales.
personas que presentan los síntomas interpersonales,
comportamentales antisociales.
Son
afectivos y
La violencia de los psicópatas no tiene el color emocional que caracteriza la
violencia del resto de las personas, incluyendo entre ellas buena parte de los
criminales corrientes.
Su comportamiento criminal tiene un carácter depredador:
los
psicópatas ven a los demás como presas emocionales, físicas y económicas. Sus
carreras delictivas suelen ser cortas y se reducen considerablemente al llegar a los
35-40 años.
Además, cuando incurren en la forma máxima de violencia, el asesinato y, en
particular, el asesinato en serie, lo hacen de forma muy peculiar.
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La psicopatía Y CPF
Los psicópatas predominan entre los asesinos en serie llamados
"organizados".
Son los multicidas que planifican fríamente sus asesinatos, que
tienen "gran habilidad para camuflarse (engañar y manipular), para
acechar y localizar los cotos de caza", que suelen ritualizar sus
asesinatos y que suelen llevarse recuerdos de sus víctimas.
Eso los diferencia claramente de los enfermos mentales, en
particular, psicóticos que, ciertamente, predominan entre los llamados
"asesinos en serie desorganizados".
Esta información ha sido tomada de José Sanmartín,
Director del Centro Reina Sofía para el Estudio de la Violencia, en el marco del
IV Encuentro sobre Biología y Sociología de la Violencia.
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El sentido del humor se crea en la corteza
Goel y Dolan del Instituto de
prefrontal ventral...
Ha sido identificada esta región como la implicada en el
procesamiento de los chistes en el cerebro
(el sentido del humor)
(Nature Neuroscience marzo del 2001).
Vinod Goel, del Departamento de Psicología,
de la Universidad de York, en Toronto, Canadá, ha
explicado que : "en ocasiones, los pacientes que
sufren lesiones en la corteza prefrontal ventral no
sienten emociones ni tienen sentido del humor".
Para entender un chiste hace falta utilizar varias
zonas del cerebro. Así, si la ocurrencia es un juego
de palabras se debe activar la parte del cerebro
responsable del habla, mientras que para entender
un chiste de situación se ha de recurrir a la región
que procesa el lenguaje.
Fabio Celnikier
Neurología de Londres,
recurrieron a la RMN para
hacer un seguimiento de 14
personas expuestas a varios
chistes.
Los participantes del estudio
calificaron posteriormente los
chistes según su naturaleza.
Cuanto mayor era la
actividad en la corteza
prefrontal ventral media, más
divertido consideraba el
paciente el chiste.
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Memoria, CPF Y Neoneurogénesis
Cientos de miles de neuronas “nuevas” llegan
cada día a la corteza cerebral según científicos
de Princeton University, en estados unidos.
La “llegada” a la corteza cerebral de miles de
neuronas jóvenes proviene de áreas más
profundas en el cerebro.
Fabio Celnikier
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Memoria, CPF Y Neoneurogénesis
El estudio fue realizado en primates (específicamente
en macacos adultos), y debido a la similitud del
cerebro humano con el de sus antecesores, se cree
que este mismo hallazgo sea aplicable en nuestro
género.
Los primeros estadios de neuronas nacientes se
localizan en áreas cerebrales centrales, para luego
migrar hacia la corteza periférica, sobre regiones que
manejan procesos de aprendizaje y memoria.
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Memoria, CPF Y Neoneurogénesis


La corteza prefrontal, parietal y temporal
participan en procesos de almacenamiento de
datos y modulación del comportamiento.
Su función exacta aún no se conoce, pero se
sospecha que durante el período inicial de
maduración, las neuronas jóvenes son
especialmente sensibles en el proceso de
almacenamiento de información.
Fabio Celnikier
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Memoria, CPF Y Neoneurogénesis

Este podría ser el primer paso para lograr entender
cómo se logra el almacenamiento de datos y
experiencias en la memoria.

El proceso de generación y maduración neuronal
ofrece un mecanismo razonable para la explicación del
almacenamiento de datos en la memoria.
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