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3. FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS DE LA
CONDUCTA
M.A.M. 2015
1. Una historia milenaria
•La psicobiología es la ciencia que estudia los fundamentos biológicos de la
conducta, cómo se organiza el sistema nervioso y cuáles son sus funciones.
• Antiguo Egipto: los órganos de los faraones se conservaban en jarras de
alabastro durante la momificación. Sin embargo, el cerebro era desechado.
• Hipócrates: El hombre debería saber que del cerebro vienen las alegrías, los
placeres, la risa y las bromas, y también las tristezas, la aflicción, el abatimiento
y las lamentaciones.
• Shakespeare: Dime, ¿dónde se origina la fantasía: en el corazón o en el
cerebro? (El mercader de Venecia).
• Franz Gall: inventó la frenología, según la cual las protuberancias del cráneo
podían revelar nuestras cualidades mentales y personalidad.
• Siglo XX: gran interés por la fisiología de los procesos mentales y de la
conducta.
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2. Genética y conducta
•2.1 Naturaleza de la genética
•La genética es la ciencia que estudia los mecanismos de la
herencia, cómo se transmiten los rasgos de padres a hijos. Las
unidades básicas de la herencia son los genes.
•Un gran avance para la genética fue el descubrimiento del
ADN por Watson y Crick en 1953.
•Cada célula contiene 23 pares de cromosomas, que
determinan nuestro genotipo.
•El ADN es una molécula en forma de doble hélice unida por
bases químicas: adenina, guanina, timina y citosina. El ADN
produce ARN, que elabora las proteínas.
•Genotipo: Información genómica que se transmite a la
descendencia.
•Fenotipo: Estructura, forma y función. Se establece en cada
individuo.
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2. Genética y conducta
•2.2. El genoma humano
•El genoma es el conjunto de cromosomas de un organismo, con sus genes
correspondientes. El genoma de cada especie define sus capacidades específicas. Su
secuenciación se completó en 2003 gracias al proyecto Genoma humano, dirigido por
Collins y Venter. Algunas de sus características son:
• El ADN contiene las instrucciones para hacer todos los organismos.
• Los genes están interrelacionados y pueden solaparse.
• El 95% del genoma es funcional y el 5% restante es “basura genética”.
• El código genético es universal. Somos genéticamente idénticos en un 99,9%.
• En el futuro, el genoma permitirá la curación de las enfermedades de base genética.
• Posibles problemas éticos y sociales.
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3. Estructura y función del sistema nervioso (SN)
3.1 Las neuronas y sus mensajes
A. Composición de las neuronas
• Cuerpo celular: o soma.
Contiene el núcleo, el almacén
de información genética, los
orgánulos que sintetizan ARN y
proteínas.
• Axón: prolongación de la
neurona que conduce el
impulso nervioso del soma a
otra neurona.
• Dendritas: prolongaciones del
cuerpo celular que actúan como
receptores de señales
procedentes de otras neuronas.
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3. Estructura y función del sistema nervioso (SN)
•B. Clasificación de las neuronas
• Según su estructura:
• Unipolares: solo tienen una prolongación.
Propias de los invertebrados
• Bipolares: tienen dos prolongaciones, muchas
son sensoriales.
• Multipolares: suelen ser motoras y abundan en
el encéfalo y la médula espinal.
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Neurona unipolar
Neurona bipolar
Neurona multipolar
3. Estructura y función del sistema nervioso (SN)
•B. Clasificación de las neuronas
•Según su función:
• Sensoriales o aferentes: (hacia dentro) son sensibles a varios
estímulos (temperatura, tacto…) y envían información desde los
tejidos y órganos sensoriales hacia la médula espinal y el cerebro.
• Motores o eferentes: (hacia fuera) transmiten información desde
la médula espinal y el cerebro hacia los músculos y glándulas.
• Interneuronas: recogen los impulsos neuronales sensitivos y los
transmiten a las neuronas motoras, encargadas del movimiento.
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3. Estructura y función del sistema nervioso (SN)
•C. Células gliales
Las células gliales rodean y mantienen a las neuronas,
son más numerosas que estas y constituyen la mitad
de la masa total del cerebro.
Tienen varias funciones vitales: se encargan de
proteger el cerebro frente a virus y bacterias, realizan
funciones de sostén y reparación de tejidos y
producen mielina, la capa aislante que recubre a los
axones.
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3. Estructura y función del sistema nervioso (SN)
3.2 El impulso nervioso
La función principal de las neuronas es
generar y difundir los impulsos
nerviosos.
El SN es un sistema electroquímico de
comunicación que nos permite pensar,
sentir y actuar.
El impulso nervioso es una onda
eléctrica que avanza por la superficie
de la neurona y sus prolongaciones. Se
produce por las variaciones en la
distribución de iones dentro y fuera de
la neurona.
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3. Estructura y función del sistema nervioso (SN)
3.3 La sinapsis neuronal
La sinapsis es la unión entre dos neuronas que
interactúan e intercambian información o entre
neuronas y células musculares o glandulares. Fue
descubierta por Scherrington influido por las
investigaciones previas de Santiago Ramón y Cajal.
La sinapsis eléctrica se produce por el flujo
directo de la corriente desde la neurona presináptica a
la postsináptica.
La sinapsis química es más lenta que la eléctrica,
porque la neurona presináptica libera el
neurotransmisor que pasa a difundirse por la
hendidura sináptica y se une después a los receptores
de la membrana celular postsináptica.
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2. Estructura y Función del SN
Sinapsis Neuronal: TIPOS
• Se produce por el flujo
directo de la corriente
desde la neurona
presináptica a la
postsináptica.
• Es el modo más rápido
de comunicación entre
neuronas.
Sinapsis
EléctricaTIPOS
Sinapsis
Química
• Es más lenta que la
eléctrica, porque la
neurona presináptica
libera el
neurotransmisor que
pasa a difundirse por la
hendidura sináptica.
3.4 NEUROTRANSMISORES
Los neurotransmisores son productos químicos que elabora el cerebro, cuya misión es comunicar a las
neuronas entre sí. Los distintos tipos de células segregan neurotransmisores.
Estos circulan por todas partes, actúan en lugares específicos y producen distintos efectos según el lugar de
actuación. Los neurotransmisores pueden provocar en las células adyacentes provistas de los receptores adecuados
diversas reacciones: la contracción, la secreción y la excitación o inhibición.
Dopamina
• Regula la actividad motora y los niveles de respuesta en muchas partes del
cerebro.
Serotonina
• Interviene en la regulación de los estados de ánimo, el sueño y en la
regulación del dolor. Se considera el agente químico del “bienestar”.
Noradrenalina
• Interviene en las respuestas de emergencia: aceleración del corazón,
dilatación de los bronquios y subida de la tensión arterial.
Acetilcolina
• Actúa como mensajero en todas las uniones entre la neurona motora y el
músculo. Regula las áreas del cerebro relacionadas con la atención, la
memoria y el aprendizaje.
Encefalinas y endorfinas
• Son opiáceos endógenos que regulan el dolor y la tensión nerviosa y aportan
una sensación de calma.
3.5 Los receptores y los efectores
El cerebro coordina a todos los sistemas corporales
mediante los receptores y los efectores.
Los órganos de los sentidos reciben señales
electromagnéticas, químicas, electro-químicas y
mecánicas. Estas señales son procesadas por los
receptores, encargados de transformar los distintos
tipos de energía en impulsos nerviosos.
Los efectores son órganos encargados de ejecutar
las respuestas a los estímulos ordenador por el
SNC. Las respuestas pueden ser:
• Motoras: por ejemplo, realizar un movimiento
sencillo.
• Secretoras: el efector es una glándula que libera
hormonas en el torrente sanguíneo.
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4.1 El sistema nervioso central (SNC)
El sistema nervioso humano está compuesto por dos sistemas:
• El Sistema Nervioso Central (SNC) controla el funcionamiento
del cuerpo. Está compuesto por el cerebro, el cerebelo, el bulbo
raquídeo y la medula espinal. Procesa la información del exterior
y ordena las respuestas del organismo.
• El Sistema Nervioso Periférico está formado por los ganglios y
los nervios. Transmiten sensaciones y otras informaciones al SNC
y demás partes del organismo.
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El Sistema Nervioso Periférico se divide en dos
sistemas que hallan interrelacionados y cooperan
entre sí.
• Sistema somático: la parte del SN que relaciona
el organismo con el medio ambiente externo.
• Sistema nervioso autónomo (SNA): regula las
funciones internas del organismo. Se divide en
sistema nervioso simpático y parasimpático.
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El sistema nervioso autónomo (SNA)
El SNA regula de forma automática e
inconsciente las funciones del
organismo. Tiene dos subsistemas
que realizan acciones opuestas:
• SN Simpático: estimula las
reacciones de lucha o huida. En
situaciones de emergencia, el cuerpo
debe responder a cambios
repentinos del ambiente externo o
interno.
• SN parasimpático: inhibe o
reduce la acción de los órganos y es
responsable del reposo y
mantenimiento del cuerpo.
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Áreas del Sistema Nervioso Central
Corteza cerebral
Prosencéfalo
(Cerebro anterior)
Sistema
Nervioso
Central
1. Telencéfalo
(hemisferios
cerebrales)
Ganglio basales
Sistema límbico
Tálamo
2. Diencéfalo
Encéfalo
Hipotálamo
3. Mesencéfalo (cerebro medio)
4. Cerebelo
3. Metencéfalo
Romboencéfalo
(cerebro posterior)
5.Protuberancia
6. Mielencéfalo (bulbo raquídeo)
7. Médula espinal
1. TELENCÉFALO
3. División del SISTEMA NERVIOSO
• Compuesto de la corteza cerebral, los ganglios basales y el sistema límbico
(hipocampo y amígdala).
2. DIENCÉFALO
• Compuesto por el tálamo y el hipotálamo.
3. CEREBRO MEDIO o MESENCÉFALO
• Controla los movimientos oculares, los músculos esqueléticos y coordina los reflejos
visuales y aditivos.
4. CEREBELO o METENCÉFALO
• Regula la fuerza y disposición del movimiento y el aprendizaje de habilidades
motoras.
5. PROTUBERANCIA
• Distribuye información desde los hemisferios cerebrales al cerebelo.
6. BULBO RAQUÍDEO o MIELENCÉFALO
• Controla funciones vitales como la digestión, la respiración y la regulación del sistema
cardiovascular.
7. MÉDULA ESPINAL
• Recoge la información somatosensorial que es enviada al cerebro y distribuye las
fibras motoras hacia los órganos efectores del cuerpo. Regula la actividad motora.
3. Estructura y función del sistema nervioso (SN)
B. Los hemisferios cerebrales
El cerebro se divide en dos hemisferios. Cada hemisferio controla el lado
opuesto del cuerpo.
Los hemisferios parecen simétricos pero son anatómicamente diferentes. El
izquierdo es el más racional. El derecho es el más emocional.
Cada hemisferio se divide en cuatro lóbulos:
• El lóbulo frontal está asociado con las funciones mentales superiores.
• El lóbulo temporal recibe sonidos e impulsos olfativos y controla el habla y
la memoria.
• El lóbulo parietal está asociado a las sensaciones corporales.
• El lóbulo occipital es la zona de procesamiento visual de la corteza.
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C. Funciones de la corteza cerebral
El funcionamiento del cerebro es holista, aunque sigamos
manteniendo una división artificial del córtex en cuatro áreas básicas:
• Corteza somatosensorial: se encuentra en el lóbulo parietal,
en el área posterior a la cisura de Rolando. Recibe información de los
sentidos corporales.
• Corteza motora: se encuentra en el lóbulo frontal, en la zona
anterior a la cisura central. Participa en la iniciación de los
movimientos voluntarios.
• Corteza auditiva: se encuentra en el lóbulo temporal, donde se
procesan las señales enviadas por las neuronas sensoriales al oído.
• Corteza visual: se encuentra en el lóbulo occipital. En cada zona
de la corteza visual se proyectan diferentes áreas de la retina.
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4.2 El sistema nervioso periférico (SNP)
El sistema nervioso periférico (SNP) está formado por grupos
neuronales (ganglios y nervios periféricos) que están fuera del SNC
(encéfalo y médula espinal) y se prolongan hacia los tejidos y
órganos del cuerpo.
El SNP se divide en dos componentes:
• El SN somático proporciona información sensorial sobre el
estado muscular y el ambiente externo al SNC, y envía mensajes
del cerebro hacia los órganos sensoriales y los músculos
esqueléticos.
• El SN autónomo transporta la información desde y hacia los
órganos y glándulas internas del cuerpo y regula las actividades
involuntarias, como los cambios del latido cardíaco o la presión
sanguínea.
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Sistema Nervioso Autónomo
• Sistema Nervioso Simpático (adrenérgico).
Estimula reacciones de huída o lucha. Libera adrenalina
(aumenta frecuencia cardíaca, dilata pupilas). Aumenta
presión sanguínea y contenido de azúcar en sangre.
Aumenta acción de glándulas sudoríparas. Dirige la
sangre de los músculos lisos a los músculos del
esqueleto.
• Sistema Nervioso Parasimpático (colinérgico):
Libera acetilcolina. Inhibe o reduce la acción de los órganos.
Ralentiza el latido cardíaco. Encoge la vejiga. Reduce
sudoración.
3. División del SISTEMA NERVIOSO
C. El Sistema Endocrino
El equilibrio corporal se produce por la actuación conjunta
del SNA y del sistema endocrino.
El Sistema endocrino está compuesto por glándulas que,
bajo la dirección del hipotálamo y la hipófisis, metabolizan el
alimento para elaborar y liberar hormonas en la circulación
sanguínea, actuando sobre tejidos y órganos específicos.
Hipófisis
Glándula Tiroides
Glándulas paratiroides
Páncreas
Glándulas Suprarrenales
Ovarios
Testículos
5. Sistema endocrino
El sistema endocrino y el SNA se encargan de la
homeostasis o equilibrio corporal. Está formado por
diferentes glándulas:
• Hipófisis: (glándula pituitaria): situada en la base del
cerebro, controla el sistema endocrino. Está controlada
por el hipotálamo. Segrega varios tipos de hormonas:
del crecimiento, luteinizante, y folículoestimulante.
• Tiroides: situada en la garganta, produce la tiroxina.
Controla el ritomometabólico.
• Paratiroides: produce la hormona paratiroidea. Regula niveles de calcio en sangre y
funcionamiento de nervios y músculos.
• Páncreas: controla el nivel de azúcar en sangre mediante la insulina y el glucagón.
• Glándulas suprarrenales: aumentan el ritmo del corazón y la presión sanguínea,
estimulan la respiración y dilatan vías respiratorias.
• Ovarios: producen estrógenos y progesterona. Controlan la ovulación, el ciclo
menstrual y el embarazo.
•Testículos: Producen testosterona. Regulan el desarrollo sexual en la pubertad.
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6. Métodos de exploración cerebral
• Electroencefalografía (EEG)
• Tomografía axial computerizada (TAC)
• Tomografía por emisión de positrones (PET)
• Imágenes por resonancia magnética (IRM)
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Electroencefalograma (EEG):
Es una exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad
bioeléctrica cerebral en condiciones basales de reposo, en vigilia o sueño, y
durante diversas activaciones (habitualmente hiperpnea y estimulación
luminosa intermitente) mediante un equipo de electroencefalografía
La llegada de los sistemas de 256 canales
produce un verdadero avance ya que este
sistema permite el registro simultáneo de toda
la superficie cerebral y de estructuras
profundas.
Tomografía axial
computada (TAC):
La tomografía axial computarizada
(TAC), o tomografía computarizada
(TC), también denominada escáner, es
una técnica de imagen médica que
utiliza radiación X para obtener cortes
o secciones de objetos anatómicos con
fines diagnósticos.
Tomografía por
Emisión de
Positrones (PET):
La Tomografía por Emisión de
Positrones es una técnica no invasiva
de diagnóstico e investigación “in vivo”
por imagen capaz de medir la
actividad metabólica del cuerpo
humano. Muestra cómo cada área del
cerebro consume glucosa.
Resonancia
Magnética
Nuclear
Funcional
(RMNF):
La imagen por resonancia magnética
funcional es un procedimiento clínico y de
investigación que permite mostrar en
imágenes las regiones cerebrales que ejecutan
una tarea determinada. El procedimiento se
realiza en el mismo resonador utilizado para
los exámenes de diagnóstico, pero con
modificaciones especiales del software y del
hardware
Tomografía
computada por
emisión de fotón
único (SPECT):
Es una técnica médica de tomografía que utiliza rayos gamma.
Es muy parecida a una radiografía, pero utiliza una cámara
sensible a los rayos gamma y no a los rayos X. Como en una
radiografía, cada uno de las imágenes que se obtienen es
bidimensional, pero pueden combinarse muchas imágenes
tomadas desde distintas posiciones alrededor del paciente
para obtener una imagen tridimensional.
Cerebro masculino y femenino REMUJER
DIFERENCIAS
Los hombres y mujeres no sólo se diferencian por
sus características físicas y su función reproductora,
sino también en sus capacidades intelectuales.
Parece que hay distintos estilos cognitivos
asociados al hecho de ser hombre o mujer.
5. EL CEREBRO DEL HOMBRE Y DE LA
MUJER
EXPLICACIONES
 Una de ellas es que las hormonas sexuales condicionan la organización
del cerebro en una etapa precoz de la vida.
 Las hormonas sexuales también influyen en la vida adulta y actúan
sobre el cerebro modificando nuestros impulsos primarios, nuestro estado
emocional y la conducta.
 En los hombres existe una producción continua de testosterona y
sabemos que induce agresividad. En las mujeres en cambio, la
progesterona es un modulador de la actividad neuronal.
7. Cerebro de hombre y cerebro de mujer
Los hombres y las mujeres no solo se diferencian por sus características
físicas y psicológicas y por su función reproductora, sino que también
difieren en sus capacidades intelectuales.
Muchas pruebas sugieren que las mujeres son mejores que los hombres en
habilidades como el uso del lenguaje, la fluidez verbal, la velocidad de
articulación, la gramática, velocidad perceptiva y cálculo aritmético.
Por su parte, los hombres muestran una mejor ejecución en tareas
espaciales (resolución de laberintos, ensamblaje de imágenes, rotación
mental y destrezas mecánicas). También son mejores en razonamiento
matemático, pruebas de habilidades motoras y localización de un camino en
un itinerario.
Una explicación de las diferencias cognitivas de hombres y mujeres es que
las hormonas sexuales condicionan la organización del cerebro en una etapa
precoz de la vida.
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DIFERENCIAS
Las mujeres son mejores que los hombre en:
 habilidades que requieren el uso del lenguaje,
como la fluidez verbal, la velocidad de articulación y
la gramática.
 También superan a los hombres en velocidad
perceptiva y cálculo aritmético, recuerdan más
detalles singulares de una ruta y
 son más rápidas en ciertas tareas manuales.
5. EL CEREBRO DEL HOMBRE Y DE LA
MUJER
DIFERENCIAS
Los hombres :
 muestran una mejor ejecución en tareas
espaciales (resolución de laberintos, ensamblaje de
imágenes, rotación mental y destrezas mecánicas).
 También superan a las mujeres en el razonamiento
matemático, localización de un camino en un
itinerario y
 en pruebas de habilidades motoras.
8. Patologías cerebrales
8. Patologías cerebrales
Autismo. Trastorno de Espectro Autista (TEA)
Se caracteriza por una alteración del lenguaje y la comunicación, carencia de vínculos afectivos con los padres,
rechazo al contacto físico por tener una imaginación limitada.
Epilepsia
La epilepsia es una grave alteración de la actividad eléctrica cerebral y puede ser hereditaria. La epilepsia se
manifiesta por diferentes tipos de ataques.
Enfermedad de Alzheimer
Se caracteriza por una progresiva pérdida de la memoria, que conduce a una demencia severa y afecta a la
capacidad de pensar, hablar o realizar las tareas básicas de aseo personal
Enfermedad de Parkinson
Es un trastorno neurológico originado por un déficit del neurotransmisor dopamina en el cerebro. Causa
dificultades para andar, equilibrio deficiente, temblores, rigidez de los músculos y falta de expresión facial.
Hidrocefalia
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TRASTORNO DE ESPECTRO AUTISTA (TEA)
AUTISMO:
Es un trastorno del desarrollo que se manifiesta antes de los 3
años y que persiste durante toda la vida. Se caracteriza por
una alteración del lenguaje y la comunicación, carencia de
vínculos afectivos con los padres, rechazo al contacto físico e
imaginación limitada. Tienen movimientos repetitivos y
estereotipados. Viven rodeados de rutinas o rituales y
muestran gran resistencia al cambio en su entorno.
EPILEPSIA:
La crisis epiléptica refleja una actividad anormal y
repentina de las neuronas. La epilepsia es una grave
alteración de la actividad eléctrica cerebral y puede ser
hereditaria. Se manifiesta por diferentes tipos de
ataques. En la crisis generalizada se produce la pérdida
de conciencia y un intenso espasmo muscular. Las crisis
parciales, ataques más suaves, producen una corta
pérdida de conciencia, los ojos miran sin expresión y se
interrumpe la concentración.
ALZHEIMER:
Es un trastorno degenerativo del encéfalo que se vincula
con la degeneración de las neuronas que proporcionan
acetilcolina al cerebro. Se caracteriza por una progresiva
pérdida de la memoria, que conduce a una demencia
severa y afecta a la capacidad de pensar, hablar, orientarse
o realizar las tareas más básicas de aseo personal.
PARKINSON:
Esta enfermedad está caracterizada por una pérdida
de neuronas originada por un déficit de la dopamina
en el cerebro. Los síntomas más característicos son:
temblores y rigidez de los músculos, falta de
expresión facial, equilibrio deficiente, lentitud en los
movimientos y dificultades para andar.
AFASIA:
Supone la pérdida del lenguaje verbal en sus aspectos
de expresión y/o comprensión como resultado de una
lesión cerebral en el hemisferio izquierdo en las zonas
de coordinación del lenguaje y que tiene lugar después
de que el lenguaje haya sido desarrollado e integrado. El
tipo de deficiencia depende del lugar donde esté
localizado el daño, pero en ningún caso afecta a la
capacidad intelectual.
• Lesión
en el Área de Broca (lóbulo frontal izqdo.): produce afasia motora, afectando a la
escritura y a la materialización del habla. Estos pacientes escriben o pronuncian oraciones simples
sin complementos. Normalmente, entienden lo que oyen y leen; tienen dificultad para encontrar
las palabras adecuadas y no pueden nombrar ni siquiera los objetos de uso diario; saben lo que
quieren decir y sufren al advertir que no son capaces de decirlo.
• Se produce afasia sensorial cuando la lesión afecta al área de Wernicke (área temporal posterior
izquierda). En este caso el paciente tiene dificultades para entender lo que dicen los demás y,
también en la expresión del lenguaje verbal ya que, al no comprender, la expresión verbal es fluida
y abundante aunque carente de sentido.
ESCLEROSIS MÚLTIPLE:
La esclerosis múltiple es una enfermedad crónica
del sistema nervioso central. Se caracteriza por la
pérdida de mielina, sustancia grasa que rodea que
rodea los axones de las neuronas y facilita la
conducción de impulsos nerviosos producidos en
nuestro cerebro. Si se daña o destruye, las
neuronas no transmiten las señales con eficacia y
muchas funciones orgánicas disminuyen o se
pierden.
Puede tener como consecuencia una movilidad
reducida o invalidez en los casos más severos.
Otros efectos son debilidad muscular, mala
articulación de las palabras y trastornos de visión,
dependiendo de la zona de sistema nervioso
donde la mielina se destruye.
ESCLEROSIS MÚLTIPLE:
Di en voz alta los colores correspondientes a cada palabra.