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LATERALIZACION La Importancia de la Evaluación Neuropsicológica del Niño con Trastornos en el Aprendizaje: Modelo Conceptual y Estudio de Casos. Jorge Alfredo Herrera Pino, PhD. Instituto Neuroconductual de Miami, EUA. A través de los años, diferentes disciplinas han aportado sus conocimientos a nuestra comprensión y capacidad de respuesta diagnóstica y terapéutica frente a los trastornos del aprendizaje incluyendo la dislexia y el déficit de atención e hiperactividad. Durante las últimas décadas, a medida que la capacidad de diagnóstico neuro-radiológico y neurofisiológico han aumentado de forma vertiginosa, se ha visto también un creciente interés en determinar con un mayor grado de certeza la naturaleza de los déficits que presentan los niños con estas condiciones en las denominadas funciones corticales superiores. Se ha hecho necesario desarrollar un nivel adicional de explicación si verdaderamente vamos a comprender, en efecto, qué le pasa a estos niños. Alexander Luria, uno de los más destacados científicos de nuestros tiempos, cuyo interés se centró sobre el estudio de las patologías conductuales que se manifestaban a partir de las lesiones cerebrales, argumentó, hace ya mucho tiempo, a favor de este nivel de análisis. En sus clásicos estudios sobre las afasias (Luria, 1978) y posteriormente en su obra Fundamentos de Neurolingüística (1980), Luria argumentó que para comprender los déficits de lenguaje presentados por los pacientes con afasias, no era suficiente conocer la localización de la lesión, ni tampoco sus consecuencias sobre funciones globales, tales como el "lenguaje". Luria utilizó la afasia de Wernicke, una de las más conocidas formas de trastornos del lenguaje, para ilustrar este punto de vista. La afasia de Wernicke resulta habitualmente de una patología bien conocida cuando se presenta como resultado de un accidente cerebro-vascular. La zona o área de Wernicke es bien conocida neurológicamente, y aquellos pacientes que tienen lesiones en esta zona cerebral presentan habitualmente un serio trastorno en los procesos de comprensión del lenguaje. Según los criterios diagnósticos del llamado Grupo de Boston (cf. Benson, 1993; Goodglass y Kaplan, 1986) la afasia de Wernicke se define como una forma fluida de afasia con incapacidad para repetir. Para Luria, sin embargo, saber que la afasia de Wernicke es fluida y caracterizada por la incapacidad para repetir, así como saber qué zona específica del cerebro ha sido dañada, o que el lenguaje del paciente está caracterizado por una jerga con serias distorsiones o parafasias literales, simplemente no es suficiente para "saber" por qué tiene estos déficits específicos. Luria refiere que el proceso o función cortical que se ha "disuelto" es la "audición fonémica" o capacidad previamente aprendida por el paciente para discriminar fonemas que son importantes para comprender el idioma que este habla. He ahí la clave para comprender exactamente qué le pasa al paciente y para establecer un programa adecuado para corregir el déficit identificado. Otra entidad ampliamente conocida por la neurología es la afasia de Broca. De nuevo, la localización de la lesión que produce esta condición fue descrita hace mucho más de un siglo, y su presentación como una forma no fluida de afasia, caracterizada también por la incapacidad de repetir, ha sido muy bien descrita también por el llamado Grupo de Boston (cf. Benson, 1993; Goodglass y Kaplan, 1986). Fue Henri Hécaen (Hécaen, 1972), sin embargo, otro distinguido investigador de la relación cerebro-conducta quien nos describe la afasia de Broca en términos neuropsicológicos, al estilo de Luria. Según Hécaen, el paciente que sufre de la afasia de Broca en sus diferentes grados puede presentar desde una incapacidad para la "realización fonémica" hasta para la "realización de la frase". De nuevo, se hace hincapié sobre el vínculo entre el proceso neuropatológico y el proceso psicológico. Por otro lado, el trabajo de Roger Sperry (ver Springer y Deutsch, 1993), otro renombrado científico de este siglo, sirve para ilustrar el papel de la evaluación neuropsicológica. Hacia el final de la década que comenzó en 1980 Sperry recibió el Premio Nóbel de Medicina por descubrir la naturaleza de los déficits cognitivos experimentados por los pacientes comisurotomizados. Sperry pudo comprobar que estos pacientes no podían procesar información pictórica presentada en su campo visual izquierdo, mientras que no podían procesar información lingüística presentada de forma escrita en el campo visual derecho (Sperry, 1968). El trabajo de Sperry cerró el círculo ya previamente establecido sobre la asimetría funcional del cerebro y ha servido para comprender de forma mucho más clara por qué un paciente con una lesión en el hemisferio izquierdo presenta habitualmente trastornos del lenguaje, mientras que otro con una lesión en el hemisferio derecho presenta habitualmente trastornos en la percepción visual y el manejo del espacio extra-personal. Por un lado, el psiquiatra, el neurólogo y el neurocirujano, como médicos, fueron formados en el conocimiento de las estructuras cerebrales, su funcionamiento y sus patologías. El psicólogo y el psicopedagogo, por otro lado, fueron formados en el estudio de los procesos de aprendizaje, así como en la evaluación del rendimiento académico, la inteligencia, la personalidad y la organicidad. Sin embargo, es el neuropsicólogo el profesional responsable por establecer la relación entre la condición del tejido cerebral y las funciones psicológicas afectadas, tal y como se ha descrito con anterioridad. En este orden de ideas, la presentación de síntomas en los niños que sufren algún tipo de trastorno en el aprendizaje o déficit de atención e hiperactividad puede ser muchas veces tan sutil que escapa el examen clínico. Por otro lado, los exámenes neuro-radiológicos y neurofisiológicos arrojan generalmente resultados negativos aún cuando el niño presenta una constelación de síntomas que recurren con regularidad y representan las consecuencias conductuales de una posible disfunción cerebral. La explicación de los substratos pato fisiológicos de estos síntomas ha sido atribuida a la presencia de una etiología "evolutiva", la cual no es identificable a través de métodos diagnósticos diseñados para producir una imagen del cerebro (Spreen, Risser y Edgell, 1995). Dislexia Específica de Evolución En este sentido, Norman Geschwind (1965) en su monumental artículo sobre el síndrome de desconexión, avanzó una explicación para la patofisiología de la dislexia específica de evolución dentro del contexto de la afasia evolutiva basándose en observaciones preliminares de la pobre organización y falta de abundancia histológica de la región parieto-témporooccipital del hemisferio izquierdo de disléxicos confirmados. Según Geshwind, la dislexia específica de evolución es un trastorno del lenguaje producido por una pobre capacidad "evolutiva" de conexión intersensorial. Unos años más tarde, fue el grupo de investigación neuropsicológica dirigido por Paul Satz y Dirk Bakker (ver Satz, Taylor, Friel y Fletcher, 1978 y Bakker y Satz, 1970) quienes le dieron el frente a las hipótesis neuropsicológicas que surgieron de los planteamientos de Geschwind. Por otro lado, ha sido Albert Galaburda, quien ha continuado el trabajo de constatar las alteraciones histológicas características de los disléxicos. El trabajo de Satz y cols. (1978) Y Bakker y Satz (1970) produjo una serie de importantes correlatos neuropsicológicos de la dislexia dentro del concepto del Síndrome de Gerstmann, en base a los cuales no sólo pueden hacerse predicciones sobre el éxito futuro en el aprendizaje, si no que también se pueden desarrollar métodos correctivos fundamentados en el fortalecimiento de las conexiones intersensoriales. El enfoque de la dislexia como un trastorno del lenguaje análogo a la afasia adquirida se refleja también en el trabajo de Paula Tallal (Tallal, Stark y Mellits, 1985) Y Paula Menyuk (Menyuk, 1978) quienes estudiaron los trastornos de la audición fonémica en niños disléxicos. Para estos autores, el déficit principal de los niños disléxicos es la falta de capacidad para "tomar conciencia" ("awareness") de los elementos fonológicos que constituyen la palabra hablada y trasladar este "conocimiento" a la palabra escrita. Dentro de este contexto, Njiokiktjien (1993) Y Pennington (1990 describen la comorbilidad entre los trastornos evolutivos de la lectura (dislexia) y los del lenguaje (afasia). La evaluación neuropsicológica le ofrece a los clínicos la posibilidad de comparar la conducta del niño disléxico o con déficit de atención e hiperactividad con la de otros tipos de pacientes o individuos de forma sistemática de tal manera que se pueden discernir patrones de déficits asociados con los diferentes cuadros de fisiopatología que se estiman ser responsables por las disfunciones corticales superiores que estos presentan. En relación a la dislexia, específicamente, la visión de esta como un trastorno del lenguaje trae a colación el uso de instrumentos neuropsicológicos diseñados a partir del estudio de las funciones afectadas en pacientes afásicos. La función nominativa del lenguaje, por ejemplo, involucra una amplia zona de la corteza cerebral a partir del área de Wernicke, la zona parietotémporo-occipital, el fascículo arqueado a través de los lóbulos parietal y frontal, el área de Broca y, por último, la región media de la corteza frontal motora. Dentro de este contexto, la lectura es un acto de la función nominativa que ocurre una vez que se ha establecido inicialmente la integración intersensorial adecuada. Uno de los instrumentos neuropsicológicos más sensitivos a las perturbaciones de la función nominativa del lenguaje es el TEST DE NOMBRAR COLORES Y PALABRAS DE STROOP (Golden, 1978). También lo es la administración oral del TEST DE SÍMBOLOS y DÍGITOS (Smith, 1982). Otro instrumento sumamente útil en determinar el nivel de "consciencia" fonológica del niño disléxico es el TEST DE FLUIDEZ VERBAL, también denominado TEST DE ASOCIACIÓN CONTROLADA DE PALABRAS (Benton y Hamsher, 1991). El éxito de la lectura depende también del manejo de los elementos receptivos del lenguaje. EL TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO VERBAL DE REY (Spreen y Strauss, 1991) es sensitivo a las perturbaciones de los aspectos mnésticos del lenguaje, los cuales son afectados por disfunciones de las regiones medias o internas de la corteza cerebral del lóbulo temporal izquierdo. Por otro lado, el TEST DE FICHAS DE DERENZI Y VIGNOLO es sumamente sensitivo a las perturbaciones del lóbulo parietal izquierdo, no tanto en su función de conexión como lo es el fascículo arqueado, si no en su función de análisis de los aspectos sintagmáticos o simultáneos del lenguaje (ver Spreen and Strauss, 1991; Lezak, 1995). La exploración de los procesos motores y visuo-motores es otra de las contribuciones de la valoración neuropsicológica del niño con trastornos en el aprendizaje, incluyendo aquellos que sufren de dislexia. A tal efecto, se incluyen medidas de preferencia y dominancia lateral en la exploración neuropsicológica, así como tareas de diferentes niveles de complejidad. Dentro de estos instrumentos se encuentran el EXAMEN DE DOMINIO LATERAL DE LA BATERÍA NEUROPSICOLÓGICA DE HALSTEAD-REITAN (Reitan y Wolfson, 1993), el TEST DE DESTREZA DÁCTILO-MOTORA, el Test de fuerza manual y el TEST DE CLAVIJAS (ver Spreen y Strauss, 1991 y Lezak, 1995). Déficit de Atención e Hiperactividad Una de las preguntas más importantes que nos podemos plantear en relación a los niños que presentan déficits de atención con o sin hiperactividad es, precisamente, ¿cuál es el "déficit"? Podemos preguntar también, ¿cómo se manifiesta el "déficit"? En este sentido, la evaluación neuropsicológica puede contribuir de nuevo de manera propia. Aquí conviene estudiar las reacciones del niño en base a los estadios del proceso de la atención descritos por Mirsky (1991; 1987). Se encuentran perturbaciones características de los procesos de enfocar y ejecutar haciéndosele muy difícil al niño su atención hacia los aspectos importantes del estímulo, así como reaccionar de forma rápida y eficiente frente a los mismos y el tiempo de reacción es elevado. El niño con déficit de atención puede presentar también perturbaciones características relacionadas con la capacidad para sostener la atención. Este proceso se ha asociado con las dificultades que presentan estos niños para resistir las distracciones del medio, así como las dificultades que presentan para volver a retomar el hilo de la tarea una vez que esta ha sido interrumpida (Ver Pennington, 1991). Por último, según el modelo de Mirsky (1991; 1987) los niños con déficit de atención presentan frecuentemente una incapacidad para cambiar de forma eficiente la atención enfocada, perseverando en respuestas ya no apropiadas. En los niveles más altos de procesamiento cognitivo, la perseveración o incapacidad de cambiar el foco de la atención, se manifiesta en trastornos de la formación de conceptos abstractos. Dentro del modelo desarrollado por Mirsky (1991; 1987), los diferentes estadios del proceso de atención responden a instrumentos neuropsicológicos específicos. EL TEST DE NOMBRAR COLORES Y PALABRAS DESTROOP (Golden, 1978) representa, según Mirsky, una tarea idónea para la evaluación del primer estadio, es decir, enfocar y ejecutar. Otro instrumento altamente sensitivo a las perturbaciones de este estadio de la atención es TEST DE SÍMBOLOS Y DÍGITOS (Smith, 1982) en su administración escrita, al igual que lo es el TEST DE TRAZADOS, el cual es parte de la Batería Neuropsicológica de Halstead-Reitan (Reitan y Wolfson, 1993). La capacidad para sostener la atención se ve reflejada de forma idónea en el TEST DE EJECUCIÓN CONTÍNUA (Loong, 1988; Conner, 1995), mientras que el TEST DE CLASIFICACIÓN DE TARJETAS DE WISCONSIN (Heaton, Chelune, Talley, Kay y Curtis, 1993) responde a las perturbaciones en la capacidad para cambiar el foco de la atención de forma adaptativa (Mirsky, 1991; 1987). EL TEST DE RETENCIÓN VISUAL DE BENTON REVISADO (Benton, 1974) y el TEST DE COPIA DE UNA FIGURA COMPLEJA (Rey, 1959) son también instrumentos neuropsicológicos capaces de ayudar en determinar con un alto grado de precisión la naturaleza específica de los trastornos de la atención y su impacto sobre la memoria (ver Spreen and Strauss, 1991 y Lezak, 1995). Parámetros de la Evaluación Neuropsicológica El proceso de evaluación neuropsicológica se lleva a cabo en base a una serie de parámetros y herramientas conceptuales algunas de las cuales son idóneas a la neuropsicología, y otras que han sido derivadas de otras disciplinas. Uno de estos parámetros básicos es el de la doble disociación de funciones descrito inicialmente por Hans-Lukas Teuber en 1964 (Walsh, 1985). Según este concepto, la exploración neuropsicológica establece un patrón de déficits no sólo en base a los hallazgos positivos, si no también en base a los hallazgos negativos. Una vez que se han identificados los hallazgos, estos se interpretan en función de conceptos de lateralización de funciones o asimetría funcional del cerebro (ver Springer y Deutsch, 1993). Otro parámetro importante de la evaluación neuropsicológica es el concepto de tablas actuariales. Es decir, un instrumento de evaluación psicológica se hace parte del proceso de valoración neuropsicológica cuando se puede establecer claramente el nivel de ejecución que diferencia una muestra de pacientes con lesiones o disfunciones cerebrales identificadas independientemente de otra de pacientes o individuos sin lesiones cerebrales o con lesiones diferentes a las del grupo original (ver Lezak, 1995; Reitan y Wolfson, 1993; Reitan y Davison, 1974). Como herramienta de diagnóstico, la evaluación neuropsicológica utiliza también el concepto de rangos de severidad para determinar cuan lejos de la ejecución "normal" está la del paciente estudiado. Esto es útil para establecer el nivel de impedimento que se puede esperar del paciente en relación a las funciones corticales superiores valoradas. El análisis de síndrome es otro concepto importante en el uso de la evaluación neuropsicológica. Al igual que en cualquier otro quehacer del diagnóstico médico, la presentación regular de síntomas se utiliza para definir una entidad nosológica en base a la cual se pueden predecir los tipos de impedimentos o disfunciones que se pueden esperar del paciente. Evaluación Neuropsicológica y Rehabilitación Cognitiva La evaluación neuropsicológica del niño con trastornos del aprendizaje incluyendo la dislexia y el déficit de atención e hiperactividad puede servir de base para la confección de un programa de rehabilitación o terapia cognitiva. Se distinguen dos tipos de alternativas en la selección de métodos de intervención. Presentamos a continuación algunos ejemplos de esta tecnología basada de forma fundamental sobre las conceptualizaciones neuropsicológicas. El advenimiento de la informática ha contribuido al desarrollo de un número de programas de rehabilitación o terapia cognitiva. Se destaca entre estos el Captain's Log Cognitive Trainig System, el cual incluye una amplia gama de ejercicios con diferentes niveles de complejidad. El Captains's Log Cognitive Training System (Sanford, 1985) incorpora ejercicios diseñados primordialmente para la corrección de trastornos de la atención representativos de los niveles descritos por Mirsky (1991; 1967). Este programa consiste de cuatro módulos: atención, óculomotor, conceptual y numérico-memoria. Por otro lado, el modelo neuropsicológico ha permitido la adaptación de otros programas computarizados a las necesidades específicas de los niños con disfunciones de la integración intersensorial y la función nominativa del lenguaje. A tal efecto, hemos adaptado varios ejercicios del programa Cognitive Prescription (Rainwater, 1986) para el tratamiento de estas disfunciones específicas. Dentro de las alternativas no informatizadas, el Stabilized Learning System (Lyman, 1986), es, sin duda alguna, el método de rehabilitación o terapia cognitiva para niños con dislexia o déficits de atención con o sin hiperactividad más completo y conceptualmente sólido desde una perspectiva neuropsicológica. Este sistema utiliza el movimiento de los brazos, las piernas y el cuerpo para focalizar la atención del niño o para ayudarle a internalizar la forma de las letras y los movimientos asociados con su escritura. El Stabilized Learning System está basado en conceptos psicomotores, aunque no se queda en ellos, tal y como fue característico de otros sistemas de intervención psicomotora, tal como los ejercicios para el desarrollo de la lateralidad y la relación perceptual-motora desarrollados por Kephart (1960) hace ya mucho más de 30 años. El Stabilized Learning System utiliza los movimientos para el enriquecimiento de los esquemas internalizados de las letras, contribuyendo el movimiento y las sensaciones propioceptivas que este produce al fortalecimiento de los nexos fonético-gráficos, y su relación con los conceptos representados por la palabra escrita. Estudio de Casos Este breve repaso de conceptos y métodos neuropsicológicos prepara el camino para la revisión de algunos casos de niños con trastornos en el aprendizaje del tipo que se asocian con la dislexia y el déficit de atención e hiperactividad. El primer caso es el de M.A un niño de ocho años de edad quien fue traído a consulta por su madre, quien aportó la información obtenida durante la entrevista inicial. Según la mamá de M.A, éste ha estado bajo la atención del Dr. S.P., neurólogo-pediátrico, quien tuvo la gentileza de remitirnos un informe sobre la condición del niño y su evolución. Según la información aportada en el informe remitido por el Dr. P., M.A, ha sido evaluado y seguido desde el año 1993 con evidencia de presentar el síndrome de déficit de atención e hiperactividad. Recientemente, se le había administrado un instrumento que evalúa primordialmente la capacidad de atención sostenida, uno de los componentes del proceso de atención. Según la información que nos brindó gentilmente el Dr. P., M.A presentaba un cuadro de dificultades de atención, inquietud, inmadurez emocional, impulsividad, así como dificultades en la interacción con otros niños. La evaluación llevada a cabo por el Dr. P. también incluyó un cuestionario contestado por los padres, en el cual se obtuvieron valores muy significativos en relación a la presencia de trastornos de la conducta, dificultades en el aprendizaje, tendencia hacia la impulsividad y la hiperactividad, así como hacia la ansiedad. Según la información provista por la mamá, y por el Dr. P., M.A fue medicado con Ritalin (metilfenidato), por un período de aproximadamente un mes, presentando subsiguientemente síntomas de tics, incluyendo parpadeos y movimientos del cuello, los cuales hicieron sospechar la presencia del síndrome de Giles de la Tourrete. La medicación, en vista de los síntomas adversos desarrollados por el niño, fue descontinuada. A continuación se presentan los resultados de la evaluación neuropsicológica llevada a cabo con M.A, en nuestra filial de Panamá, la División Neuroconductual de Amerihab bajo la supervisión del Dr. Danilo Espino, Director Médico de dicha institución. Los datos obtenidos en Panamá fueron procesados y analizados en nuestro Centro de Diagnóstico de la Florida, Estados Unidos, donde radica nuestro banco de datos. Se le administró a M.A una batería de pruebas y procedimientos neuropsicológicos configurada en términos de un enfoque ecléctico de evaluación de procesos y funciones corticales superiores. A continuación presentamos la descripción de cada uno de los procedimientos utilizados, así como los resultados obtenidos y su debida explicación. Se utilizó el TEST DE EJECUCIÓN CONTINUADA (Loong, 1988) como parte de esta exploración neuropsicológica llevada a cabo con M.A. Este test es sensitivo a las alteraciones de los procesos de atención sostenida y está fundamentado en el paradigma de detección de señales siendo una buena medida de los procesos intermedios de la atención, es decir, entre la capacidad de enfocar y ejecutar y la capacidad de romper las perseveraciones está este proceso de atención sostenida sin retroalimentación durante la ejecución de la tarea. La puntuación de este instrumento toma en cuenta respuestas correctas como las incorrectas. Según los resultados obtenidos por M.A., en el TEST DE EJECUCIÓN CONTINUADA (Loong, 1988), la proporción entre respuestas correctas e incorrectas cae dentro de lo que se puede esperar para una población sin trastornos en los procesos de la atención sostenida. Es decir, los resultados obtenidos no apoyaron la consideración de que existía un déficit específico en este componente intermedio de los procesos de atención. EL TEST DE INTELIGENCIA NO VERBAL-2 (Brown, Sheberneu y Johnsen, 1990) fue administrado a M.A para una valoración global de las funciones intelectuales y de integridad de los hemisferios cerebrales sin la presencia de su capacidad verbal. Este test nos permitió obtener un coeficiente que posee relación con el menoscabo en el funcionamiento del pensamiento abstracto y pudo servir como indicador global de alteración en las funciones cerebrales superiores de M.A El coeficiente de 138 alcanzado por M.A en el TEST DE INTELIGENCIA NO VERBAL-2, se situó dentro de un rango de severidad de 0 en una escala de valores de 0 a 4. Estos resultados están situados por encima del valor promedio normal para esta prueba y constituyen un indicador de ausencia de trastorno en los procesos de razonamiento abstracto. EL TEST DE CLASIFICACIÓN DE TARJETAS DE WISCONSIN (Heaton y cols, 1993) fue aplicado a M.A para llevar a cabo una valoración de la integridad de las funciones cerebrales superiores relacionados con el pensamiento lógico y el razonamiento, así como del funcionamiento general de los hemisferios cerebrales. Esta prueba requiere la creación de estrategias para solucionar problemas sobre la base de una información proporcionada por el Examinador y discriminar entre categorías de color, forma y número. El número de categorías obtenidas por M.A, demostró que presentaba un deterioro de nivel leve de las funciones cerebrales superiores valoradas por este instrumento, lo que guarda correspondencia con los puntajes obtenidos por otros pacientes en los que, por otras vías, se les han comprobado disfunciones en los hemisferios cerebrales. La capacidad para encontrar la palabra adecuada frente a estímulos abstractos, tales como colores, fue evaluada en la exploración neuropsicológica llevada a cabo con M.A, por medio del TEST DE NOMBRAR COLORES Y PALABRAS DE STROOP (Golden, 1978). Esta tarea requiere el uso de la reauditorización, así como la asociación vocal-motora rápida, dentro de la función nominativa del lenguaje. En la condición de administración de este instrumento que requiere la lectura de palabras bajo condición cronometrada, M.A obtuvo un puntaje que se ubica dentro de un Rango de Severidad de 1 en una escala de 0 a 4. Estos resultados indican la ausencia de dificultad en la función nominativa del lenguaje tal y como se valora por medio de este procedimiento. Por otro lado, el puntaje obtenido por M.A en este instrumento bajo la condición de administración en la que se le pidió que nombrase colores se ubica dentro de un Rango de Severidad de 3, lo cual indica una ejecución bastante inferior al promedio y se espera en pacientes que sufren de trastornos moderados de la función nominativa del lenguaje. Por último, M.A obtuvo un puntaje en la condición de administración de este instrumento que requiere nombrar el color de la tinta con que está escrita las palabras rojo, azul y verde, el cual se ubica dentro de un Rango de Severidad de 2 en una escala entre 0 y 4. Estos resultados indicaron una ejecución de esta tarea dentro del nivel de impedimento leve. La administración oral del TEST DE SÍMBOLOS Y DÍGITOS (Smith, 1982) fue utilizada como medida adicional de la función nominativa del lenguaje. Ambas administraciones reflejan también la consolidación de memoria incidental, la cual facilita la ejecución de esta tarea. El puntaje obtenido por M.A en la administración oral del TEST DE SÍMBOLOS DÍGITOS cayó dentro de un Rango de Severidad de 1, en una escala de 0 a 4. En base a estos resultados, las habilidades de asociación visual-verbal, y función nominativa del lenguaje de M.A se caracterizan por la ausencia de déficit o impedimento. La facilidad de acceso a categorías lingüísticas mediadas por las porciones dorsolaterales del lóbulo frontal izquierdo fue valorada por el TEST DE FLUIDEZ VERBAL del Examen multilingüe de la Afasia (Benton y Hamsher, 1989). Este procedimiento se lleva a cabo por medio de la asociación oral de palabras controlada esta por fonemas específicos (FAS). La cantidad de palabras producidas por M.A fue utilizada para obtener una puntuación, la cual fue valorada en relación a una muestra normativa apropiada. Esta se ubica dentro de un Rango de Severidad de 2 en una escala de 0 a 4, en la cual a mayor el rango, mayor el nivel de impedimento. Estos resultados denotan un nivel de impedimento leve en las funciones de lenguaje expresivo valoradas por este procedimiento. EL TEST DE COPIA DE UNA FIGURA COMPLEJA (Rey, 1959) le fue administrado a M.A bajo las condiciones de copia y memoria dilatada, como medida de los procesos de atención visual y praxis visuo-constructiva, así como de memoria visual e integración de un conjunto de estímulos visuales presentados simultáneamente. Este procedimiento es especialmente sensible a las perturbaciones de los procesos de percepción simultánea e integración visuomotora mediadas por las regiones fronto-parietales del hemisferio derecho. El puntaje obtenido por M.A en la copia de la figura compleja cae dentro de un Rango de Severidad de 0 en una escala de 0 a 4 indicando la ausencia de disfunciones relacionadas con la atención visual y la praxis visuo-constructiva asociadas con las regiones medias del hemisferio derecho. En la administración de memoria de la figura compleja, el resultado obtenido por M.A puede ser ubicado dentro de un Rango de Severidad de 3 en una escala de 0 a 4. Estos resultados indican la presencia de un déficit o impedimento moderado relacionado con los procesos mnésticos de las regiones parietales del hemisferio derecho. La administración escrita del TEST DE SÍMBOLOS Y DÍGITOS (Smith, 1982) se utilizó como una medida de atención visual y asociación visual de símbolos. El puntaje obtenido por M.A en la administración escrita de este instrumento correspondió a un Rango de Severidad de 3 en una escala de 0 a 4. Estos resultados revelan la presencia de impedimento o déficit moderado en las funciones valoradas por este procedimiento, incluyendo la atención y asociación visual y la memoria incidental. La exploración neuropsicológica de M.A incluyó también el TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO VERBAL DE REY (Lezak, 1995). Dicho instrumento requiere la repetición de memoria de una lista de 15 palabras presentadas en cinco ensayos consecutivos. Su propósito fue la de esclarecer la curva de aprendizaje de M.A partiendo de una línea base, con ensayos repetidos, los cuales incluyen cada vez la totalidad del material a ser aprendido. Los procesos valorados por este instrumento reflejan la integridad de los circuitos de memoria ubicados en el lóbulo temporal izquierdo. El número de palabras recordado inicialmente por M.A, a partir de la lista de 15 palabras presentada correspondió a un Rango de Severidad de 0 en una escala de 0 a 4. Se estima, a partir de estos resultados, que M.A. es capaz de retener suficientes palabras como para desestimar la presencia de síntomas de una disfasia acúsico-amnésica. M.A. ejecutó la quinta repetición (V) de la lista dentro de los puntajes equivalentes a 0 en una escala de Rangos de Severidad que va de 0 a 4. A partir de estos resultados se puede determinar que M.A. no presenta ningún tipo de impedimento en la consolidación de la memoria auditivo-verbal. De nuevo, dentro de los parámetros de evaluación del TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO-VERBAL DE REY. Unos treinta (30) minutos después de la repetición de la quinta presentación de la lista de 15 palabras, se le pidió a M.A. que recordara cuanto pudiese de la misma. El número de palabras recordado por M.A. correspondió a un Rango de Severidad de 0 en una escala de 0 a 4, en la cual a mayor el rango, peor la calidad de la ejecución. Así, M.A. demostró la ausencia de dificultades en la consolidación de la memoria auditivo-verbal a mediano plazo, tal y como se evalúa en este procedimiento. La dominancia ocular de M.A. fue valorada por medio del TEST ABC DE VISIÓN (Miles, 1976). Este procedimiento tiene la ventaja de utilizar la visión binocuIar, con supresión del ojo no dominante, para determinar el predominio lateral de un ojo sobre el otro. La ejecución de M.A. en este procedimiento estuvo caracterizada por la supresión sistemática de la visión del ojo izquierdo, lo cual revela la presencia de un predominio lateral del ojo derecho. Este procedimiento ha indicado que la dominancia ocular de M.A. es claramente diestra. Se utilizó el TEST DE FUERZA MANUAL del Examen de Dominio Lateral de la Batería Neuropsicológica de Halstead-Reitan (Reitan y Wolfson, 1993), para determinar la fuerza de los miembros superiores de M.A. Este procedimiento refleja la integridad de las regiones perirolándicas de ambos hemisferios cerebrales. Los resultados obtenidos por M.A. en el TEST DE FUERZA MANUAL con la mano dominante, correspondió a un Rango de Severidad de 1 en una escala de 0 a 4. Los mismos, indican la presencia de un nivel de fuerza dentro del promedio del grupo de referencia normativo, tomando en cuenta las características de sexo y edad de M.A. El puntaje correspondiente a la mano no-dominante cayó dentro de un Rango de Severidad de 2, también en una escala de o a 4, indicando la presencia de disfunción motora gruesa leve. El nivel más complicado de ejecución dáctilo-motriz fue valorado en esta exploración por medio del TEST DE CLAVIJAS (Spreen y Strauss, 1991), el cual requiere también el uso de la coordinación óculo-motriz. Esta función refleja la integridad de las regiones intermedias entre la zona pre-frontal y el área motora y se utilizó como una medida adicional de la dominancia manual de M.A. y de su capacidad para la praxis visuo-constructiva. El tiempo que le tomó a M.A. ejecutar esta tarea con la mano dominante correspondió a un Rango de Severidad de 1 en una escala de 0 a 4. Estos resultados caracterizan la ejecución de M.A. como equivalente al promedio y señalan la ausencia de impedimento en las funciones de coordinación óculo-motriz y praxis visuo-constructiva valoradas por este instrumento. Así mismo, la ejecución con la mano no-dominante le tomó a M.A. un tiempo equivalente a un Rango de Severidad de 2 en una escala de 0 a 4. Estos resultados representan la presencia de disfunción leve en los procesos de organización motora y coordinación óculo-motora valoradas por este instrumento. Evidentemente, los resultados obtenidos en esta exploración neuropsicológica concuerdan básicamente con los obtenidos en la evaluación llevada a cabo bajo la supervisión del Dr. S.P. No obstante, es importante notar que hay ciertos hallazgos neuropsicológicos importantes, que pueden determinar el curso de acción, en términos de mejorar el enfoque de tratamiento que se le pueda brindar a M.A. En primer lugar, se hace notar que M.A. es un niño extremadamente inteligente, con una capacidad abstracta muy superior al promedio, lo cual hace que, muy posiblemente, sea un candidato para "aburrirse" en las actividades escolares para niños de nivel intelectual normal de su misma edad. Es muy posible que, al menos uno de los motivos por el cual M.A. tenga dificultades en su conducta es que se sienta poco motivado por el curriculum escolar y no se le "rete" lo suficiente como para mantener su interés. En el conjunto de instrumentos utilizados, se hace posible diferenciar la presencia de déficits en los diversos niveles que se han descrito en relación al proceso de atención. En primer lugar, M.A no presenta una dificultad notable en su capacidad de atender inicialmente y responder a los estímulos. Los puntajes dentro de los límites normales obtenidos por M.A. en las administraciones oral y escrita del TEST DE SÍMBOLOS Y DÍGITOS (Smith, 1982) indican que M.A. puede enfocar momentáneamente, selectivamente, y responder adecuadamente, tanto con una respuesta motora escrita, como con una respuesta oral. Lo mismo se puede ver en la administración que requiere la lectura de palabras bajo condición cronometrada en el TEST DE NOMBRAR COLORES Y PALABRAS DE STROOP (Golden, 1978). Lo mismo se puede decir del resultado obtenido por M.A. en el TEST DE EJECUCIÓN CONTINUADA (Loong, 1988), una medida muy sensitiva a las disfunciones que pueda presentar en relación a su capacidad para sostener la atención, uno de los componentes importantes del síndrome de déficit de atención e hiperactividad. Por otro lado, es importante notar que aún poseyendo un altísimo nivel de capacidad intelectual, específicamente relacionado con el razonamiento abstracto, M.A. tuvo dificultades en la ejecución del TEST DE CLASIFICACIÓN DE TARJETAS DE WISCONSIN (Heaton y cols., 1993), una de las tareas más sensitivas al nivel de atención que requiere un cambio rápido y eficaz, es decir, romper la tendencia a la perseveración, de un estímulo a otro. Lo mismo se puede ver en la condición de administración de nombrar colores de Stroop. En este sentido, el déficit de atención que presenta M.A. es extremadamente focalizado a los procesos de cambio de atención y muestra una tendencia hacia las respuestas perseverativas. Dentro de un programa de tratamiento neuroconductual para los trastornos específicos de la atención que han sido identificados en este paciente, se recomendó, en primer lugar, el uso de diversos módulos del Captain's Log Cognitive Training System. Según los resultados obtenidos por M.A. se pudo determinar que este se beneficiaría del uso del Módulo de Atención del Captain's Log Cognitive Training System (Sanford, 1985), para estabilizar la respuesta de atención a las dimensiones relevantes de los estímulos visuales. Dentro del programa de rehabilitación neuroconductual recomendado para M.A. estuvo también el uso del Módulo de Coordinación Oculo-Motriz del Captain's Log Cognitive Training System. Se incluye este tipo de ejercicio para fomentar un mejor uso de los movimientos finos y como precursor a una ejecución más adecuada de la praxis visuo-constructiva. El uso del Módulo de Desarrollo Conceptual del Captains Long Cognitive Training System (Sanford, 1985), puede ser incluido en el programa de rehabilitación neurocognitiva de M.A. con miras a lograr un mejor uso de las habilidades de generalización subyacentes a los procesos de abstracción y formación de categorías abstractas. Las habilidades relacionadas con el uso de conceptos cuantitativos, así como las de memoria están representadas en el Módulo Numérico y de Memoria del Captain's Log Cognitive Training System (Sanford, 1985), el cual debe ser incluido en el programa de rehabilitación neuroconductual diseñado para M.A. como resultado de la presente exploración neuropsicológica. Dentro del programa de rehabilitación neurocognitiva formulado para M.A. se contempla también el uso del programa MENTAL MATH GAMES, desarrollado por el Instituto Waterford de Utah en 1993, por su valor para fomentar una respuesta de atención rápida y eficiente, comenzando por niveles de velocidad de respuesta y contenido aritmético asequibles inicialmente a M.A., aumentando paulatinamente el nivel de dificultad en ambas dimensiones a medida que le sea tolerable. El programa de rehabilitación neurocognitiva diseñado para M.A. debe incluir el Protocolo para la Aplicación de Técnicas para la Rehabilitación de la Integración Auditivo Visual (Rhythm), a partir del programa de rehabilitación cognitiva Cognitive Prescription (Rainwater, 1986). Este tipo de ejercicio se recomendó con miras al desarrollo de las capacidades de atención y rehabilitación de las zonas terciarias de integración intersensorial. Por último se recomendó que M.A. participase en el programa Stabilized Learning System (Lyman, 1986) con miras a que desarrollase un mejor control motor, así como una mejor capacidad para romper las fuertes tendencias perseverativas de su conducta. El segundo caso que presentamos es el de AO, un niño de 11 años de edad quien vino a la consulta acompañado por sus padres. Estos indican que AO es un niño hiperactivo, lo describen muy nervioso, e indican que confunde algunas letras y que su articulación es pobre. Los padres comentan también que la conducta de AO en clase es buena, pero con las personas cercanas a él puede ser agresivo y siempre trata de conseguir lo que quiere mediante el llanto y otras conductas inapropiadas. A continuación se presenta el informe de la evaluación neuropsicológica llevada a cabo con AO en nuestra filial de Galicia, el Instituto Neuroconductual del Hospital Cengas, por la Lic. Cristina Morandeira. Los datos obtenidos en Galicia fueron procesados y analizados en nuestro Centro de Diagnóstico de Coral Gables, Florida, Estados Unidos, donde radica nuestro banco de datos. Se le administró también a AO una batería de pruebas y procedimientos neuropsicológicos configurada en términos de un enfoque ecléctico de evaluación de procesos y funciones corticales superiores. A continuación presentamos la descripción de cada uno de los procedimientos utilizados, así como los resultados obtenidos y su debida explicación. Los resultados son presentados en una escala de Rangos de Severidad del 0 a14, donde el 4 representa el valor más severo de impedimento. EL TEST DE EJECUCIÓN CONTINUADA (Loong, 1988) le fue administrado a AO como parte de esta evaluación neuropsicológica. Este instrumento valora los procesos de atención sostenida, basado en el paradigma de detección de señales y es sumamente sensitivo a los procesos intermedios de la atención, es decir, entre la capacidad de enfocar y ejecutar y la capacidad de romper las perseveraciones, está este proceso de atención sostenida sin retroalimentación durante la ejecución de la tarea. Se toman en cuenta, tanto los resultados en términos de respuestas correctas, como las incorrectas. Según los resultados obtenidos por AO en el TEST DE EJECUCIÓN CONTINUADA, la proporción entre respuestas correctas e incorrectas cae fuera de lo que se puede esperar para una población sin trastornos en los procesos de la atención sostenida. Es decir, los resultados obtenidos apoyan la consideración de que existe un déficit específico en este componente intermedio de los procesos de atención. EL TEST DE INTELIGENCIA NO VERBAL-2 (Brown y cols, 1990), fue administrado a AO para una valoración global de las funciones intelectuales y de integridad de los hemisferios cerebrales sin la presencia de su capacidad verbal. Este test nos permite obtener un coeficiente que posee relación con el funcionamiento del pensamiento abstracto y puede servir como indicador global del nivel adaptativo disponible a AO. E1 coeficiente intelectual de 84 alcanzado por AO en el TEST DE INTELIGENCIA NO VERBAL-2 se sitúa dentro de un Rango de Severidad de 2 en una escala de valores de 0 a 4. Estos resultados están ubicados por debajo del valor promedio normal para esta prueba y constituyen un indicador de presencia de trastorno o impedimento leve en los procesos de razonamiento abstracto. La facilidad de acceso a categorías lingüísticas mediadas por las porciones dorsolacterales del lóbulo frontal izquierdo fue valorada por el TEST DE FLUIDEZ VERBAL del Examen Multilingüe de la Afasia (Benton y Hamsher, 1989). Este procedimiento se lleva a cabo por medio de la asociación oral de palabras controladas por fonemas específicos (FAS). La cantidad de palabras producidas por AO fue utilizada para obtener una puntuación, la cual fue valorada en relación a una muestra normativa apropiada. Esta se ubica dentro de un Rango de Severidad de 3 en una escala de 0 a 4, en la cual a mayor el rango, mayor el nivel de impedimento. Estos resultados denotan un nivel de impedimento moderado en las funciones de lenguaje expresivo valoradas por este procedimiento. EL TEST DEL DIBUJO DE UNA FIGURA COMPLEJA (Rey, 1959) le fue administrado a AO bajo las condiciones de copia y memoria dilatada, como medida de los procesos de atención visual y praxis visuo-constructiva, así como de memoria visual e integración de un conjunto de estímulos visuales presentados simultáneamente. Este procedimiento es especialmente sensible a las perturbaciones de los procesos de percepción simultánea e integración visuomotora mediadas por las regiones fronto-parietales del hemisferio derecho. El puntaje obtenido por AO en la copia de la figura compleja corresponde a un Rango de Severidad de 4 en una escala de 0 a 4. Estos resultados representan un funcionamiento sumamente inadecuado frente a esta tarea y los mismos son probables de ser presentados por pacientes con afectaciones severas de las regiones fronto-parietales del hemisferio derecho. Por otro lado, el puntaje de memoria obtenido por AO en este instrumento es característico de un Rango de Severidad de 4 en una escala de 0 a 4. A partir de estos resultados, la ejecución de AO en este procedimiento revela la presencia de impedimento severo en las funciones de la memoria visual características del hemisferio derecho. EL TEST DE TRAZADOS de la Batería Neuropsicológica de Halstead-Reitan (Reitan y Wolfson, 1993), fue utilizado en esta valoración con el fin de diferenciar la presencia de alteraciones en el hemisferio izquierdo y el hemisferio derecho. Este instrumento refleja la integridad de las habilidades de organización visuo-perceptiva asociadas con el funcionamiento del hemisferio derecho (Parte A). También refleja las funciones de organización y ejecución de secuencia asociadas con el hemisferio izquierdo (Parte B). El tiempo que le tomó a AO completar la Parte A de este procedimiento, se puede traducir a un Rango de Severidad de 2 en una escala de 0 a 4. Estos resultados señalan la presencia de déficits leves relacionados con los procesos de organización visuo-perceptiva y ejecución visuo-motora: El tiempo que le tomó a AO completar la Parte B de este procedimiento cae dentro de un Rango de Severidad de 4 en una escala de 0 a 4. Estos resultados indican la presencia de un impedimento severo en la capacidad para responder con rapidez a una tarea visual y poder construir una secuencia en base a alternar números y letras. Se espera que esta tarea la ejecuten pobremente pacientes con disfunciones del hemisferio cerebral izquierdo. La exploración neuropsicológica de AO incluyó también el TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO VERBAL DE REY (Spreen y Strauss, 1991). Dicho instrumento requiere la repetición de memoria de una lista de 15 palabras presentadas en cinco ensayos consecutivos. Su propósito fue la de establecer la curva de aprendizaje de AO partiendo de una línea base, con ensayos repetidos, los cuales incluyen cada vez la totalidad del material a ser aprendido. Los procesos valorados por este instrumento reflejan la integridad de los circuitos de memoria ubicados en el lóbulo temporal izquierdo. El número de palabras recordado inicialmente por AO a partir de la lista de las palabras presentadas, corresponde a un Rango de Severidad de 3 en una escala de 0 a 4. Se estima, a partir de estos resultados, que AO es capaz de retener suficientes palabras como para identifica la presencia de síntomas de una disfasia acúsico-amnésica moderada. Después de cinco presentaciones de la lista de palabras del TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO VERBAL DE REY (Spreen y Strauss, 1991), el número de palabras que fue capaz de recordar cae dentro de un Rango de Severidad de 1 en una escala de 0 a 4 Así, la curva de aprendizaje de AO refleja la ausencia de impedimento en las funciones de memoria verbal condicionada por el aprendizaje. Unos treinta minutos después del quinto ensayo, se le pidió a AO que repitiese la lista una vez más. El número de palabras repetidas correctamente bajo esta condición cae dentro de los puntajes equivalentes a 3 en una escala de Rangos de Severidad que va de 0 a 4. A partir de estos resultados se puede determinar que AO presenta un impedimento moderado en la consolidación de la memoria auditivo-verbal a largo plazo. Una vez más, dentro de los parámetros de evaluación del TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO VERBAL DE REY (Spreen y Strauss, 1991). La dominancia ocular de AO fue evaluada por medio del TEST ABC DE VISIÓN (Miles, 1976). En este procedimiento, se utiliza la supresión de la visión del ojo no-dominante en una tarea de visión binocular para determinar el predominio de un ojo sobre el otro. La ejecución típica de esta tarea realizada por AO reveló la presencia de dominancia ocular diestra. La evaluación de las regiones anteriores a las zonas de ejecución motora de los lóbulos frontales fue llevada a cabo por medio del TEST DE CLAVIJAS (Spreen y Strauss, 1991). Este procedimiento valora la destreza óculo-motora y la praxis, y puede ser utilizado también para determinar la dominancia manual. El tiempo que le tomó a AO realizar esta tarea con la mano dominante fue traducido a un puntaje correspondiente a un Rango de Severidad de 4, en una escala de 0 a 4. Estos resultados indican la presencia de impedimento severo en las funciones valoradas por este instrumento. De igual modo, la ejecución de esta tarea con la mano no-dominante llevada a cabo por AO cae dentro de un Rango de Severidad de 4, en una escala de 0 a 4, e indica que las funciones valoradas por este instrumento muestran la presencia de un déficit o impedimento severo. Los resultados obtenidos por AO en esta evaluación neuropsicológica, fueron resumidos en un Índice Promedio de Impedimento. Este valor representa el promedio de los Rangos de Severidad obtenidos por AO un número determinado de los instrumentos utilizados en la evaluación. Al analizar la capacidad de funcionamiento neuropsicológico de AO, hemos observado la presencia de un deterioro promedio severo en las actividades cerebrales superiores estudiadas. Por lo tanto, como resultado de lo anterior, la mayoría de las valoraciones obtenidas por AO en las pruebas aplicadas oscilan por debajo de los límites normales. A continuación presentamos un listado de los hallazgos más relevantes de esta exploración neuropsicológica. La revisión del patrón de déficits obtenidos por AO en las pruebas administradas, indica la presencia de un impedimento severo en los procesos de atención visual. A tal efecto, se estima que AO presenta dificultades notables en prestar atención a las dimensiones relevantes de los estímulos visuales para su adaptación adecuada a las demandas de las tareas a resolver. La fijación a corto plazo de material auditivo-verbal presenta gran dificultad para AO. Por lo que presumimos que en AO hay un déficit significativo para el aprendizaje de la información auditivo-verbal al indicársele, específicamente, la memorización del material auditivo-verbal para ser evocado inmediatamente. En AO se observa una significativa dificultad para retener material visualizado media hora antes. Por lo que consideramos que presenta un evidente deterioro en la memoria visual a largo plazo, el cual puede ser calificado de severo, al intentar recordar infructuosamente determinadas formas visuales, lo que se le pidió después de treinta minutos de actividades en otras tareas incluidas en la batería de pruebas administradas. Un análisis adicional de la ejecución de AO en las tareas psicomotrices revela la presencia de dificultades severas en la ejecución de tareas que requieren la coordinación óculomotriz y la praxis visuo-constructiva. Los resultados obtenidos por AO en la presente exploración neuropsicológica apuntan hacia el conjunto de síntomas y hallazgos que denotan la presencia de un déficit de atención e hiperactividad. A continuación presentamos el programa de rehabilitación neuroconductual que se recomienda para lograr ayuda a AO a vencer sus déficits de atención. AO se beneficiaría del uso del Módulo de Atención del Captain's Log Cognitive Training System (Sanford, 1985) para estabilizar la respuesta de atención a las dimensiones relevantes de los estímulos visuales. Una de las metas establecidas dentro del programa de rehabilitación neurocognitiva establecido para AO está el fomentar el mejor uso de los movimientos finos. A tal efecto, se recomienda incluir en el mismo el Módulo de Coordinación de Visuo-Motriz del Captain's Log Cognitive Training System, así como precursor a una ejecución más adecuada de la praxis visuo-constructiva. El uso del Módulo de Desarrollo Conceptual del Captain's Log Cognitive Training System (Sanford, 1985), puede ser incluido en el programa de rehabilitación neurocognitiva de AO con miras a lograr un mejor uso de las habilidades de generalización subyacentes a los procesos de abstracción y formación de categorías abstractas. Las destrezas necesarias para el uso eficiente de conceptos cuantitativos, así como las de memoria están representadas en el Módulo Numérico y de Memoria del Captain's Lag Cognitive Training System. Se recomienda incluir el mismo en el programa de rehabilitación neurocognitiva diseñado para AO, como resultado de la presente valoración neuropsicológica. Dentro del programa de rehabilitación neurocognitiva formulado para AO se contempla también el uso del programa Mental Math Games, desarrollado por el Instituto Waterford de Utah, por su valor para fomentar una respuesta de atención rápida y eficiente, comenzando por niveles de velocidad de respuesta y contenido aritmético asequibles inicialmente a AO, aumentando paulatinamente el nivel de dificultad en ambas dimensiones a medida que le sea tolerable. De nuevo, se recomendó en este caso el uso del Stabilized Learning System (Lyman, 1986) con miras a que AO pudiese integrar sus actos motores de forma más eficiente y enfocar su atención sobre estímulos relevantes de su entorno. Por otro lado, el STABILIZED LEARNING SYSTEM se incluyó en las recomendaciones para AO por sus probados resultados en aumentar el nivel de rendimiento en los procesos del lenguaje, tal y como están relacionados con la lectura. El tercer y último caso que presentamos en este trabajo es el de AM, un joven de 14 años, quien había sido visto inicialmente en nuestra filial de Santo Domingo, en el Instituto Neuroconductual de Santo Domingo. En aquel momento se consideró que debía ser tratado por su problema de estrés y posteriormente el del aprendizaje. De acuerdo con los reportes recibidos, AM había tenido avances en cuanto al manejo del estrés. Posteriormente se había llevado a cabo una exploración neuropsicológica de AM, en el Instituto Neuroconductual de Santo Domingo, bajo la supervisión del Dr. Rafael García Álvarez. En aquella oportunidad, los resultados obtenidos fueron resumidos en un Índice Promedio de Impedimento de 2, representando el promedio de los Rangos de Severidad obtenidos por AM en los instrumentos utilizados en la evaluación. Por último, AM fue sometido a la siguiente reevaluación, cuyos resultados describimos a continuación. Se le administró también a AM una batería de pruebas y procedimientos neuropsicológicos configurada en términos de un enfoque ecléctico de evaluación de procesos y funciones corticales superiores. A continuación presentamos la descripción de cada uno de los procedimientos utilizados, así como los resultados obtenidos y su debida explicación. EL TEST DE CLASIFICACIÓN DE TARJETAS DE WISCONSIN (Heaton y cols., 1993), le fue administrado a AM para lograr una medición de la integridad de las funciones cerebrales superiores relacionadas con el pensamiento lógico y el razonamiento, así como del funcionamiento general de los hemisferios cerebrales. Este test requiere del paciente la formulación de estrategias para la solución de problemas sobre la base de una información suministrada por el Examinador y discriminar entre categorías de color, forma y número. La cantidad de categorías alcanzadas por AM indican que no presenta deterioro de las funciones cerebrales superiores y las mismas poseen una correspondencia con aquellas obtenidas en pacientes controles con hemisferios cerebrales no disfuncionales. La capacidad para encontrar la palabra adecuada frente a estímulos abstractos, tales como colores, fue evaluada en la exploración neuropsicológica llevada a cabo con AM por medio del TEST DE NOMBRAR COLORES Y PALABRAS DE STROOP (Golden, 1978). Esta tarea requiere el uso de la reauditorización, así como la asociación vocal-motora rápida, dentro de la función nominativa del lenguaje. El puntaje obtenido por AM bajo la condición de nombrar palabras en el TEST DE NOMBRAR COLORES Y PALABRAS DE STROOP, corresponde a un Rango de Severidad de 3, en una escala de 0 a 4. Estos resultados se encuentran muy por debajo del promedio del grupo normativo de referencia de AM en términos de edad y sexo. Por otro lado, el puntaje obtenido por AM en este instrumento bajo la condición de administración en la que se le pidió que nombrase colores, se ubica dentro de un Rango de Severidad de 3, lo cual indica una ejecución bastante inferior al promedio y se espera en pacientes que sufren de trastornos moderados de la función nominativa del lenguaje. Se utilizó el TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO VERBAL DE REY (Spreen y Strauss, 1991), para establecer una curva de aprendizaje auditivo-verbal para AM. Este procedimiento se relaciona muy bien con los procesos de consolidación de memoria inmediata y aprendizaje, por medio de ensayos repetidos representativos del funcionamiento de las porciones internas del lóbulo temporal izquierdo. El número de palabras recordado inicialmente por AM a partir de la lista de 15 palabras presentadas, corresponde a un Rango de Severidad de 0, en una escala de 0 a 4. Se estima, a partir de estos resultados, que AM es capaz de retener suficientes palabras como para desestimar la presencia de síntomas de una disfasia acúsico-amnésica. Después de cinco presentaciones de la lista de palabras del TEST DE APRENDIZAJE AUDITIVO VERBAL DE REY, el número de palabras que AM fue capaz de recordar, cae dentro de un Rango de Severidad de 0 en una escala de 0 a 4. Así, la curva de aprendizaje de AM refleja la ausencia de impedimento de las funciones de memoria verbal condicionadas por el aprendizaje. Unos treinta (30) minutos después de la repetición de la quinta presentación de la lista de 15 palabras, se le pidió a AM que recordara cuanto pudiese de la misma. El número de palabras recordado por AM corresponde a un Rango de Severidad de 3 en una escala de 0 a 4, en la cual a mayor el rango, peor la calidad de la ejecución. Así AM demostró la presencia de dificultades moderadas en la consolidación de la memoria auditivo-verbal a mediano plazo, tal y como se evalúa en este procedimiento. Se llevó a cabo con AM el EXAMEN DE DOMINIO LATERAL de la Batería Neuropsicológica de Halstead-Reitan (Reitan y Wolfson, 1993). Este procedimiento incluye una serie de tareas diseñadas para establecer tanto la preferencia de mano, ojo y pie. La preferencia manual se determina por medio de la ejecución de varias tareas, las cuales incluyen la observación de la frecuencia de utilización de la mano correspondiente. La velocidad en la escritura con cada mano y la fuerza manual se utilizan para determinar la dominancia manual. La observación del uso preferencial de un ojo u el otro para apuntar y el ABC- V Scope se usan para determinar la preferencia y dominancia ocular respectivamente. Según este procedimiento, AM presenta preferencia manual mixta, preferencia ocular izquierda, así como dominancia manual izquierda y dominancia ocular izquierda. La evaluación de las regiones anteriores a las zonas de ejecución motora de los lóbulos frontales fue llevada a cabo por medio del TEST DE CLAVIJAS (Spreen y Strauss, 1991). Este procedimiento valora la destreza óculo-motora y la praxis, y puede ser utilizado también para determinar la dominancia manual. El tiempo que le tomó a AM realizar esta tarea con la mano dominante fue traducido a un puntaje correspondiente a un Rango de Severidad de 3, en una escala de 0 a 4. Estos resultados indican la presencia de impedimento moderado en las funciones valoradas por este instrumento. Así mismo, la ejecución con la mano no-dominante le tomó a AM un tiempo equivalente a un Rango de Severidad de 2, en una escala de 0 a 4. Estos resultados representan la presencia de disfunción leve en los procesos de organización motora y coordinación óculo-motora valoradas por este instrumento. Los resultados obtenidos por AM en esta re-evaluación neuropsicológica indican que ha sido superado el deterioro presentado en las funciones de pensamiento lógico y razonamiento que había sido identificado inicialmente. No ocurrió así con la función nominativa del lenguaje, es decir, el reflejo de la integridad de los circuitos de conexión póstero-frontales dentro del hemisferio izquierdo y en la coordinación óculo-motriz. Por lo tanto, para reducir las dificultades en la coordinación óculo motora y la ejecución de tareas que requieren praxis visuoconstructiva y en la consolidación de memoria auditiva a largo plazo, recomendamos continuar con el uso del Stabilized Learning System (Lyman, 1986). En el presente trabajo hemos presentado algunos de los elementos claves del modelo neuropsicológico de evaluación y tratamiento. Dentro de este enfoque se hace resaltar el enlace entre el conocimiento médico y conductual que permite la neuropsicología. Bibliografía Bakker, D.J. y Satz, P. Specific reading disability, advances in theory and method, Rotterdam: Rotterdam University Press, 1970. Benson, DF. Aphasia. En K.M. Heilman y E. Valenstein (Eds). Clinical neuropsychology (Third edition), New York: Oxford University Press, 1993. Benton, AL. y Hamsher, K. de S. Multilingual Aphasia Examination. Iowa City: AJA. Associates, 1989. Benton, AL. y Pearl, D. Dyslexia. An appraisal of current knowledge. New York: Oxford University Press, 1978. Benton, AL. Revised Visual Retention Test (4th Ed), New York: The Psychological Corporation, 1974 (Distribuido en castellano por TEA Ediciones, Madrid). Brown, L., Sheberneu, RJ. y Johnsen, S.K. Test of Non-Verbal intelligence (2nd. Ed.) Austin: Pro-Ed, 1990. Conners, K.C. Conner’s Continuous Performance Test. Toronto: Multi-Health Systems, 1995. Galaburda, AM. 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En este tipo de casos, la conclusión natural sería que el hemisferio izquierdo es el responsable de la lectura, mientras que el ileso hemisferio derecho, en contraparte, debe ser ciego a las palabras o incapaz de ver su significado cuando se encuentran impresas. Esto mismo se aplica a la capacidad de la palabra hablada. Las lesiones focales en el área de Wernicke, cerca de la base del lóbulo temporal izquierdo, o las ya citadas lesiones que desconectan esa área de los aferentes que llegan a ella desde los centros receptores de la audición situados en la corteza, han mostrado por lo común un quebranto en la capacidad de entender el lenguaje hablado. Se sigue escuchando el discurso, pero el significado se ha perdido. Estos casos parecen indicarnos nuevamente que la comprensión de la palabra ha sido confinada al hemisferio izquierdo, y que el hemisferio derecho, aun intacto, es ciego y sordo a las palabras. La acumulación de numerosas observaciones de este tipo acerca de que el daño focal del hemisferio izquierdo –pero no del derecho– destruye la comprensión y la expresión del lenguaje, contribuyó a fortalecer a lo largo de los años el llamado punto de vista clásico en el campo de la neurología de un hemisferio dominante, el izquierdo, como propio del lenguaje, y otro hemisferio, el derecho, como subordinado, menor y mudo. El hemisferio menor, además de ser incapaz de hablar o escribir, y de ser sordo y “ciego” a las palabras, fue señalado, por inferencia, como carente de las facultades cognitivas superiores asociadas con el lenguaje y el procesamiento simbólico. El punto de vista clásico de una dominancia cerebral se reforzó por los hallazgos paralelos sobre la apraxia, en los cuales se reportó la dificultad de aprender el movimiento voluntario después de que se lesionaba el lado izquierdo, principalmente. Se consideró entonces que el hemisferio izquierdo era también el líder de la ejecución motriz, del control y dirección de los movimientos voluntarios superiores, así como el depositario de los engranajes cerebrales del aprendizaje motriz. La evidencia de la dominancia izquierda se extendió más allá del cálculo y el razonamiento aritmético. Así, con pocas excepciones, durante los años cincuenta y buena parte de los sesenta la evidencia acumulada apoyaba la interpretación de un hemisferio izquierdo dominante, intelectualmente más evolucionado, y otro, el derecho, por el contrario, relativamente retardado, disléxico, sordo y ciego a la palabra, apráxico y mudo, generalmente carente de las funciones cognitivas superiores. Contraste de evidencias por la comisurotomía Para sorpresa de muchos, a principios de la década de los sesenta surgieron pruebas hechas en pacientes con comisurotomía, o cerebro separado, que indicaron la presencia en el llamado hemisferio menor de considerables capacidades de entendimiento y comprensión del lenguaje escrito y hablado. Estos eran pacientes del neurocirujano Joseph Bogen y de su jefe, Phillip Vogel, del White Memorial Medical Center de Los Ángeles, los cuales fueron sometidos a una cirugía seccional de la línea media del cuerpo calloso y otras comisuras, en un último esfuerzo para controlar su intratable y grave epilepsia. Durante la cirugía se seccionaron todas las conexiones neuronales cruzadas de comunicación directa entre los dos hemisferios. La experiencia de esta cirugía en pacientes humanos y de más de diez años de estudios sobre el cerebro separado en animales, hacía predecible que el efecto de la cirugía no sería incapacitante en lo que concierne a las actividades diarias ordinarias, y ese fue el caso. Al cabo de un periodo de entre seis meses y un año de recuperación, y no habiendo otras patologías cerebrales, la persona que había sufrido la sección completa de las comisuras del cerebro anterior bien podría pasar sin ser notada en un encuentro o conversación casuales e incluso en un examen médico de rutina. En nuestros estudios preliminares con Michael Gazzaniga, los pacientes parecían mostrar que el hemisferio derecho desconectado no era de ninguna manera sordo o ciego a la palabra, según se había anticipado. Algunas pruebas lateralizadas acerca de las habilidades lingüísticas indicaron que el hemisferio derecho era ciertamente mudo y agráfico, pero aun así capaz de comprender, en un nivel moderadamente elevado, las palabras dichas en voz alta por el examinador. El hemisferio derecho desconectado era también capaz de leer palabras impresas, presentadas en el campo visual izquierdo, las que se mostraban selectivamente o bien señalando objetos y retratos de una serie seleccionada. Estos pacientes con comisurotomía pudieron además, mediante el hemisferio derecho, elegir correctamente palabras escritas o habladas y relacionarlas con objetos y fotografías, así como ir correctamente de una palabra hablada a una impresa, y viceversa. La recuperación táctil del hemisferio derecho se logró con objetos no directamente nombrados, sino descritos mediante frases complejas, como “instrumento de medida”, “contenedor de líquidos” y otras. No obstante que tenían el hemisferio derecho desconectado, los pacientes pudieron deletrear palabras de tres o cuatro letras sin omitir letras e identificar palabras a través del tacto. Más recientemente, tales capacidades semánticas del hemisferio derecho se han afirmado y extendido gracias a los experimentos de series comprensivas de Zaidel, en que se emplea su técnica de lentes oclusores, los cuales hacen posible una observación prolongada. La doctrina neurológica de comienzos de los años sesenta estaba tan fuertemente arraigada que el doctor Bogen se vio obligado a retirar su nombre, en buena lid, de los trabajos iniciales sobre el lenguaje. Nuestra convicción de que las respuestas a las pruebas de lenguaje provenían del hemisferio derecho y no del izquierdo se basaron en los resultados de los procedimientos de lateralización, en los que podía mostrarse, mediante el seguimiento de las preguntas verbales, que el hemisferio izquierdo parlante se había mantenido ignorante de las respuestas y acciones, atribuyéndoselas entonces al hemisferio derecho. Cada hemisferio desconectado se comporta como si desconociera los eventos cognitivos de su contraparte, justo como sucedió en nuestros estudios con animales con cerebro separado realizados alrededor de 1950 e iniciados por Ronald Mayers, de la Universidad de Chicago. Cada mitad del cerebro, en otras palabras, parece tener su dominio cognitivo propio y bien definido, con sus propias experiencias perceptivas, retentivas y lingüísticas, las que son aparentemente ignoradas por el otro hemisferio. Aunque el síndrome básico de desconexión de cerebro en el hombre resultara esencialmente semejante al obtenido en trabajos anteriores con gatos y monos, su manifestación resultó ser mucho más impresionante. El hemisferio parlante de los pacientes podía decirnos directamente, en sus propias palabras, su desconocimiento de la experiencia sustentada por el hemisferio mudo a partir de las respuestas y resultados correctos obtenidos en las pruebas. La lateralización de las funciones cerebrales podía inferirse no sólo por la deficiencia o ausencia de la función de un lado, sino también por su presencia en el otro. La controversia del lenguaje del hemisferio derecho La capacidad de lenguaje encontrada sorpresivamente en el hemisferio derecho después de la comisurotomía, provocó controversiales interpretaciones a las interrogantes del caso que todavía no han quedado saldadas. Puesto de manera simple, el problema planteado es el siguiente: ¿por qué el hemisferio derecho es capaz de hacer ciertas cosas después de la comisurotomía –como leer– y es incapaz de hacerlo cuando hay una lesión focal en el hemisferio izquierdo? Se ha sugerido como respuesta que la evidencia de comisurotomía puede estar desviada por la extensión bilateral atípica del lenguaje en el hemisferio derecho, la que se relaciona con la epilepsia de desarrollo prolongado y con la patología asociada. Algunas críticas posteriores han supuesto variaciones individuales dado el pequeño grupo de pacientes involucrados. Nosotros nos inclinamos por otra interpretación, misma que sugiere, por el contrario, que es la lesión focal unilateral la que causa el desvío. Nuestro razonamiento indica que las lesiones del hemisferio izquierdo en presencia de comisuras intactas actúan para prevenir la expresión de la función latente, presente pero suprimida en el hemisferio derecho ileso. Esta interpretación presume que las dos mitades del cerebro, cuando están conectadas, trabajan de manera conjunta como una unidad funcional, con el control de mando en una o en otra. Cuando esa función unitaria se vuelve defectuosa debido a una lesión unilateral, el resultado prevalece en ambos hemisferios; es decir, los dos continúan operando como una unidad, ya sea defectuosa o funcional. Sólo hasta que el hemisferio derecho intacto se libera de la integración e influencia del hemisferio izquierdo dañado y rompe con éste – como sucede en la comisurotomía–, puede hacer efectiva su propia función residual. La anterior interpretación se sustenta asimismo en los limitados datos provenientes de la hemisfertomía (extirpación de uno de los hemisferios). El mismo razonamiento parecía ser también aplicable al fenómeno de indiferencia y apraxia unilateral, ninguna de las cuales probó ser ni cercanamente tan grave en las pruebas lateralizadas después de la comisurotomía, como se hubiera podido esperar a partir de los hallazgos de las lesiones laterales. A pesar de que la última palabra a este respecto no se ha dicho aún, la interpretación precedente ha recibido un apoyo considerable en los estudios de comisurotomía subsecuentes, que revelan la presencia, en el hemisferio derecho desconectado, de capacidades cognitivas superiores, adicionales, que difícilmente podrían atribuirse a una bilateralización atípica del lenguaje o, más aún, a una variación individual. Hay razones para pensar que esas facultades adicionales han sido pasadas por alto por la complejidad que inevitablemente prevalece en presencia de las comisuras. Especialización del hemisferio derecho Las primeras indicaciones de la especialización del hemisferio derecho con antecedentes de lesión lateral, tales como reconocimiento facial, vestido, dibujo de figuras en bloque, dibujo de cubos tridimensionales y otras, se atribuyeron principalmente a la asimetría entre el dominio de ejecución motriz y el sensorial, y no en los niveles cognitivos superiores centrales. Esas funciones del hemisferio derecho fueron llamadas visoespaciales, estructurales o de praxis. De acuerdo con las concepciones convencionales de la dominancia cerebral, los procesos cognitivos superiores implicados en estas actividades se asumieron como si fuesen una contribución del hemisferio izquierdo a través de las comisuras. Nuestra interpretación inicial de estas actividades no partieron esencialmente del punto de vista clásico. En 1967, sin embargo, los datos recogidos de los sujetos con comisurotomía se sumaron para apoyar la conclusión de que cada uno de los hemisferios desconectados –no sólo el izquierdo– tiene sus propias funciones superiores de conocimiento. Durante los procedimientos de pruebas lateralizadas, cada hemisferio parece utilizar sus propios preceptos, imágenes mentales, asociaciones e ideas. De manera semejante a lo que sucede en los estudios que emplean animales con cerebro separado, un hemisferio muestra aparentemente sus propios procesos de aprendizaje y sus cadenas separadas de memoria, desde luego inaccesibles a la experiencia consciente del otro hemisferio. Una evidencia adicional del desarrollo del hemisferio derecho en los procesos superiores intelectuales se sumó tras el estudio del caso de un estudiante con ausencia congénita del cuerpo calloso, el cual presentaba un coeficiente intelectual verbal por arriba de la media, y en el que el habla se halló tanto en el hemisferio derecho como en el izquierdo. La calificación académica de este paciente con agénesis del cuerpo calloso iba de regular a buena en los cursos de lenguaje y facilidad verbal, pero mediocre en temas relacionados con la geometría y la geografía, que suponen facultades espaciales y de relación no verbal que ahora asociamos con el hemisferio derecho. El lenguaje adicional en el hemisferio derecho se había alcanzado aparentemente a costa de las facultades espaciales y no verbales que, de otra manera, el sujeto hubiera desarrollado ahí normalmente. Más tarde se añadieron otras evidencias controladas y directas surgidas de los estudios de Jerre Levy acerca de la superioridad del hemisferio derecho en tareas que requieren habilidades cognitivas superiores, las que apuntaban específicamente a las especialidades cognitivas de ese hemisferio. En ellas se encontró que la capacidad mental para hacer transformaciones espaciales intermodales de formas en tercera dimensión a la segunda (sin desplegar), fueron mucho mejor desarrolladas en el hemisferio derecho. De igual modo, donde la serie de elementos mostraba los mejores puntajes para el hemisferio izquierdo, había una correspondiente caída en la calificación del hemisferio derecho, lo que sugiere una polaridad izquierda-derecha en las habilidades cognitivas. A partir de estos datos, además de los disponibles en la literatura, Levy propone que los hemisferios izquierdo y derecho se caracterizan por formas intrínsecas, cualitativamente diferentes y mutuamente antagónicas, de procesos cognitivos: el izquierdo, básicamente secuencial y analítico, y el derecho, espacial y sintético. Una base racional se agrega a la evolución asimétrica que se apoya en las ventajas funcionales de tener dos modos cognitivos desarrollados por separado en hemisferios diferentes para reducir la interferencia mutua. En los años subsecuentes, la forma de pensar acerca de ello evolucionó rápidamente y se fortaleció y depuró a través de una serie de estudios en los que se vio la posibilidad de que el hemisferio llamado subordinado o menor, el que se pensaba que era analfabeto, mentalmente retardado y, para algunos autores, inconsciente, fuera el miembro cerebral superior en ciertas tareas mentales. Las especialidades del hemisferio derecho eran, por supuesto, de naturaleza no verbal, no matemática y no secuencial; antes bien, eran fundamentalmente espaciales y creativas, en las que una imagen o fotografía mental vale más que mil palabras. Los ejemplos incluyen la identificación facial, inserción de imágenes en matrices más grandes, identificación del tamaño de un círculo a partir de un fragmento o arco pequeño, discriminación y reconocimiento de figuras indescriptibles, capacidad de transformaciones espaciales mentales, reconocimiento de acordes musicales, clasificación de bloques por tamaños y formas en categorías, percepción del todo a partir de las partes y percepción y aprehensión de los principios geométricos. El énfasis se cambió de alguna manera de un antagonismo intrínseco y mutua incompatibilidad de los procesos izquierdo y derecho a una complementariedad de soporte mutuo. En muchos casos, las diferencias observadas de la cognición izquierdaderecha eran muy sutiles y tenían una naturaleza cualitativa, de tal manera que pudieron verse oscurecidas en los estudios de lesión lateral, por las variaciones individuales y patologías preexistentes. En condiciones de comisurotomía, donde los factores de base se equilibran y las comparaciones estrechas izquierda-derecha son posibles en un mismo sujeto, las diferencias laterales, aun las mínimas, se vuelven importantes. En el mismo individuo se puede apreciar consistentemente el empleo de una u otra —dos formas distintas— de abordaje y estrategia, como si fueran dos personas diferentes, dependiendo de si se usa el hemisferio izquierdo o el derecho. Otras extensiones A partir de otras fuentes se ha avanzado en muchas direcciones a través del estudio de diversas poblaciones normales y cerebralmente dañadas, así como de otras expresamente seleccionadas, explorando las correlaciones con la destreza manual, el género, las preferencias ocupacionales, las habilidades, los talentos especiales innatos, las variaciones genéticas como el síndrome de Turner, la dislexia congénita, las patologías endocrinas, el autismo, los sueños, la hipnosis, la escritura invertida y otras. En algunos casos, las conclusiones, junto con la creciente ola de extrapolaciones semipopulares y especulaciones concernientes a la lucha de las funciones cerebro izquierdo versus cerebro derecho, llamaron a la prudencia. La dicotomía izquierdaderecha en el modelo cognitivo es una pista por la que se puede correr desenfrenadamente. Los cambios cualitativos en el control mental pueden involucrar el arriba-abajo, el adelante-atrás y otros cambios, aparte de las diferencias izquierda-derecha. Además, en el estado normal en el que los dos hemisferios parecen trabajar conjuntamente, lo hacen como unidad y no como si uno estuviera encendido mientras el otro permanece apagado. Mucho queda por establecer en esta materia. Aun la idea principal de que hay modelos de cognición diferentes para los hemisferios izquierdo y derecho es cuestionada por algunos a favor del punto de vista de que las especialidades del hemisferio derecho son prácticas y manipuloespaciales, y que las superiores, las cognitivas y de autoconocimiento, están asociadas al lenguaje y por ende, al hemisferio izquierdo. A pesar de las incertidumbres que permanecen respecto de la lateralidad, los resultados positivos parecían sustentar un conocimiento agregado, en educación y otros más, del papel tan importante de los componentes no verbales y otras formas de intelecto. Otro resultado apabullante es el que deriva de las influencias familiar, migratoria, sexual y otras variables innatas, con el reconocimiento creciente de la individualidad de la estructura del intelecto humano. Cuanto más sabemos, más complejas resultan las predicciones relativas a cualquier individuo y, además, parece afirmarse la conclusión del grado de la extraordinaria individualidad de nuestra programación cerebral, tanto que a su lado las huellas dactilares o los rasgos faciales parecen toscos y simples. Ha llegado a ser cada vez más evidente la necesidad de hacer pruebas educacionales y establecer políticas de medición que selectivamente identifiquen, acomoden y maximicen la diferencia especializada como forma de potencial intelectual individual. Autoconciencia y conciencia social Las primeras discusiones donde se afirmaba que el hemisferio derecho ni siquiera era consciente quedaron eliminadas a partir de mediados de los años setenta, dando paso a una posición en la que al hemisferio mudo se le atribuye la posibilidad de tener conciencia en niveles elementales mínimos, pero que carece de los superiores, reflexivos, autoconscientes y de autorreconocimiento, la clase de conocimientos que hacen especial al ser humano y que serían necesarios para calificar al sistema consciente derecho como “ser” o “persona”. La autoconciencia se califica –principalmente de acuerdo con las pruebas de espejo– como un atributo predominantemente humano, valorado por el desarrollo y por la evolución como la fase más avanzada del conocimiento consciente. Nos propusimos probar más específicamente la presencia del autorreconocimiento en el hemisferio derecho y relacionarlo con las formas de autoconciencia y conciencia social. Con la percepción de estímulos pictóricos limitados a un hemisferio por el lente oclusor desarrollado por Eran Zaidel, los sujetos tenían que señalar específicamente artículos seleccionados de una serie específica, en respuesta a preguntas acordes a sus conocimientos y sentimientos sobre el contenido de la figura. Las respuestas de los sujetos incluyeron también diferencias en sus expresiones emocionales, incluidas las exclamaciones de pulgar arriba y pulgar abajo, respuestas a veinte preguntas de tipo incitante y observaciones espontáneas y relevantes de tipo emocional frente a estímulos con carga afectiva. Los resultados revelan que el hemisferio derecho desconectado reconoce rápidamente e identifica sus propias elecciones entre una serie de fotos y, al hacerlo, genera las reacciones y emociones apropiadas, demostrando un gran sentido del humor sutilmente requerido en estas evaluaciones sociales. Hubo hallazgos similares con fotografías de familiares directos, parientes,conocidos, mascotas, pertenencias personales, escenas familiares e incluso políticas, religiosas o históricas, o personajes de la televisión y el espectáculo. El relativamente inaccesible mundo interno del hemisferio mudo se encontró, sorpresivamente, bastante desarrollado. El nivel general del desempeño de estas pruebas fue bueno de acuerdo con lo obtenido por el hemisferio izquierdo del mismo sujeto o en una visión libre. Los resultados a la fecha sugieren la presencia de una percepción de sí mismo bien desarrollada y normal, así como relaciones personales sumadas a una insólita habilidad para el conocimiento en general. Ciertos procedimientos prospectivos semejantes se utilizaron para explorar el sentido del tiempo y la presencia relativa al futuro en el hemisferio derecho, mismos que no mostraron hasta hoy evidencia de déficit o anormalidad. El hemisferio sin voz parece conocer adecuadamente los horarios diarios y semanales, el calendario, las estaciones del año y fechas importantes. También hace las discriminaciones adecuadas para prever accidentes o pérdidas familiares. La necesidad de un seguro de vida, de vivienda y por robo, por ejemplo, fue percibida por el hemisferio mudo de un gran número de estos pacientes. A diferencia de otros aspectos de la función cognitiva, las emociones nunca se limitan realmente a un solo hemisferio. Aunque generados por la teoría de la lateralidad, los efectos emocionales tienden a filtrarse hacia ambos hemisferios, aparentemente por los sistemas de fibras cruzadas del tallo cerebral. En las pruebas ya mencionadas de autoconciencia y conciencia social se encontró que aun las más tenues sombras de emoción o las connotaciones semánticas generadas en el hemisferio derecho pueden ser de gran ayuda para el izquierdo en su intento por adivinar la naturaleza de los estímulos conocidos sólo por aquél. Los resultados insinúan que los componentes afectivos, semánticos o de connotación juegan un papel sumamente importante en los procesos cognitivos en general. Los componentes mejor y más específicamente estructurados de la información del proceso cognitivo se muestran como formas separables de los componentes emocionales y de connotación. Como había ocurrido antes, tales estructuras se continuaron confinando en el hemisferio en que eran generadas, mientras que las insinuaciones emocionales se filtraban a través de la influencia del proceso neuronal en el otro hemisferio. La evidencia de esta separación es de suyo significativa frente a la interrogante sobre la organización de los mecanismos neuronales de la cognición. A partir de que los componentes afectivos muestran propiedades conscientes, el hecho de que se crucen en los niveles inferiores del tallo cerebral es de gran interés en relación con las bases estructurales de la conciencia. El mayor impulso en nuestro trabajo actual apunta a determinar con más precisión qué sombras de los contenidos emocionales, semánticos o de connotación son susceptibles de cruzar el tallo cerebral y la manera en que afectan el proceso cognitivo del otro lado. En estos estudios estamos usando una técnica desarrollada recientemente para lateralizar la visión, lo que permite hacer observaciones prolongadas sin artefactos en el ojo. Progresos en el problema mente-cerebro Para concluir, queda por mencionar brevemente que una de las cosas más importantes a dilucidar sobre el trabajo del cerebro, separado como un deshilvanador indirecto, es la revisión del concepto de naturaleza de la conciencia y su relación fundamental con el proceso cerebral. La clave del desarrollo aquí es el cambio de un primer punto de vista no causal y en paralelo a uno nuevo, causal o de interpretación “interactivo”, que se adscribe a la experiencia interior y al papel que juega el cerebro como controlador causal integral y del comportamiento. En efecto, y sin recurrir a puntos de vistas duales, las fuerzas mentales y las propiedades de conciencia de la mente se reintegran en el cerebro como una ciencia objetiva, de la que desde hace mucho tiempo se excluyeron los principios materialistas-conductivos. Aceptando la revisión del punto de vista causal y el razonamiento involucrado, ahora se vuelven obvias las importantes implicaciones que acarrea para la ciencia y los científicos la visión del hombre y la naturaleza. La psicología introspectiva cognitiva y la ciencia cognitiva no la pueden seguir ignorando en la experimentación, o describirla como una ciencia más allá del fenómeno, ni tampoco como algo que debería, en principio, reducirse a una eventualidad neurofisiológica. Los sucesos de la experiencia interna como propiedades emergentes del proceso cerebral llegan a ser en sí mismos justificantes de la construcción causal en su propio derecho, interactuando en su particular nivel y con sus propias leyes y dinámicas. El mundo entero de la experiencia interior (el mundo de las humanidades), largamente rechazado por el materialismo científico del siglo XX, tendrá que ser reconocido e incluido en el terreno de la ciencia. En las revisiones básicas del concepto de causalidad se incluyen las que afirman que el todo, además de ser “una forma diferente y mayor de la suma de las partes”, causalmente determina también el rumbo de éstas, sin interferir con las leyes físicas y químicas de las subentidades en su propio nivel. Consecuentemente, la ciencia física no podrá seguir reduciendo al mundo a través de la mecánica cuántica a cualquier otro elemento ultraunificador o al campo magnético. Las propiedades cualitativas y holísticas en los diferentes niveles llegan a ser realmente causales en su propia forma y tienen que ser incluidas en la suma de la causalidad. La teoría cuántica, en estos términos, no podrá seguir reemplazando o minimizando los mecanismos clásicos sino, con toda justicia, alcanzarlos o complementarlos. Los resultados han obtenido un cambio fundamental en el que la ciencia ha trascendido la era del materialismo conductivo. El antiguo alcance de la ciencia, sus limitaciones, su perspectiva del mundo, el punto de vista de la naturaleza humana y su papel social como fuerza intelectual, cultural y moral, han sufrido un cambio profundo. Donde usualmente existía un cisma y un conflicto irreconciliable entre el punto de vista científico y el humanístico tradicional del hombre y el mundo, ahora se percibe un continuum. Un nuevo marco de interpretación y unificación surge con el impacto de largo alcance, no sólo para la ciencia sino para las creencias y principios en los que la humanidad ha tratado de vivir y encontrar significado. Traducción de Laura Beverido 1 Discurso de recepción del Premio Nóbel en Fisiología y Medicina, Suecia, el 8 de diciembre de 1981, publicado originalmente en Bioscience Reports (Gran Bretaña), 2: 265-276, 1982 ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL SISTEMA NERVIOSO INDICE A) Organización y estructura del Sistema Nervioso 1) Organicación estructura del Sistema Nervioso...................................... 4 2) Las Células del Sistema Nervioso y su Biología.................................... 5 3) Las Comunicación en el Sistema Nerviosos.......................................... 6 4) Los Sistemas Sensoriales...................................................................... 7 5) Los Sistemas Motores........................................................................... 8 6) Funciones Superiores............................................................................ 8 7) El Sistema Nervioso y las conductas..................................................... 8 8) Bases de la Organización Anatómica.................................................... 9 9) Evolución de la Neurona........................................................................ 10 10) Tipos de Neuronas............................................................................... 10 11) El Tejido Nervioso................................................................................ 11 12) Los Circuitos Neuronales..................................................................... 13 13) Organización funcional del Sistema Nervioso..................................... 14 14) Organización Anatómica del Sistema Nervioso................................... 15 15) Cara Lateral y Superior del Hemisferio................................................ 17 16) Cara Basal o Ventral del Cerebro........................................................ 18 17) Estructura de la Corteza Cerebral....................................................... 20 18) Sistema Motor Somático...................................................................... 20 19) Sistema Sensorial Somático................................................................ 22 20) Sistema Nervioso Autonomo............................................................... 23 21) Sistema Simpático Adrenal.................................................................. 24 22) Sistema Nervioso Enterico................................................................... 24 23) Los Espacios Cerebrales y el Liquido Cefalo-raquideo....................... 25 24) La Evolución del Sistema Nervioso..................................................... 26 25) Desarrollo del Sistema Nervioso.......................................................... 27 B) Funciones Superiores 1) La Mente................................................................................................ 27 2) Percepción Visual.................................................................................. 28 3) Bases Neuronales de la Percepción Visual........................................... 29 4) Percepción del movimiento.................................................................... 31 5) El Movimiento de la Cabeza y de los Ojos............................................ 31 6) Visión Tridimensional............................................................................. 32 7) Percepción de Formas........................................................................... 34 8) La Atención........................................................................................... 34 9) Bases de la Atención............................................................................. 35 10)Reconocimiento del Color “los Fotoreceptores”................................... 36 11)Procesamiento del Color en la Vía Visual............................................ 37 12)Aprendizaje y Memoria......................................................................... 37 13)Aprendizaje No Asociativo.................................................................... 38 14)Aprendizaje por Condicionamiento clasico........................................... 39 15)Caracteristicas del Condicionamiento.................................................. 39 16)La Memoria........................................................................................... 40 17)Bases Neuronales de la Memoria o Neurobilogía de la Memoria........ 41 18)Memoria y Plasticidad........................................................................... 42 19)Organización Neuronal del Hipocampo................................................ 44 20)La LTT y la LTD.................................................................................... 45 21)Bases Celulares del Aprendizaje Experimental.................................... 47 22)Especialización Hemisferica................................................................. 48 23)Método de Estudio de la Especialización............................................. 49 24)Diferencia Anatomica entre los Hemisferios......................................... 50 25)Habilidades Visuales y Hemisferios...................................................... 50 26)El Lenguaje y los Hemisferios.............................................................. 52 Conclusiones Personales.................................................................... 54 1) ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA DEL SISTEMA NERVIOSO El sistema nervioso es el órgano de: La información: la recibe, la procesa y la genera. La conducta, que depende de las llamadas funciones superiores de ese sistema. El sistema nervioso esta formado por células muy especializadas: Neuronas y Células gliales, las que constituyen el tejido nervioso. En el tejido nervioso se organizan vías nerviosas, nervios y tractos, y estructuras nerviosas, como los núcleos y ganglios o capas o láminas de células nerviosas, formados por la acumulación de neuronas. A pesar de que hay animales que carecen de sistema nervioso (las esponjas), la mayoría de ellos lo presentan. Podemos distinguir tres modelos básicos de sistemas nerviosos: Reticular Ganglionar o segmentado Encefálico, propio de los vertebrados. El sistema reticular se presenta en animales simples como los cnidarios (hidras, anémonas de mar, corales, medusas) como una red nerviosa ubicada en el cuerpo del animal y a través de la cual fluye la información que se genera por aplicar un estímulo en cualquier punto del cuerpo del animal. El sistema ganglionar se presenta en animales de cuerpo alargado y segmentado (lombrices, artrópodos). Los cuerpos neuronales se agrupan (centralización) formando ganglios que se ubican, por pares, en los segmentos. Los ganglios se comunican entre sí por haces de axones y hacia el extremo cefálico del cuerpo constituyen un cerebro primitivo. El sistema encefálico es más complejo y esta representado por un encéfalo (cerebro, cerebelo y médula oblongada) encerrado en una estructura ósea (cráneo) y por un órgano alargado, la médula espinal, encerrada en la columna vertebral. Al encéfalo y a la médula espinal la información entra y/o sale a través de los nervios llamados pares craneanos y nervios raquídeos, respectivamente. 2) LAS CELULAS DEL SISTEMA NERVIOSO Y SU BIOLOGIA Dos tipos de células se encuentran en el sistema nervioso: Las neuronas: o Son las más características y más estudiadas por la relación de sus propiedades con las funciones del sistema nervioso. o Existen en enorme número 100 000 * 10 6, 100 billones. o Funcionalmente polarizadas. Esto es, reciben información por uno de sus extremos, dendrítico y la entregan por otro, extremo axónico. o Tienen una enorme capacidad de comunicarse con otras células, especialmente con otras neuronas. o Una neurona está compuesta por: Las dendritas El cuerpo celular o soma El axón o Las dendritas y el axón constituyen los procesos neuronales. o Las dendritas nacen del soma o cuerpo neuronal y pueden ser muy abundantes y ramificadas. Son las que reciben la información. o o o o El axón nace del soma, en la región del montículo axónico, que se continúa con el segmento inicial del axón que es donde se generan los potenciales de acción. Un potencial de acción es una señal de electricidad negativa que viaja por el axón a una velocidad variable, según el tipo de axón, hasta alcanzar la región terminal donde induce liberación de una señal o mensaje químico, el neurotransmisor. Los axones pueden ser muy cortos o alcanzar longitudes de más de un metro. En algunas regiones, el axón emite una "colateral" (una ramificación) que va a inervar una neurona vecina (por, ejemplo la interneurona de Renshaw) o vuelve a la región del soma, colateral recurrente. Las células gliales: o Son 10-50 veces más numerosas que las neuronas y las rodean. o Presentan ramificaciones, a veces muy escasas, y cortas que se unen a un cuerpo pequeño. o Aunque no se las considera esenciales para el procesamiento y conducción de la información se les atribuye funciones muy importantes para el trabajo neuronal: Soporte mecánico y aislamiento de las neuronas. Ellas aíslan el axón, sin impedir el proceso de autogeneración del potencial de acción, con lo que se logra acelerar la velocidad de propagación de esta señal. Mantienen la constancia del microambiente neuronal, eliminando exceso de neurotransmisores y/o de sus metabolitos y de iones Guían el desarrollo de las neuronas y parecen cumplir funciones nutritivas para este tipo de células. 3) LA COMUNICACIÓN EN EL SISTEMA NERVIOSO La información generada en un receptor sensorial, por ejemplo la fibra intrafusal de un músculo esquelético, viaja por axones sensoriales hasta los centros nerviosos, a los cuales accede a través de la médula espinal. En este recorrido la vía para cada sistema sensorial es específica, cruzada y pasa por diferentes neuronas (relevos) ascendiendo hasta alcanzar centros nerviosos, también específicos. Si estos se ubican en la corteza cerebral, la información genera el proceso de percepción. En el ejemplo del esquema, la información entra al sistema nervioso por la médula espinal a través de la raíz posterior de los nervios raquídeos u espinales. Para otros sistemas sensoriales, lo hace por nervios craneanos (pares craneanos). Las vías que llevan información al sistema nervioso son centrípetas. En el sistema nervioso también se genera información. Tal es el caso de los programas motores que se originan en la corteza cerebral y que descienden por vías neuronales, también específicas y cruzadas hasta la médula espinal donde alcanzan a las motoneuronas espinales. Los axones de esas neuronas abandonan el sistema nervioso por la raíz anterior de los nervios raquídeos o por los pares craneanos para hacer llegar la información hasta los efectores a los cuales controlan. Si estos son músculos esqueléticos se generan movimientos. Estas vías son centrífugas. Como se observa en el esquema la información sensorial y la motora fluyen por vías paralelas, específicas que pueden interactuar en algunos tramos pero que no se mezclan. También la información fluye en el sistema nervioso en circuitos circulares (loops). Al activar la corteza cerebral, los axones de sus células piramidales llevan información hasta los ganglios basales, por ejemplo cuerpo estriado. Desde aquí parte de esa información es proyectada al tálamo y desde allí, nuevamente hacia la corteza cerebral. 4) LOS SISTEMAS SENSORIALES La piel es un órgano sensorial muy importante ya que en ella se encuentran importantes receptores sensoriales. La estructura de esos órganos es muy simple. Se trata de terminales nerviosos libres o encapsulados. Los receptores sensoriales son los órganos capaces de captar los estímulos del medio ambiente (órganos de los sentidos) y del medio interno (receptores viscerales), ambos procesos esenciales para la adaptación y funcionamiento de los organismos. En los receptores sensoriales la energía del estímulo se transforma en el lenguaje informático del organismo. Estímulos ambientales de distinto tipo inducen en los receptores sensoriales ubicados en la cabeza y en la piel, la generación de señales eléctricas que viaja por vías específicas hasta centros nerviosos también específicos donde se generan sensaciones particulares. Normalmente tenemos conciencia de este tipo de información. El substrato anatómico sobre el cual viaja cada tipo particular de información hasta su centro nervioso representa un sistema sensorial. Del mismo modo, estímulos del medio interno actúan sobre sistemas sensoriales específicos, pero la información que transportan, al actuar sobre los centros que les corresponden, no siempre generan sensaciones. La conciencia que tenemos de este tipo de información es limitada. 5) LOS SISTEMAS MOTORES Están formados por redes neuronales que se organizan en circuitos en paralelo y en loop en los cuales se generan los programas motores que inician, mantienen y regulan los movimientos básicos de las diferentes conductas. La actividad motora voluntaria inicia en neuronas que se encuentran en la corteza cerebral u cuyos axones descienden hasta la médula espinal donde activan a las motoneronas que inervan a los músculos esqueléticos. Este tipo de actividad es planificada para alcanzar determinados objetivos. El sistema es cruzado e involucra la participación de otros órganos como el cerebelo y los ganglios basales que participan en la regulación de los movimientos resultantes. Esta regulación es posible por circuitos en loop que se forman entre estos órganos y la corteza cerebral y por la información sensorial que se genera en los propios efectores, como resultado del movimiento. La actividad motora involuntaria (automática) descansa en un sistema que también usa a las motoneuronas espinales pero que esta vez son activadas por estímulos que vienen directamente de receptores sensoriales. En respuesta a esa información las motoneuronas excitan los efectores (glándulas y/o músculos) generándose así respuestas básicas, automáticas. 6) FUNCIONES SUPERIORES Además de las funciones sensoriales y motoras del sistema nervioso hay otras capacidades funcionales de este sistema como el aprendizaje, la memoria, las conductas emocionales, las motivaciones, los matices de percepción, el lenguaje, la capacidad de planificar, el pensamiento abstracto, etc. que se enmarcan en las llamadas funciones superiores del sistema nervioso. Estructuralmente se asocian con las cortezas de asociación y con las regiones prefrontal, parietal, temporal y límbica. El estudio de esas funciones involucra el estudio de los circuitos entre esas regiones. Sin embargo, parte importante del conocimiento sobre esas funciones ha derivado de estudios de pacientes con lesiones en esas áreas o con déficit de algunas de esas funciones (fallas del lenguaje o de la memoria). 7) EL SISTEMA NERVIOSOS Y LAS CONDUCTAS En la actualidad está bien fundamentada la relación que existe entre las conductas o comportamientos y las funciones cerebrales, de las cuales se consideran su reflejo. Igualmente ha sido posible establecer una clara relación entre diversos tipos de neuronas y una amplia gama de conductas. Por otro lado, también esta claro que la conducta de un sujeto y los estímulos ambientales modifican el funcionamiento de las neuronas. Esta relación neurona-conducta es específica ya que determinados tipos de grupos de neuronas sólo se involucran con determinados comportamientos. Sin embargo, por las interconexiones que existen entre diversas regiones cerebrales, en las conductas pueden participar diversos tipos de regiones nerviosas. 8) BASES DE LA ORGANIZACIÓN ANATÓMICA DEL SISTEMA NERVIOSO 1. 2. 3. 4. 5. Cerebro Tálamo Hipotálamo Cerebelo Tronco del encéfalo 6. Médula espinal 7. Filum terminale El sistema nervioso central se organiza en relación a dos ejes principales: el rostro-caudal y el dorso ventral. En el sistema nervioso central se distinguen las siguientes regiones principales: La médula espinal El tronco cerebral (médula oblongada, el puente y el cerebro medio) El cerebelo El diencéfalo o intercerebro Los hemisferios cerebrales. La entrada o salida de información se hace fundamentalmente por la médula espinal a través de los nervios espinales (pares raquídeos) y a través de los nervios craneanos (pares craneanos). La información sensorial alcanza hasta la corteza cerebral del hemisferio contralateral y los programas motores se originan desde un hemisferios para alcanzar a las motoneuronas espinales contralaterales. Además de esos sistemas motores y sensoriales se define otro sistema, el motivacional o límbico donde los otros sistemas interactúan. En los tres sistemas mencionados se cumplen los siguientes principios: hay relevo sináptico cada sistema esta formado por vías diferentes que constituyen subsistemas existe una organización topográfica en cada sistema hay cruce de las vías sensoriales y motoras. 9) EVOLUCION DE LA NEURONA Tratando de entender cómo habrían aparecido las neuronas como células diferenciadas en los organismos que aún no presentaban sistema nervioso, se han propuesto algunas hipótesis que se resumen en el siguiente planteamiento. En esos animales, a partir de células de sus epitelios ectodérmicos, algunas de ellas se habrían especializado en el manejo de la información que recibían esos organismos, sobre todo desde el exterior. Esas células se alargaron y por un lado mantuvieron contacto con el epitelio y con su medio ambiente y, por el otro, con el tejido contractil. En esa evolución esas células se habrían transformado, primero en una célula neurosensorial y luego en sensorial, tipo de célula que podría considerarse como una preneurona. La célula sensorial habría evolucionado desarrollando su parte dendrítica, en contacto con el epitelio. Células de ese epitelio, probablemente bajo la influencia de esa relación se habrían transformado en receptores sensoriales, que habrían quedado en contacto directo con el exterior. Parte de las células sensoriales que quedaron en contacto con los músculos probablemente evolucionaron como motoneuronas. Las que quedaron en contacto con el receptor evolucionaron como las sensoriales del tipo que se encuentran en los actuales receptores. Entre las neuronas sensoriales y las motoneuronas aparecieron interneuronas, configurándose así la organización de un centro nervioso primitivo. 10) TIPOS DE NEURONAS Desde las primeras descripciones de la organización celular del tejido nervioso (Cajal) se distinguieron neuronas de axón corto y neuronas de axón largo. Las primeras, que inervan regiones vecinas corresponden a las actuales interneuronas. Las segundas que comunican regiones separadas y alejadas dentro del tejido nervioso y del organismo ahora se denominan neuronas de proyección. Los criterios que han predominado para clasificar a las neuronas son, el número de sus proyecciones, la forma de cuerpo, su función. Según el número de procesos neuronales que se originan del soma se distinguen: Neuronas unipolares: en invertebrados Neuronas pseudounipolares: en el ganglio sensitivo de la raíz dorsal Neurona bipolares: en la retina Neurona multipolares: motoneuronas espinales, células piramidales del hipocampo, células de Purkinje del cerebelo. Según la forma del cuerpo neuronal: Piramidales: en la corteza cerebral Fusiformes (en forma de huso): en la substancia gelatinosa Ovoides Doble piramidal: cuerno de Ammon. 11) EL TEJIDO NERVIOSO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Ventrículo lateral Núcleo caudado Putamen Globus pallidus Cápsula interna Corteza cerebral Cuerpo calloso Tercer ventrículo Tálamo Hipotálamo Lemnisco medial Formación reticular Núcleo del trigémino (5º par) 14. Núcleo del tracto solitario 8. 9. 10. 11. 12. 13. Las neuronas y las células gliales forman el tejido nervioso. Pero fundamentalmente, es la distribución de las neuronas lo que determina la existencia de dos formas principales de tejido nervioso: La substancia blanca y la substancia gris. La primera esta formada principalmente por axones mientras que la segunda se forma por la agrupación de cuerpos neuronales, formando núcleos o ganglios y capas o columnas de neuronas. En las diferentes regiones del sistema nervioso la distribución de esos subtipos de tejidos determina complejas relaciones anatómicas. Al examinar un cerebro intacto se aprecia que la substancia gris está constituyendo una envoltura de alrededor de 5 mm de grosor, la corteza cerebral. Esta es muy accidentada ya que presenta numerosos pliegues y surcos. Si hacemos un corte coronal que pase por el tallo hipofisiario, se observa que la substancia gris envuelve cada hemisferio cerebral encerrando a la substancia blanca la cual, sin embargo, rodea a diferentes núcleos que se ubican al interior de cada hemisferio: tálamo, ganglios basales, núcleos hipotalámicos. Si observamos el borde superior en cada hemisferio, encontramos que la envoltura de substancia gris también penetra en la cara interna del hemisferio y enfrenta entonces a la del hemisferio opuesto. Ambas caras internas están separadas por la cisura interhemisférica. Si descendemos un poco, hasta la altura del tronco cerebral y practicamos un corte transversal, encontramos que la distribución del tejido nervioso cambia. Ahora la substancia gris se encuentra en el interior rodeada de substancia blanca. Si descendemos más aun, hasta la médula espinal, y practicamos cortes transversales a diferentes alturas, encontramos que la substancia gris se organiza como una estructura bien definida, en forma de letra H, ubicada en el centro y rodeada casi completamente de substancia blanca. La substancia gris, en los cortes de la médula, presenta dos expansiones anteriores o astas anteriores y dos posteriores o astas posteriores. Las astas anteriores representan la vía de salida (motora) del sistema nervioso. Las astas posteriores representa la vía de entrada. En los tres niveles indicados podemos conocer con mayor detalle la organización del tejido nervioso respectivo. 12) LOS CIRCUITOS NEURONALES Los circuitos neuronales representan el substrato anatómico en el que se realizan todas las funciones del sistema nervioso. Existen diferentes tipos de circuitos neuronales: sensoriales, motores, cognitivos, de regulación de modulación. Cada tipo de circuito presenta características propias, particulares, que dependen de las propiedades de las neuronas que los forman y de las sinapsis (puntos de contactos entre las neuronas) que ellas forman. Los circuitos neuronales están constituídos por neuronas de proyección y por interneuronas. Las neuronas de proyección permiten la comunicación entre las distintas estructuras que se involucran en cada circuito. En los circuitos sensoriales se encuentran los receptores sensoriales, las neuronas de proyección que son aferentes (van hacia el sistema nervioso) y las interneuronas que en las diferentes etapas de relevo de la información (médula espinal, tálamo, corteza cerebral) participan en su procesamiento. En los circuitos motores se encuentran interneuronas y neuronas de proyección en los centros nerviosos (corteza cerebral) donde se originan los programas motores. Axones de las neuronas de proyección que sacan la información de los centros de programación alcanzan a otras neuronas de proyección que alcanzan a los efectores. Esta vía es eferente. Estos dos tipos de vías que van en paralelo pero en sentido contrario, emiten colaterales en su trayectoria, que representan entradas a circuitos neuronales en loop. En esos circuitos en loop el procesamiento que recibe la información es la base de otras funciones del sistema nervioso y de mecanismos de regulación o modulación. 13) ORGANIZACIÓN FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSO La organización de la estructura del sistema nervioso refleja una clara funcionalidad. La información entra por los receptores sensoriales y a través de vías sensoriales específicas es llevada hasta centros nerviosos donde es procesada. De este procesamiento surgen la sensación y la percepción. Pero también la información que llega a los centros nerviosos, al ser procesada en los sistemas cognitivos, genera conocimiento (aprendizaje) parte del cual puede ser almacenado (memoria). De esta manera se genera un conocimiento tanto del medio ambiente como del medio interno. En respuesta al conocimiento generado se producen programas motores que se expresan en forma de diversas conductas que permiten la adpatación de los individuos a sus medios. Todos estos procesos se identifican estructuralmente con sistemas neuronales propios (sistemas motores, sistemas sensoriales, sistemas cognitivos). Además existen sistemas moduladores que son capaces de modificar el flujo de información en los otros tipos de sistemas. Entre estos sistemas se encuentran: o o o El sistema noradrenérgico del locus ceruleus. El sistema serotoninérgico del rafé. Los sistemas dopaminérgicos, etc. 14) ORGANIZACIÓN ANATÓMICA DEL SISTEMA NERVIOSO Cráneo Hueso del cráneo Hoz del cerebro Cara interna del hemisferio cerebral derecho 5. Cuerpo calloso 6. Seno superior sagital 7. Tienda del cerebelo 8. Hemisferio cerebeloso derecho 9. Mesencéfalo 10. Protuberancia o puente 11. Cuarto ventrículo 12. Bulbo raquídeo 13. Médula espinal 14. Columna vertebral 15. Hipófisis 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Nervio espinal Bulboraquídeo Porción de vértebra Médula espinal Raíces nerviosas Ganglio de la raíz dorsal Duramadre Aracnoides En el esquema se presenta un corte sagital medio a través del cráneo y de la columna vertebral. Anatómicamente se distinguen en el sistema nervioso dos grandes divisiones: el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. El primero esta alojado en dos estructuras óseas: la caja craneana o cráneo y la columna vertebral. El segundo es el conjunto de estructuras nerviosas que se ubican fuera del sistema nervioso central. En el cráneo se encuentra el encéfalo, formado por el cerebro, el cerebelo y algunos órganos del tronco cerebral (médula oblongada o bulbo raquídeo y el puente de Varolio o protuberancia anular). En la columna vertebral se ubica la médula espinal. Entre los huesos del cráneo y de la columna verbral y el tejido nervioso se encuentra un sistema de membranas que envuelven al sistema nervioso central, son las meninges. Como se observa en el esquema, cada hemisferio cerebral (aquí se muestra el hemisferio cerebral derecho) aparece envuelto por una membrana. La que aquí se ve es la meninge más externa o duramadre. Ella mira a la membrana del hemisferio opuesto y ambas se encuentran ocupando la cisura interhemisférica, constituyendo una estructura llamada la hoz del cerebro. En la región posterior e inferior y debajo de ambos hemisferios se ubica el cerebelo. Por delante de él se encuentra la porción encefálica del tronco. De la médula oblongada continua hacia abajo, la médula espinal en la columna vertebral. De ella emergen por entre las vértebras, los nervios raquídeos. Cada nervio esta formado por la unión de la raíz anterior (nace de la cara anterior de la médula) con la raíz posterior de la médula (nace de la cara posterior de la médula). La raíz posterior se distingue de la anterior por presentar un engrosamiento, el ganglio sensitivo de la raíz posterior del nervio raquídeo. El sistema nervioso periférico esta formado por ganglios, nervios y plexos nerviosos ubicados fuera del sistema nervioso central, en las diferentes cavidades del cuerpo. Los ganglios son agrupaciones de cuerpos neuronales y ellos pueden estar unidos entre sí formando cadenas ganglionares. Los ganglios más representativos del sistema nervioso periférico pertenecen al sistema nervioso autónomo. 15) CARA LATERAL Y SUPERIOR DEL HEMISFERIO 1. Cisura (surco) de Rolando, representa el límite entre el lóbulo frontal (2) y el parietal (3) 2. Lóbulo frontal 3. Lóbulo parietal 4. Cerebelo 5. Cisura de Silvio 6. Lóbulo occipital 7. Lóbulo temporal Cara superior del hemifesrio cerebral derecho 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Circunvolución frontal superior Cisura perpendicular externa Circunvolución precentral Cisura central o de Rolando Circunvolución parietal ascendente o postcentral Surco postcentral Polo occipital Cisma interhemisférica Polo frontal En el esquema, se nos presenta la cara lateral (cara externa) del hemiferio cerebral. Ella aparece como una superficie arrugada donde hay repliegues (giri) separados por hendiduras (sulci). En esta cara es posible distinguir cuatro grandes regiones o lóbulos cuyos nombres se relacionan con los huesos craneanos que las cubren. Son los lóbulos. frontal, parietal, temporal y occipital. Los límites entre estos lóbulos los dan cisuras o surcos claramente identificables y/o líneas imaginarias que son sus prolongaciones. La cara lateral presenta un límite inferior representado por su borde inferior. Desde la porción anterior nace desde ese borde un surco que se dirige ascendiendo hacia atrás, es el surco lateral o fisura de Silvio, el cual separa el lóbulo frontal del lóbulo temporal. Una prologanción (línea imaginaria) de ese surco se dirige hacia atrás y descendiendo hacia el polo posterior separa el lóbulo temporal del parietal (que queda por arriba) del lóbulo occipital, que queda por atrás. Desde el borde superior desciende la cisura central o de Rolando. Delante de ella se encuentra la circunvolución pre-central donde se ubica la corteza motora primaria. Por detrás del surco central se halla la circunvolución post-central en la que se ubica la corteza sensorial somática primaria. 16) CARA BASAL O VENTRAL DEL CEREBRO 1. Cara basal o inferior de los hemisferios cerebrales 2. Bulbo olfatorio 3. Cintilla (nervio) olfativa 4. Nervio motor ocular común 5. Tubérculos mamilares 6. Nervio trigemino 7. Nervio motor ocular externo 8. Arteria vertebral 9. Nervio accesorio espinal 10. Médula espinal 11. Polo posterior de los hemisferios cerebrales 12. Hemisferio cerebeloso 13. Cara inferior del lóbulo temporal 14. Quiasma óptico 15. Borde lateral del hemisferio derecho 16. Cisura interhemisférica 17. Pendínculo cerebral 18. Nervio facial 19. Puente (protuberancia) Esta cara descansa sobre los huesos que forman la base de la cavidad craneana. Los dos hemisferios se presentan unidos y forman, en su conjunto, un circulo algo alargado hacia el extremo anterior pero que queda interrumpido hacia el extremo posterior por la presencia de diferentes estructuras y por la inserción del cerebelo, montado sobre el bulbo raquídeo. En el extremo anterior se aprecia la cisura interhemisférica separando ambos hemisferios hasta alcanzar aproximadamente la mitad de su recorrido hacia el centro del círculo mencionado. La cisura, en ese punto, queda interrumpida por estructuras que ocupan la línea media: el quiama óptico, al cual llegan los dos nervios ópticos; luego hacia atrás continua el tallo hipofisiario (infundíbulo), que aparece parcialmente cubierto por la aracnoides; más atrás aun aparece un vaso sanguíneo (arteria basilar) encajado en la línea media del cerebelo. A esta altura y a cada lado de ese vaso se distinguen los hemisferios cerebelosos. Volviendo al extremo (polo) anterior de esta cara basal se ubican a cada lado de la cisura el bulbo olfatorio que se continua, hacia atrás, con la cintilla olfatoria. Normalmente unida al tallo hipofisiario se encuentra la hipófisis (en este caso, hacia el observador). También en el punto donde se encuentra ese tallo, pero penetrando hacia el interior del tejido nervioso se llegaría a la región hipotalámica. A ambos lados de la línea media y desde el polo anterior, se encuentran: la cara inferior del lóbulo frontal la cara inferior del lóbulo temporal El cerebelo tapa con sus dos hemisferios los polos posteriores de los dos hemisferios cerebrales. También a cada lado de la línea media se observa la emergencia de los pares craneanos. Desde el polo anterior: el nervio olfatorio (ya mencionado como cintilla), luego el nervio óptico, el nervio motor ocular común, el trigémino, el motor ocular externo, el facial, el coclear. 17) ESTRUCTURA DE LA CORTEZA CEREBRAL La mayor parte de la corteza cerebral que esta recubriendo los hemisferios cerebrales es la llamada neocorteza. Ella se ha descrito presentando seis capas celulares o láminas (capas I, II, III, IV, V, VI), definidas inicialmente, principalmente por las características estructurales y también por las funcionales de las neuronas que las componen. Esta caracterización se ha ido mejorando en la medida que ha aumentado el conocimiento sobre los terminales nerviosos que inervan esas neuronas y el destino de los axones que de ellas emanan. Cada una de esas seis capas ha sido dividida en subcapas y estas subdivisiones son consideradas como áreas citoarquitectónicas de la corteza. Ellas presentan características diferentes en las distintas regiones de la corteza. En la composición de las seis capas básicas de la corteza podemos encontrar principalmente células piramidales, de distinto tamaño y células estrelladas. Ambas variedades celulares emiten colaterales que contribuyen a formar circuitos locales. Los axones que se originan de dichas células forman las vías eferentes de la corteza. Los terminales nerviosos que se encuentran en las distintas capas y subcapas de la corteza representan vías de origen extracortical o de otras regiones del mismo hemisferio o del hemisferio contralateral. Hay otros tipos de terminales nerviosos que derivan de sistemas moduladores ubicados en el tronco cerebral, como por ejemplo, terminales noradrenérgicos originados en el locus ceruleus. 18) SISTEMA MOTOR SOMÁTICO El sistema nervioso somático esta formado por nervios mixtos (mezclas de axones sensoriales y motores) que emergiendo desde el sistema nervioso central, inervan a los efectores somáticos (músculos esqueléticos). En esta sección sólo consideramos la parte motora, es decir, la formada por los axones motores (eferentes) que van desde el sistema nervioso central a los músculos. Las vías motoras somáticas se inician en las áreas motoras de la corteza cerebral. Neuronas de proyección en esa corteza, emiten axones que descienden por el tronco cerebral hasta alcanzar la médula espinal. En esa trayectoria se produce el cruce de los axones descendentes al lado opuesto (contralateral). En la médula van inervando, a diferentes niveles, a las motoneuronas- cuyos axones inervan, a su vez, a los múculos esqueléticos. Históricamente se han descrito dos vías motoras somáticas, la piramidal y la extrapiramidal. La vía piramidal (A del esquema) nace en el área motora de la corteza cerebral, ubicada delante del surco central o de Rolando. Al descender los axones cruzan al lado contralateral a la altura de una estructura, la decusación o entrecruzamiento de las pirámides, que esta ubicada a la altura del bulbo raquídeo. (De ahí el nombre de la vía). Esos axones que van descendiendo por la médula espinal alcanzan a interneuronas ubicadas a diferentes alturas de la médula. Esta interneuronas inervan a las motoneuronas-. Esta modalidad de la vía piramidal es la llamada vía piramidal cruzada, para distinguirla de otra vía llamada vía piramidal directa que no cruza al lado contralateral a nivel de las pirámides. Sin embargo esos axones también cruzan a lado opuesto a diferentes alturas. Es decir, toda la vía piramidal es cruzada. La llamada vía extrapiramidal (B del esquema) se origina en otras regiones de la corteza cerebral, diferentes a las que originaron la vía piramidal. Los axones que forman esta vía inervan neurona ubicadas en núcleos cerebrales del mismo lado (ipsilaterales), como los ganglios basales o el núcleo rojo o núcleos del tronco cerebral (formación reticular). Pero también hay axones de las neuronas de origen o de relevo (de los núcleos) que son contralaterales, pero cruzan al lado opuesto a niveles más altos que la decusación de las pirámides. Los axones de la vía extrapiramidal descienden por dos tractos: el rubro-espinal y el retículo-espinal. 19) SISTEMA SENSORIAL SOMATICO Es el sistema relacionado con la información sobre tacto, cinestesia (sensación que resulta del movimiento del cuerpo), temperatura y dolor que deriva desde diferentes partes del cuerpo y es transportada al sistema nervioso central. Esa información se genera en receptores sensoriales ubicados en la piel, músculos y articulaciones y la vía por la cual viaja esta formada por tres neuronas de proyección. La trayectoria de la vía depende de la modalidad de información sensorial que ella transporta. La primera neurona de la vía, para información de tacto y de cinestesia, se ubica en el ganglio sensitivo de la raíz posterior del nervio raquídeo. Al entrar en la médula su axón asciende ipsilateralmente y alcanzar a la segunda neurona ubicada en el ganglio de Gall. El axón de esta neurona sale del ganglio y cruza al lado opuesto y asciende por una vía específica, el lemnisco medial, hasta hacer contacto con la tercera neurona ubicada en el tálamo de ese lado, donde la información es relevada hasta el área sensitiva somática de la corteza cerebral (contralateral con respecto al receptor de origen de la información). Para la información de dolor y de temperatura la primera neurona tiene una ubicación similar a la descrita para la modalidad sensorial de tacto y de cinestesia. Pero al entra a la médula, su axón hace contacto con una interneurona ipsilateral y el axón de esta neurona inerva (sin cambiar de nivel) a la segunda neurona de proyección (ipsilateral) de la vía. Su axón cruza al lado opuesto y asciende por el lado contralateral hasta el tálamo. Aquí se contacta con la tercera neurona de proyección que a través de su axón llega a la corteza sensorial correspondiente. 20) SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO El sistema nervioso autónomo es el encargado de controlar a los efectores viscerales. Tradicionalmente, se le describe por sus componentes nerviosos periféricos (ganglios, nervios y plexos) y se distinguen en él dos divisiones: la simpática y la parasimpática. La división simpática esta formada por neuronas (primera neurona) que se ubican en la médula espinal entre las vértebras T1 y L1-2, por sus axones y por dos sistemas ganglionares, donde se encuentran segundas neuronas, son sus axones los que inervan a los efectores viscerales. El primer sistema de ganglios esta formado por los ganglios paravertebrales, que se unen entre sí formando una cadena ganglionar que se ubica a cada lado de la columna vertebral en el fondo de las cavidades del tronco. El segundo sistema es el de los ganglios prevertebrales, se ubican en un plano más anterior. El axó n de la primera neurona sale de médula espinal a través del nervio raquídeo que corresponde al nivel de su ubicación en ella y luego lo abandona para alcanzar la cadena ganglionar de su mismo lado. Entra en un ganglio donde, o hace sinapsis con la segunda neurona de inmediato o asciende o desciende antes de contactarla a otro nivel o sigue en su trayectoria hasta un ganglio prevertebral donde encuentra a esa segunda neurona. La primera neurona de la vía simpática (neurona preganglionar) es colinérgica. La segunda (postganglionar) es noradrenérgica, con la excepción de terminales simpáticos de la piel o de vasos sanguíneos de algunos músculos esqueléticos donde los terminales simpáticos liberan ACh. La división parasimpática presenta dos subdivisiones: la craneana y la sacra. La primera esta representada por los pares craneanos III, VII, IX y X (Vago). La segunda por los nervios raquídeos que emergen de las regiones sacra y coccígea de la columna vertebral. En ambas subdivisiones, la primera neurona se ubica en el sistema nervioso central, es colinérgica y presenta un axón muy largo que inerva a la segunda neurona. Esta, es como una interneurona, de axón muy corto, ubicada en la pared misma del órgano visceral que inerva y libera como neurotransmisor ACh. 21) SISTEMA SIMPATICO ADRENAL Puede ser considerado como una subdivisión del sistema simpático. Anatómicamente también se le define como una especialización de los ganglios prevertebrales. Igual que las otras vías simpáticas se origina desde la médula espinal. La vía eferente está formada por dos neuronas. La primera se ubica en las asta laterales de la médula espinal. Su axón sale por la raíz anterior de algunos de los nervios raquídeos torácicos (esplácnicos) para alcanzar ganglios de la cadena ganglionar paravertebral. Pasa por estos ganglios para dirigirse al ganglio esplánico desde donde continua hasta la glándula suprarrenal. La glándula suprarrenal presenta dos partes. La corteza suprarrenal y la médula suprarrenal ubicada en el centro de la glándula. En esta última región se encuentran las células cromafines. Las células cromafines corresponden a las segundas neuronas de la vía eferente simpática y representan células secretoras, endocrinas, cuyo producto pasa a la sangre. Las células cromafines secretan adrenalina (epinefrina) y/o noradrenalina (norepinefrina). Ambas substancias son hormonas y luego de ser transportadas por la sangre hasta los órganos blancos ejercen importantes funciones que refuerzan a las funciones simpáticas cuando éstas son activadas. 22) SISTEMA NERVIOSO ENTERICO Desde que Langley (comienzos del s. XX) definió las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo, también definió una tercera división, el sistema nervioso entérico. Es el conjunto de estructuras nerviosas que se encuentran en el aparato gastro-intestinal y en los órganos anexos como el hígado y el páncreas. En el aparato gastro-intestinal esta representado por dos plexos, el mientérico y el submucoso, ubicados en la pared intestinal. Cada plexo consiste en una capa de numerosas agrupaciones pequeñas de neuronas, módulos, que se unen entre sí y que regulan la motilidad de la pared intestinal. El plexo mientérico es el más externo y se ubica entre las capas musculares, longitudinal externa y circular interna. El plexo submucoso se ubica entre las capas muscular interna y la capa mucosa que mira a la cavidad intestinal. El sistema nervioso entérico se le ha considerado como un "pequeño cerebro intestinal" e,inicialmente, como poseedor de un alto grado de autonomía. Sin embargo, en la actualidad se estima que actúa coordinadamente con fibras eferentes vagales (parasimpáticas) para regular la actividad motora y procesos secretores y de absorción intestinales. 23) LOS ESPACIOS CEREBRALES Y EL LIQUIDO CEFALORAQUIDEO En el interior del cerebro y de la médula espinal existe un sistema de cavidades que se comunican entre sí y que están llenas de un líquido llamado céfalo-raquídeo o fluido cerebroespinal. A la altura de los hemisferios cerebrales existe en cada uno de ellos una cavidad de forma irregular. Son los ventrículos laterales de los hemisferios cerebrales. Hacia la línea media, hacia abajo y hacia atrás, los ventrículos se continuan con una cavidad central, delgada, el ventrículo medio o tercer ventrículo. Mas hacia abajo, el tercer ventrículo se estrecha transformándose en un conducto, el Acueducto de Silvio, que lo comunica con otro ventrículo ubicado en la línea media, el cuarto ventrículo. A diferencia de las cavidades anteriores este ventrículo es abierto por atrás aunque se encuentra tapado por el cerebelo. El cuarto ventrículo se continua más abajo con un estrecho conducto, el conducto del epéndimo, que recorre el interior de la médula espinal hasta el extremo caudal. Al interior de los ventrículos mencionados existen redes especiales de capilares sanguíneos, los plexos coroides, donde se forma a partir de la sangre el líquido céfalo-raquídeo. Este líquido tiene una composición diferente y parte de sus componentes derivan del tejido nervioso y pueden modificar el funcionamiento de ese tejido en otras regiones. Así, variaciones de algunos de sus componentes como el CO2, anhidrido carbónico, ayuda a mantener la homeostásis del organismo. El líquido céfalo-raquídeo, se produce y llena las cavidades ventriculares pero sale de ellas a la altura del cuarto ventrículo (Agujero de Luschka) para pasar al espacio subaracnoideo que rodea el encéfalo y la médula espinal. A nivel del seno venoso se encuentran unas formaciones venosas que se forman a partir de la aracnoides, las Granulaciones de Pacchioni. A nivel de estas estructuras se produce el retorno de componentes del líquido céfalo-raquídeo a la sangre. 24) LA EVOLUCIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Los pluricelulares más primitivos que aún no poseen sistema nervioso tienen su cuerpo rodeado por una capa más externa de células epiteliales (ectoderma) que son capaces de reconocer estímulos ambientales. Son excitables. Por efecto de presiones evolutivas, algunas células de esos epitelios empiezan a desarrollar características de neuronas y son capaces de elaborar respuestas rápidas y específicas frente a estímulos ambientales. También es probable que por el efecto de esas presiones, algunas de esas células se modificaron, asumiendo el papel de neuronas. Pero lo importante es que se desarrollaron características más eficientes para reaccionar frente a los estímulos y dar respuetas eléctricas que se podían propagar. Por ello, todavía encontramos en animales como las medusas, en ctenóforos, en moluscos, en tunicados y en embriones de anfibios, epitelios que son capaces de propagar potenciales de acción. A nivel de los hidrozoos (las hidras) aparecen las primeras organizaciones de sistemas nerviosos en forma de red: sistema nervioso reticular. La neuronas tienden a acumularse formando pequeños ganglios (centralización) que se comunican entre sí por haces nerviosos (conjunto de axones). En los animales que crecen alargando su cuerpo, este crecimiento se hace por agregación de partes o segmentos equivalentes (metámeras). En cada metámera se organiza un par de ganglios que inervan el segmento y además, se comunican entre sí estructurando una cadena ganglionar. En los metámeros del extremo más rostral, los ganglios se ordenan formando los cerebros primitivos. Este tipo de sistema nervioso se puede llamar ganglionar y es típico de algunas lombrices y de los artrópodos. A nivel de los vertebrados, los ganglios cerebrales primitivos experimentan un gran desarrollo y toman un control estructural y funcional preponderante sobre los sistemas ganglionares (encefalización). Este tipo de sistema nervioso, resultante de un proceso de encefalización, presenta una expresión extrema en el cerebro humano por el enorme desarrollo de la corteza cerebral, probablemente realacionado con el lenguaje. 25) DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO Una vez que el huevo es fecundado sufre una serie de divisiones que configuran diferentes etapas de desarrollo. Una de las primeras etapas, en la cual el embrión se fija al útero, es la de blástula. Luego viene una etapa de gastrulación en la cual se definen tres capas celulares, que se sobreponen. Desde el polo superior (animal) al polo basal (vegetal), se distinguen, el ectoderma, el mesoderma y el endoderma. En esta etapa la estructura formada presenta, además una cavidad central, debajo del ectoderma, el blastocele. La pared de la base esta formada por el endoderma y se une hacia arriba con el mesoderma el cual, a su vez, esta conectado con el ectoderma. Desde una región del mesoderma llamada el organizador se generan una serie de substancias químicas (inductores o activadores) que actúan como señales inductivas sobre el ectoderma para producir la formación de una estructura especializada, la placa neural. En los segmentos A, B y C del esquema se muestra una vista lateral de la placa. En D, E y F se muestra una visión dorsal (desde arriba) de la placa. Vista desde arriba, la placa semeja una cuchara cuya parte más ancha es anterior. La placa neural es la estructura embrionaria desde la cual se formará el sistema nervioso. Las siguientes regiones primitivas se distinguen en la placa: el cerebro anterior (CA), el cerebro medio (CM), el cerebro posterior (CP) y la médula espinal (ME). FUNCIONES SUPERIORES 1) LA MENTE El concepto de mente empieza a desarrollarse y a evolucionar desde la época de los griegos. Según ellos, la mente era un órgano que se ocupaba de las ideas puras (Platón) y era considerada completamente separada del cuerpo. Este estado de cosas se mantuvo hasta la época de Descartes (nacido en 1596) el cual trata de usar los métodos científicos, al alcance en la época, para comprobar los hechos de la mente. Es decir, considera a la mente un hecho observable. La medición de procesos mentales se abordó posteriormente con G.T. Fechner (alrededor de 1850), quien se dedicó a desarrollar métodos para medir procesos mentales. Este enfoque fue exaltado más aún por el médico alemán W. Wundt, fundador del primer laboratorio de métodos psicológicos, alrededor de 1880. Este investigador centró los estudios sobre la mente en el estudio de las sensaciones. Pero también se empieza a desarrollar en esa época el concepto de vida mental, que empieza a ser concebida más como un grupo de actos que de sensaciones. Nace así la Psicología y se incorporan a los estudios relacionados con la mente investigadores notables como William James que impulsó un gran desarrollo de la Psicología Experimental. Luego, alrededor de 1900 aparecen los trabajos de S Freud quien incorpora al estudio de los procesos mentales la consideración de la influencia de los deseos sexuales y del inconsciente. En relación a esta evolución de los estudios sobre los procesos mentales parecen dos escuelas principales relacionadas con la psicología experimental. Una es el behaviourismo cuyo impulsor, el norteamericano J.B. Watson, estableció que el estudio del comportamiento exterior era el camino más adecuado para avanzar en el conocimiento de la mente. La otra, la escuela Gestalt, creada por los alemanes Wertheimer, Röhler y Koffka, dio importancia a la percepción y al sentido y relación de las partes involucradas, en los estudios sobre la mente. Entender el pensamiento es entender la mente. El pensar tiene que ver con la conciencia, la memoria, el aprendizaje y su estudio y el de esos parámetros acercará a la comprensión de la mente y de la actividad mental. 2) PERCEPCION VISUAL Este fenómeno consiste en el aprendizaje del significado de la información que se recibe desde los órganos sensoriales. Tenemos diferentes formas de percepción: visual, auditiva, gustativa, olfativa, tactil. Ellas resultan de un notable manejo analítico de la información respectiva y que le llega a centros nerviosos través de vías que están en serie y en paralelo. Existe un manejo de la información sensorial por los componentes neuronales de cada sistema que resulta fundamental para la percepción respectiva. Por ello las percepciones no son copias directas y fieles de un objeto-estímulo dado. Subyace en el mecanismo de la percepción una abstracción ya que en el sistema nervioso se produce una reconstrucción en la que se fabrica o elabora una representación interna del objeto. Se analizan su forma, su movimiento, su color y sus propiedades. La reunión de todas o parte de esas características se hace en un todo pero según las reglas y el lenguaje de los circuitos neuronales. Es un acto de reconstrucción interpretativa. La percepción es entonces un tipo de respuesta al mensaje generado en el receptor, es decir, una representación interna de la sensación. La visión es el resultado del procesamiento simultaneo de la información sobre la forma, el color y el movimiento que se genera en el objeto-estímulo, presente en el ambiente, por la influencia de la luz sobre este. El procesamiento de cada uno de esos parámetros se hace separadamente y en paralelo. En su conjunto, el fenómeno de la percepción visual presenta una serie de características: es creativo: se transforma objetos de características cambiantes en representaciones de estructuras tridimensionales de características (forma y color) constantes. Por ejemplo, un cubo rojo lo veremos siempre como un cuerpo (el cubo) tridimensional y de color rojo, aunque cambien muchas de las condiciones ambientales durante el período de nuestra observación. sigue ciertas normas o leyes de la percepción: por ejemplo, el cuadrado de puntos idénticos, equidistantes, se aprecia en A como un conjunto de filas o columnas. En cambio, en B esta claro que se definen columnas o filas, ley de la similitud. El arreglo espacial introducido en C permite que veamos columnas de dos filas de puntos, organizadas verticalmente, ley de la proximidad. la percepción visual es un proceso muy dinámico, ya que dos figuras que están en inmediata vecindad y relación, formando parte del mismo cuadro, (figura vaso-cara) no se distinguen simultáneamente. Al ser examinado se verá o una o la otra figura, quedando la no-elegida como trasfondo. al mirar un objeto-estímulo se sigue una estrategia dada en la cual el blanco central de la atención al mirar, es el contorno formado por los límites y bordes de la figuras. En el paisaje mostrado, la percepción del paisaje es bastante completa a pesar de solo mostrarse el contorno de las figuras. Que en el proceso visual el cerebro trabaja sobre la base de asumpciones se demuestra por las percepciones falsas o ilusiones. Ellas se producen al tomar ciertos parámetros de referencia para describir otras características. Por ejemplo, las dos líneas son de igual magnitud pero se perciben distintas porque la característica longitud, esta definida por la forma de la figura. En la percepción visual juega un papel muy importante el proceso de rellenar, que es un típico proceso creativo. Como se ilustra en la figura del clásico triángulo de Kanizsa, se ven contornos de triángulos que, en realidad, son imaginarios ya que son creados por el procesamiento cerebral. En la percepción visual tiene gran importancia, para la caracterización que se hace del objeto, la relación espacial que se produce con los objetos vecinos que le rodean. Como se ve en el esquema, dos figuras del mismo tamaño real se ven diferentes, una más grande que la otra, nada más que por la influencia de los objetos que las rodean. 3) BASES NEURONALES DE LA PERCEPCION VISUAL El sistema visual se origina desde la retina y se proyecta hasta la llamada área visual primaria o V1 o corteza estriada de la corteza cerebral, donde se organiza un mapa completo de la retina. Pero más allá de esta región también hay otras representaciones extra-estriadas de la retina. Hay hasta ahora 32 de esas representaciones, aunque no todas completas. Cada una de esas regiones difiere en la especificidad que muestran sus neuronas para determinadas características del estímulo-imagen. Por ejemplo, el área V5 procesa movimientos en el campo visual. La separación del procesamiento de características comienza en la retina misma. En esta estructura hay células ganglionares grandes (magnocelulares o de tipo M) y pequeñas (células parvocelulares o de tipo P). Ambos tipos de vías llegan al tálamo pero llevan información diferente. En el tálamo inervan ordenada pero separadamente las distintas capas que se estructuran en el núcleo geniculado lateral de esa estructura. En es núcleo se encuentran dos tipos de capas, unas que reciben exclusivamente axones de las células ganglionares M, capas magnocelulares, y las otras que reciben de las células P, capas parvocelulares. En estas dos categorías de capas sus neuronas originan, a su vez, tres vías. Dos que se inician en las capas parvocelulares y una desde las capas magnocelulares. Los axones de esas tres vías llegan hasta V1. Con técnicas de inmucitoquímica se ha podido describir que en las regiones V 1 y V2 de la corteza cerebral también existe una ordenada organización. Así, ellas presentan regiones que tienen forma de burbuja (regiones blob) y que se encuentran separadas entre por regiones interburbujas. Los axones que se originan desde los dos subtipos de capas descritas en el núcleo geniculado lateral terminan en las regiones blob o interblob de V1 y V2. Según esta información se han definido las siguientes vías: primera vía: la parvocelular-blob. Se origina desde las células parvocelulares del geniculado y termina en las regiones blob de V 1. Esta vía se relaciona con la percepción de color. Desde V 1 la vía continua hasta V2 y desde aquí hasta V4, donde se ubican muchas neuronas que responden a estímulos de color. segunda vía: es la vía parvocelular-interblob, termina en las capas profundas de V1, pero es inespecífica ya que recibe de neuronas ubicadas en las capas magnocelulares del geniculado. Desde V1 la vía continua hasta V4. Esta vía es sensible a los contornos y a la orientación de la imagen-estímulo, es decir, a la percepción de su forma y de detalles de su estructura. Sería la base anatómica del sistema de qué es. Tercera vía: magnocelular-rayas gruesas. Se origina de las capas magnocelulares del geniculado lateral y alcanza a la zonas interblobs de V1, para seguir a la zona bandas gruesas de V 2. Desde aquí la vía proyecta hasta V5, que es un área visual relacionada con la percepción de profundidad y de movimiento. Otras fibras de la retina proyectan al área pretectal que tiene que ver con los reflejos que modulan el tamaño de la pupila. Finalmente, también hay axones que se originan desde la retina y que son proyectados a los coliculos superiores. Esta vía es responsable de la regulación de los movimientos oculares que se producen en respuesta a la información visual. Una característica importante relacionada con la interacción entre la vía visual y el núcleo geniculado lateral es el hecho de que los axones de la vía visual representan sólo un 20% de los axones que inervan ese núcleo. La mayoría de los otros axones provienen dela formación reticular del tronco y de la corteza cerebral y formaría parte de circuitos en que ellos representaría vías de realimentación. 4) PERCEPCION DEL MOVIMIENTO El movimiento es un parámetro siempre presente en la información visual y en su procesamiento. Nosotros nos movemos constantemente o los objetos se mueven en nuestro campo visual. Aun cuando estamos quietos nuestros ojos y la cabeza se mueven constantemente, aunque sea en forma imperceptible. El sistema visual tiene dos maneras de detectar movimientos. Una, se basa en el control del movimiento del objeto mismo en el campo. La otra se basa en el movimiento de la cabeza y de los ojos. Cuando un objeto se mueve en el campo visual, puede ser detectado comparando la posición de las imágenes percibidas a diferentes tiempos. Esto se puede interpretar como que, al moverse la imagen por la retina, se provoca la activación de los fotorreceptores en una cierta secuencia. Pero en experimentos de movimientos aparentes, como es el caso en que dos o más luces se encienden y se apagan a intervalos adecuados, se aprecia que la luz se mueve de una ampolleta a la otra y luego, a la siguiente. Pero en realidad, no ha habido un movimiento de la luz Ha ocurido la activación en diferentes posiciones del encendido de la luz. Este tipo de resultados ha sugerido de que existe más de un tipo de sistema para detectar movimientos. ¿ Cual es el substrato neural de la percepción de movimientos ¿ La información sobre los movimientos se origina en las grandes células ganglionares (células M) de la retina, el contraste de cuyos campos receptivos varía en el tiempo. La información es proyectada a a las células magnocelulares de ganglio geniculado lateral y desde ahí a la región V 1 de la corteza occipital. Aquí la información actúa sobre células simples y complejas, las cuales responden cuando la dirección del movimiento es perpendicular a su eje de orientación. Luego la información pasa a las áreas V 5 (área temporal media) y V5a (área temporal auperior). Desde estas áreas temporales la información continúa al área motora visual, ubicada en el lóbulo parietal. En esta área hay neuronas que procesan velocidad y dirección del movimiento, lo cual se refleja en el tipo de descarga de potenciales que ellas muestran. Entonces, según el tipo de neuronas cuya actividad es estimulada parece ser el mecanismo que permite percibir eel movimiento y algunas de sus carácterísticas. 5) EL MOVIMIENTO DE LA CABEZA Y DE LOS OJOS Los movimientos de los globos oculares están coordinados con los movimientos de la cabeza. Ellos dependen del sistema oculo-motor, que cumple dos funciones principales: Ubicar la imagen de los objetos del campo visual en la fóvea. Mantener esa imagen en dicha posición. La fóvea es el lugar de la retina donde se obtiene una visión óptima. Sin embargo, se trata de una superficie muy pequeña (menos de 1 mm de diámetro) ubicada, en relación a un campo visual de alrededor de 200 grados, en el grado 1 de dicho campo. Es en este campo donde ubicamos los objetos por un proceso de exploración en el que, al mover los globos oculares, orientamos la fóvea la rápidamente hacia uno u otros de los objetos del campo. Cuando ubicamos algo en él, estabilizamos su imagen en la retina a pesar de los movimientos de la cabeza los cuales, además, están relacionados con los movimientos posturales del cuerpo. El sistema oculo-motor esta representado por los músculos oculares extrínsecos con los respectivos circuitos neuronales que los controlan. Estos músculos son esqueléticos, voluntarios y se insertan, por una parte en el exterior del globo ocular y, por otra, en los huesos de la órbita. Ellos mueven los ojos en las direcciones deseadas y participan en cinco tipos de movimientos: movimientos vestíbulo-oculares: mantienen estable la imagen en la retina a pesar de los movimientos de la cabeza. movimientos optocinéticos: complementan el efecto de los anteriores contribuyendo a mantener fija la imagen el retina y son contrarios a los movimientos de la cabeza. movimientos lentos de seguimiento: mantiene en la fóvea la imagen de los objetos en movimiento. movimientos sacádicos: enfocan la fóvea sobre los objetos de interés. movimientos giratorios: alinean los ojos para enfocar objetos que están a diferentes profundidades en el campo visual. Los dos primeros tipos de movimientos corresponden a reflejos automáticos e involuntarios. Los otros son voluntarios. Los músculos del sistema oculo-motor son seis: cuatro músculos llamados rectos (superior, inferior, externo e interno) y dos músculos llamados oblicuos (mayor y menor). La contracción de estos músculos provoca movimientos de los globos oculares en relación a tres ejes: eje vertical, alrededor del cual cada globo realiza movimientos horizontales. eje transverso (atraviesa de lado a lado cada globo ocular) alrededor del cual cada ojo realiza movimientos verticales. eje antero-posterior, alrededor del cual cada ojo realiza movimientos de torción. 6) VISION TRIDIMENSIONAL Entender la percepción en tres dimensiones parece depender de la comprensión de la relación espacial que existe entre los objetos y de su profundidad relativa. Dos aspectos parecen ser importantes: la profundidad monocular y la disparidad binocular estereoscópica. Como se aprecia en la figura, si miramos a través del rectángulo inferior la situación en que están las tres figuras detrás de esa "ventana", veremos en ella al mirar frontalmente con los dos ojos, una imagen bidimensional. Sin embargo, al mirar con un ojo (visión monocular) ciertos derroteros de profundidad ejercen su efecto y terminamos teniendo una percepción tridimiensional. Ellos son: la interposición. El hecho de que un rectángulo interrumpa la imagen del cuerpo de otro rectángulo nos indica que esos cuerpos están en diferentes planos, aunque no sepamos las distancias que los separan. La perspectiva de líneas. Aunque la líneas sea paralelas, ellas convergen en el plano del cuadro. La perspectiva de tamaño. El niño más cercano aparece de mayor tamaño que el más alejado. El tamaño conocido. El hombre y el niño más cercanos aparecen del mismo tamaño pero como sabemos que el hombre es más alto que el niño, deducimos por el tamaño del segundo niño, que él se encuentra más alejado que el primero. Distribución de formas e iluminación. Combinación de luz y obscuridad dan impresión de profundidad. Fenómeno no ilustrado aquí. Paralaje del movimiento. Al mover nuestras cabezas o cuerpos mientras contemplamos objetos que están a distancias diferentes, vemos que objetos más cercanos se mueven ms rápidamente y en dirección opuesta a nuestro movimiento que los más alejados. Otro derrotero importante para entender la visión tridimensional lo da la visión estereoscópica (visión en relieve). Cuando fijamos nuestra mimrada en un punto ubicado a distancias menores a 100 piés, se produce en nuestros ojos un fenómeno de convergencia, es decir, ambos ojos se orientan de modo que la imagen del punto cae en porciones equivalentes de cada retina, en el centro de ellas. Es el punto de fijación. Si un objeto está más cerca o más lejos, el punto de fijación en la retina cambia, haciéndose más distal o más proximal, respectivamente. Se produce entonces un fenómeno de disparidad binocular en el cual se estimulan zonas diferentes de la retina de cada ojo. Cuando esa disparidad se produce en el plano horizontal de la retina, las diferencias en distancias con el punto de fijación permiten calcular distancias en relación al objeto. Como ambos ojos están separados alrededor de 6 cm, cada ojo percibe imágenes desde posiciones equivalentes de sus retinas, ligeramente diferentes. Este fenómeno lo podemos apreciar mirando un objeto con un ojo y luego con el otro. Por lo tanto, cuando miramos el mismo punto con los dos ojos corregimos parcialmente esa disparidad (disparidad binocular) pero ella nos da una idea de la distancia del objeto. 7) PERCEPCION DE FORMAS Las formas son analizadas y procesadas por el sistema parvocelularinterblob de la vía visual. La vía esta formada por neuronas comunicadas en serie y la información que procesa se refiere a contrastes y límites (contornos). En la vía hay etapas importantes de relevo como el ganglio geniculado lateral y la corteza cerebral que reciben información desde la mitad contralateral del campo visual. En la corteza V1, de aproximadamente 2 mm de grosor en el cerebro humano, se encuentran las neuronas que son fundamentales en el procesamiento de las formas. En la corteza se distinguen 6 capas, de las cuales la capa 4 representa el principal destino de llegada de los axones que vienen del geniculado lateral. ). A ellas llegan, 4CEn esa capa se distinguen varias subcapas: 4ª, 4B, 4C (4C los axones de las neuronas magnocelulares (M) y también de las parvocelulares (P) del geniculado lateral e inervan a distintos tipos de neuronas. En efecto, en V1 se encuentran neuronas piramidales, que son células grandes, de proyección, con dendritas espinosas y que envían sus axones glutamatérgicos a otras regiones de la corteza y del cerebro. También hay otras neuronas, no-piramidales, que son células pequeñas estrelladas y que pueden ser excitadoras (glutamato) o inhibidoras (GABA). Funcionalmente son interneuronas. ¿ Cómo funcionan esos tipos de células cuando se estimula la retina ¿ Según su conducta eléctrica frente a estímulos luminosos como puntos o barras aplicados sobre la retina las células fueron clasificadas por Hubbel y Wiesel como simples y complejas. Al estudiar sus respectivos campos receptivos, se encontró que ellas daban las mejores respuestas cuando se usaban estímulos alargados, rectilíneos (barras) y cuando dichos estímulos tenían una orientación u ángulo dado. Es decir, ambos tipos de células responden a estímulos lineales con orientaciones específicas, por lo que se les consideró importantes para analizar los bordes de una imagen visual, es decir, su forma. Por otra parte, tanto las células simples como las complejas se pueden comportar como limitadoras (end-stopped). Es decir, cuando la parte excitable del campo receptivo de algunas de esas células, por ejemplo, su centro, si es un campo de centro "on", se estimula con una barra cuya longitud crece se observará que después de cierta magnitiud de ese crecimiento, esas células dejan de descargar. Se considera, entonces, que esas células miden longitud de las líneas por lo tanto, señalizan los límites en una imagen. 8) LA ATENCIÓN Es la concentración de la actividad mental y representa uno de los mecanismos fundamentales de la conciencia. Consiste en la consideración o enfoque preferencial sobre una persona, un objeto, u fenómeno o un evento con exclusión de otro ti´po de información. Su influencia esta intimamente ligada al proceso de percepción, como se ha demostrado, por ejemplo, en el caso de la percepción visual. En particular a la percepción de formas. Se acepta que en la percepción de formas se produce un enfoque integrativo de características (Treisman y colaboradores) proceso que se desarrolla en etapas. Hay una primera etapa, que es de procesamiento previo o preatencional y que consiste en un registro automático de características en el campo visual. Este objetivo se logra por un procesamiento en paralelo y simultáneamente de todods los objetos presentes en el campo visual. Luego viene una segunda etapa, de atención enfocada, en la cual se produce una identificación de los objetos a través de un procesamiento seriado. Cada objetivo o característica es procesada una a una para luego logra su unión y su expresión en un solo objeto. La primera etapa (procesamiento previo) es la que se cumple cuando una característica simple se encuentra presente en un objeto. Si no hay esa característica se emplea un precesamiento de aproximación que lleva a la percepción final.. Como se ve en el esquema, un círculo con línea sobresale más facilmente en la parte superior por lo que se le percibe más rápidamente. Al no existir una característica se recurre a una aproximación para identificar el objetivo. Por otra parte, la teoría de la integración de las características también acepta que si la atención está sobrecargada se puede llegar a una combinación no apropiada de características cuyo resultado es una conjunción ilusoria, un conjunto irreal. 9)BASES DE LA ATENCIÓN Para que el cerebro pueda asociar, en cada momento, la información que le está siendo suministrada desde un determinado sistema sensorial se require este proceso de la atención. Sus mecanismos básicos se han investigado estudiando el fenómeno de la visión de un objeto en un campo visual (A. Treisman y B Julesz). Se ha encontrado que cuando los límites que separan un objeto de su entorno en un campo visual están claramente definidos, el objeto es facilmente identificado. En caso contrario se activan dos procesos: la pre-atención: es un proceso de exploración rápida que lleva sólo a la definición del perfil grueso del objeto sin fijarse en propiedades o diferencias específicas. la atención: se dirige la exploración a características específicas y más sutiles de entre las cuales se hace una selección de ellas o de combinaciones de ellas para, posteriormente ubicarlas en el llamado mapa de características. En estos mapas se representan propiedades como, color, orientación, tamaños, distancias, todas procesadas en vías paralelas. Algunas propiedades de estos mapas son usadas para elaborar un mapa maestro de aspectos sobresalientes (o resaltados) de la imagen del objeto, con todo lo cual se logra diferenciarlo de su entorno. En este proceso tiene que haber otro, de asociación o reunión y fijación de esas caraterísticas (binging process). Para que ello ocurra se ha propuesto que existiría una proyección y enfoque de la atención en la que se produce un análisis y percepción más detallada de ese objeto. Para el sistema visual, el proceso de atención enfocada se ha relacionado con ciertas estructuras como el núcleo pulvinar, el claustrum, el coliculus superior y posiblemente también, la corteza parietal posterior. 10) RECONOCIMIENTO RECEPTORES” DEL COLOR “LOS FOTO- La visión de color es complementaria y enriquese a la visión de formas y movimientos ya que permite detectar objetos y formas que, en otras condiciones, no serían vistos. En efecto, la visión de color aumenta el contraste con el trasfondo. El color depende de los objetos debido a que estos, por sus características, modifican la composición de longitudes de onda de la luz blanca (ambiental) que cae sobre ellos. Por lado existe una luz ambiental alrededor de los objetos que, aunque cambie, no altera ni el color que tienen los objetos ni la percepción que hacemos de él. El sistema visual realiza un procesamiento sobre la información de color que permite compensar esas variaciones. Aparece, entonces, asociada a la visión de colores la propiedad de la constancia del color. En la percepción de color también se dan procesos cerebrales de abstracción en los que participan mecanismos de comparación del color de los objetos contra el color ambiental. El sistema visual procesa el color usando, a nivel de la retina, tres tipos diferentes de conos que le permiten responder a diferentes regiones del espectro visible (para nosotros) de la luz. El rango del espectro de esta luz es muy estrecho ya que se define en el espectro electromagnético entre los 400 y los 700 nm. Además, la luz blaca, monocromática, presenta en ese rango una mezcla de longitudes de onda que se separan al hacerla pasar, en un cierto ángulo, por un prisma. Los tres tipos de conos con los cuales se procesa la luz se caracterizan por tener una substancia, el 11-cis-retinal, que es sensible a la luz, unida a una proteína, una opsina, formando un pigmento, la rodopsina Es la composición de la opsina, la que determina la longitud de onda que puede activar al pigmento. En la figura apreciamos que los tres tipos de conos responden preferencialmente pero no exclusivamente a longitudes de onda corta, media y larga, dentro del espectro de la luz blanca. La absorción de, por ejemplo, la longitud de onda corta, de 419 nm, se hace por conos que tienen el pigmento adecuado y que al ser activado iniciarán en esos conos los procesos que llevan a la visión del color azul. A 531 nm se absorbe para el color verde y a 559 nm para el rojo. Estos serían los tres colores primarios con que trabajaría el sistema visual. Los tres tipos de pigmentos se encuentran sólo en los conos. En los bastones hay otra rodopsina que absorbe principalmente a 496 nm y que genera información para color negro. Entonces, la visión de colores se basa en la existencia de tres tipos diferentes de fotorreceptores (conos) absorbedores de luz. Esta propiedad del sistema se llama trivarianza. 11)PROCESAMIENTO DEL COLOR EN LA VIA VISUAL ✔ ✔ ✔ Efecto de contraste simultaneo de colores en la percepción del color de un objeto. Objeto: tiene una pared circular gruesa y está ubicado en un campo de fondo amarillo (1) o púrpura (2) El color del objeto gris depende del color del campo donde se le mira La teoría de la trivarianza no explica todas las características de la visión de colores. Entre los fenómenos inexplicados tenemos: Incompativilidad de colores. Hay ciertos colores que nunca se pueden combinar u obtener por efectos de la luz blanca sobre un objeto. Por ejemplo, verde con rojo. No podemos percibir el verde-rojizo. Este fenómeno llevó a la teoría de los procesos de oposición. Según esa teoría hay tres pares de colores (o cualidades) que se excluyen porque son manejados en canales neuronales color-excluyentes, es decir, que pueden procesar una u otra cualidad de los siguientes pares: rojo-verde; amarillo-azul; blanco- negro. Por ejemplo, si un canal es excitado por el rojo, el verde le inhibe. Lo opuesto se puede dar en otro canal, que sea excitado por verde. Si se presentan ambos colores simultáneamente, ambos canales quedan silenciosos. Contraste de colores simultaneos. Este fenómeno aun no aparece explicado. El se presenta cuando desde puntos vecinos emanan colores que se oponen pero que no se anulan si no que destaca más porque cambia su matíz. 12) APRENDIZAJE Y MEMORIA Aprendizaje y memoria son mecanismos específicos que se activan por estímulos ambientales y que son capaces de modificar las conductas. Además, esos estímulos pueden influir en la conducta a través de su interacción con programas genéticos. El aprendizaje es un proceso por el cual adquirimos información que se traduce en conocimiento. La memoria, desde un punto de vista general, es la retención o almacenamiento de información. Como tal, desde un principio se consideró que la memoria era una propiedad general de la corteza cerebral, como un todo. Sin embargo, en la actualidad se considera que existen distintas formas y sistemas de memorias y que pueden asociarse a diferentes regiones cerebrales. Las formas o tipos de memoria son procesos en que hay reconocimiento de algo (de un objeto, de una cara) en el marco de un determinado tipo de información (auditiva, olfativa o visual). En los sistemas de memoria, en cambio, lo que se recuerda tiene, además, una implicación. Considerando la forma en que puede evocarse la memoria de los sistemas y el posible substrato biológico involucrado, los investigadores han tratado de distinguir la memoria implícita de la explícita y la memoria declarativa de la no-declarativa. Las memorias explícita y declarativa se caracterizan porque hay una recolección consciente de informaciones y experiencias pasadas y de habilidades motoras, en que se recuerda cómo hacer las cosas. Su substrato anatómico se relaciona con el lóbulo temporal medial. Las memorias implicita y no-declarativa recuerda las cosas como son y qué son. Representarían las influencias inconscientes de las experiencias pasadas. El substrato anatómico involucrado estaría representado por diversas estructuras diferentes al lóbulo temporal medial. En los seres humanos se han definido cinco sistemas de memoria: de memoria episódica, de memoria semántica, de representación perceptual, memoria de procedimientos y memoria de trabajo. 13)APRENDIZAJE NO ASOCIATIVO El aprendizaje no-asociativo es uno de los procesos más básicos del aprendizaje. Aparece como efecto de la acción de un solo estímulo o evento que provoca un aumento de la probabilidad de respuesta si dicho evento vuelve a presentarse. Cómo ejemplos de aprendizaje no-asociativo se describen los fenómenos de habituación, deshabituación y sensibilización. En el caso de la habituación se produce una disminución de la respuesta ante los estímulos aplicados. En la deshabituación se observa una recuperación de la respuesta habitual y se produce por efecto de otro estímulo pero de mayor intensidad. En la sensibilización hay un aumento de la respuesta frente a un estímulo fuerte. Como resultado del aprendizaje no-asociativo se desarrolla una memoria nodeclarativa (implícita). Como substrato anatómico de este tipo de aprendizaje se considera a los sistemas neuronales involucrados con algunos reflejos innatos. 14) APREDIZAJE POR CONDICIONAMIENTO CLASICO 1. Curva que representa la intensidad del estímulo condicionado (3), en este caso, 4. Estímulo incondicionado (alimento) por cuya influencia se provoca un timbre. No provoca respuesta (salivación) 2. Escala de tiempo que indica el comienzo y el término del estímulo 3. Estímulo condicionado. Estímulo que por sí mismo no provoca respuesta respuesta (salivación) 5. Gráfico que indica el comienzo y el término del estímulo incondicionado 6. Gráfico que muestra el comienzo y el cese de la respuesta (salivación) provocada por el estímulo incondicionado. El condicionamiento clásico o Pavloviano es una forma de aprendizaje asociativo, es decir, una forma de conducta en que se asocian estímulos y respuestas. En el condicionamiento Pavloviano un estímulo, llamado incondicionado, que normalmente induce una respuesta dada se asocia o aparea a otro estímulo llamado neutro (y después condicionado) porque normalmente no provoca respuestas. El clásico ejemplo es el experimento de Pavlov en que un perro aumenta su secreción de saliva (respuesta) ante la visión del alimento (estímulo incondicionado). Si se repite el experimento, pero asociando el sonido de un timbre o el efecto de una luz a la presencia de ese estímulo incondicionado, se encontrará que al cabo de un cierto número de repeticines de estas asociaciones, que bastará la presencia del timbre o de la luz (estímulo condicionado) para provocar el auimento de la secreción salival en el perro. El típico condicionamiento estudiado por Pavlov se ha dado en llamar clásico o de recompensa o de apetito. Si el estímulo condicionado se asocia a un estímulo desagradable, por ejemplo, un shock eléctrico, se condicionan además una serie de respuestas viscerales que forman un cuadro que caracteriza lo que se llamado respuestas aversión o de miedo condicionado. 15)CARACTERISTICAS DEL CONDICIONAMIENTO 1. Curva que representa la intensidad del estímulo condicionado (3), en este caso, un timbre. No provoca respuesta (salivación) 2. Escala de tiempo que indica el comienzo y el término del estímulo 3. Estímulo condicionado. Estímulo que por sí mismo no provoca respuesta 4. Estímulo incondicionado (alimento) por cuya influencia se provoca respuesta (salivación) 5. Gráfico que indica el comienzo y el término del estímulo incondicionado 6. Gráfico que muestra el comienzo y el cese de la respuesta (salivación) provocada por el estímulo incondicionado. Características importantes en el aprendizaje por condicionamiento clásico son: el orden de los estímulos. El estímulo condicionado precede al incondicionado. la temporalidad. El intervalo entre ambos tipos de estímulos es crítico para establecer su asociación. la contiguidad. Es el apareamiento entre ambos tipos de estímulos y determina una relación específica entre ellos. 16) LA MEMORIA En la actualidad esta cada vez más claro que no existe un solo tipo o sistema de memoria. Del concepto inicial de memoria, información almacenada, se ha evolucionado a la noción de sistemas de memoria y a la aceptación de la existencia de diferentes sistemas. La idea de múltiples formas de memoria empezó a evolucionar desde el s. XIX y tuvo sus raíces en las ideas y trabajos de Gall y de De Biran, principalmente. Gall estableció que cada facultad de la mente tiene su propia memoria. De Biran distinguió tres tipos diferentes de memoria: la representativa o colección de ideas o de hechos; la mecánica, referida a la adquisición de hábitos y habilidades y la sensitiva, relacionada con los sentimientos. Por otra parte, algunos neurólogos sugirieron la existencia de centro de memoria, cada uno especializado en el manejo de información específica: auditiva, visual, motora. Bergson distinguió la memoria recolectiva y el aprendizaje de hábitos. A partir de 1945 diferentes grupos de investigadores reconocen distintos tipos o formas de memoria y es entre 1960 y 1970 que, gracias al esfuerzo de psicólogos y neurocientistas se empieza a manejar el concepto de sistemas de memorias. Este avance fue posible gracias al estudio de casos clínicos y a trabajos experimentales con animales en los cuales, al quitar el hipocampo, se afectaban algunos aspectos de la memoria. Los criterios para definir un sistema de memoria son los siguientes: * Existe un conjunto de procesos cerebrales interrelacionados que peremiten almacenar y recuperar un tipo específico de información. * Se puede caracterizar el modo de operación del sistema a través de una serie de propiedades bien definidas. * Cada sistema se puede disociar o distinguir de los otros sistemas. En el ser humano se están distinguiendo 5 sistemas de memoria: - memoria episódica. Es la colección explícita de hechos que han ocurrido en una época y en un lugar determinado en el pasado de una persona. En el laboratorio, este tipo de memoria se mide a través de encuestas "ad hoc" de hechos ocurridos en el pasado. Daños en la parte medial e interna del lóbulo temporal, incluyendo el hipocampo, impiden la adquisición de nueva información relacionada con este tipo de memoria. También parece participar en ella la corteza prefrontal. - memoria semántica. Es el conocimiento general de hechos y conceptos que no están ligados ni a lugares y/o fechas en particular. La adquisición de este tipo de memoria depende de la integridad del lóbulo temporal medial. - memoria de representación perceptual. Identifica palabras y objetos sobre la base de su forma y estructura. Se distinguen tres subsistemas: el subsistema de forma visual de las palabras. Se encarga de las características físicas y ortográficas de las palabras el subsistema del sonido de las palabras. Se encarga de las características fonológicas y acústicas de las palabras. El subsistema de descripción estructural. Se preocupa de la relación entre las partes importantes para describir la estructura global del objeto. A este tipo de memoria se relacionaría la corteza occipital no-estriada, el girus temporal inferior y el girus fusiforme. Este tipo de memoria se relacionaría, además con el proceso de priming a través del cual se recuerda una palabra o un objeto solo identificando una parte de él. - memoria de procedimiento. Recuerda habilidades y hábitos, es decir, el "saber cómo". Este tipo de memoria se adquiere gradualmente a través de la práctica repetida. Las regiones del sistema nervioso involucradas serían el sistema córtico-estriatal, es decir, los ganglios basales y la corteza motora. - memoria de trabajo. Se refiere a la retención de información muy recientemente adquirida, en tiempos del orden de segundos. Permite mantener en forma pertinente, la información que se va necesitamndo durante el razonamiento, la solución de problemas, etc. 17)BASES NEURONALES DE NEUROBIOLOGIA DE LA MEMORIA LA MEMORIA O La memoria es un fenómeno que presenta una clara dependencia funcional y estructural con el sistema nervioso. Este hecho es más comprensible aun si lo examinamos en función de la relación que existe entre las conductas corrientes de individuos normales y el proceso de aprendizaje. Durante cualquier tarea de aprendizaje se pueden definir etapas que permiten, la adquisición de conocimientos, su almacenamiento y su reuso posterior después de una etapa de búsqueda y de especificación. Estas etapas representan procesos que están ligados en el tiempo y que, a su vez, demanda cada uno de ellos un tiempo de estabilización. Cuando entra un estímulo al sistema se inicia la primera etapa del procesamiento que culmina con su almacenamiento en un depósito de memoria, de corto plazo o reciente (short-term memory store). En este compartimiento la información adquirida (memoria) puede permanecer por períodos de minutos. Luego ocurre una transformación de la información a un tipo de información más estable y permanente, que representa una etapa o sistema de almacenamiento duradero. Una vez establecida la memoria en esa condición o ubicación, puede ser allí buscada y recuperada para ser usada en tareas especíificas, proceso que haría cumplir un sistema "ad hoc". Hay factores como traumas accidentales (golpes) o experimentales (shock electroconvulsivo), o drogas, o inhibición de la síntesis de proteínas, que inducen selectivamente pérdida de la memoria sobre eventos ocurridos antes del trauma (amnesia retrógrada) o después de la recuperación de la conciencia (amnesia anterógrada). La información clínica demuestra que la amnesia retrógrada puede variar en relación a eventos ocurridos desde segundos hasta años antes de la situación traumática. Es decir, puede haber pérdida o perturbación de la memoria reciente y la antigua no cambiar. Se asume entonces, que la memoria puede sufrir destrucción parcial o tatal de su contenido. Pero igualmente se ha demostrado que la memoria duradera, a pesar de ser una condición estable, también se puede alterar interfiriendo con su mecanismo de búsqueda y/o de uso. En el marco de estos antecedentes se asume que para diferentes formas de aprendizaje, la memoria resultante se ubica en diferentes estructuras del sistema nervioso, sugerencia que se ha visto confirmada en modelos artificiales de memoria, estudiados con medios computacionales. Algunas propiedades encontradas en esos modelos existirían en algunas redes neuronales del sistema nervioso. Así por ejemplo, en relación a los sistemas de memoria biológica, el procesamiento en paralelo sería una característica importante. No todos los circuitos neuronales parecen tener el mismo grado de participación en la formación, almacenamiento y uso de memoria. Los circuitos del cerebelo y del hipocampo parecen ser los adecuados para los tipos de memorias implícita y explícita, respectivamente. 18) MEMORIA Y PLASTICIDAD A pesar de que aun son desconocidos los mecanismos celulares y moleculares del aprendizaje y de la memoria, se acepta que estos procesos se relacionan en alto grado con fenómenos de plasticidad neuronal. Sabemos que la estructura de las neuronas y del sistema nervioso están determinados genéticamente y que, además, su desarrollo puede ser modificado por otros factores distintos, epigenéticos, como es la influencia de otras células y sus conexiones y por requerimientos ambientales. Decimos que el sistema nervioso es plástico ya que, en efecto, puede modificar su estructura y acciones. Uno de los niveles funcionales donde la plasticidad se muestra en forma indiscutida, es el sináptico. Dos fenómenos son considerados expresión importante de la plasticidad sináptica: la potenciación duradera (LTP) y la depresión duradera (LTD). La LTP se expresa como un aumento persistente de la respuesta sináptica, representada por el PEPS, fenómeno que se puede inducir por un corto período de aumento de la actividad neuronal. La amplitud del PEPS representa el parámetro llamado fuerza sináptica. El estudio de la LTP ha despertado especial interés no sólo como una de las principales expresiones de plasticidad sino que también por su relación, abordable experimentalmente, con el aprendizaje y la memoria. A partir de los trabajos de Bliss y Lomo (1973), la LTP se ha descrito en diferentes tipos de sinapsis. Ellos demostraron que un estímulo breve pero de alta frecuencia sobre la vía perforante, entrada al girus dentado en el hipocampo, producía un aumento duradero de los potenciales locales registrados extracelularmente en CA3. La LTP ha sido estudiada in vitro (cortes) e in vivo. Las siguientes características se han asociado a este fenómeno: cooperatividad, asociatividad, especificidad de entrada, especificidad espacio-temporal. Para producir la LTP es necesario usar estímulos fuertes (parte b), de alta intensidad, que activan varias fibras aferentes juntas. Los estímulos débiles (parte a) activan sólo un axón que inerva la dendrita de la neurona. Se aplican 2 estímulos. En A se expressa la cooperatividad ya que no se produce LTP al usar dos estímulos débiles. En B aparece la LTP al primer estímulo, siempre que se asocien los estímulos débiles y fuertes. La LTP es más clara aun si se aplican sólo estímulos fuertes. Asociatividad. En C se aprecia que la estimulación tetánica fuerte, como la aplicada en b, sólo provoca LTP en esa vía. Por cooperatividad se entiende que la probabilidad de producir LTP depende del número de aferencias estimuladas. La asociatividad se relaciona con la convergencia de diferentes axones sobre el mismo blanco. La especificidad de entrada define que la LTP solo esta relacionda con las aferencias que reciben la estimulación tetánica. La especificidad espacio-temporal se relaciona con la dependencia que presenta la LTP de la asociación temporal que debe darse entre las aferencias que actúan sobre el mismo blanco. La LTD también es un fenómeno sináptico que se describió primero en el hipocampo y después en otras regiones del sistema nervioso. La LTD es considerada como mecanismo de aprendizaje en el cerebelo e, igualmente, como un proceso de inversión de la LTP, en el hipocampo y en la corteza cerebral, ya que en estas regiones se induce por una estimulación de baja frecuencia pero aplicada por períodos largos (1 Hz por 10 min). 19)ORGANIZACIÓN NEURONAL DEL HIPOCAMPO El hipocampo es la estructura fundamental para el almacenamiento de la memoria explícita, lo cual se fundamenta en las características de plasticidad que presentan sus neuronas. Al hipocampo se le incluye en el sistema llamado formación hipocámpica, en la cual se ubican además el girus dentado, el subículum, el presubículum, el parasubículum y la corteza entorrinal. Además, desde el punto de vista funcional esa formación es considerada dentro del llamado sistema límbico. La formación hipocámpica presenta diversos tipos de neuronas. En la zona del girus dentado las neuronas forman tres capas claramente definidas: la capa de las células granulares o capa principal. Las dendritas de estas células se extienden perpendicularmente a la capa de células. Los axones de esas neuronas salen por el polo opuesto y son las llamadas fibras mossy y se dirigen al hilus hasta alcanzar la región CA 3. la capa molecular acelular, ubicada sobre la anterior. la capa de las células polimórficas o hilus, ubicada debajo de la capa principal. El hipocampo propiamente tal se caracteriza por presentar una capa principal de neuronas, la capa de las células piramidales, que hace una trayectoria en forma de una C invertida y en la cual se distinguen tres regiones llamadas CA1, CA2 y CA3. Las células piramidales de la región CA3 presentan un claro árbol dendrítico y emiten un axón. Las dendritas se dirigen al centro del hipocampo hacia el girus dentado. En estas dendritas se encuentran numerosas espinas dendríticas que reciben inervación de terminales excitadoras. Esa espinas son de mayor tamaño y son inervadas por fibras mossy. Los axones de las células piramidales de CA3 emiten colaterals, llamadas colaterales de Schaffer, que van a inervar a las células piramidales de CA 1. Además de las neuronas piramidales y granulares, existen numerosas interneuronas, que interactúan con ellas. La gran mayoría de esas interneuronas, en el girus dentado y en el hipocampo, son GABAérgicas y se presentan en diversas variedades: células piramidales en canasto. Se ubican en el girus dentado e inervan a los somas de las células granulares. células mossy. Se ubican en la capa de las células polimórficas y aunque son consideradas como interneuronas excitadoras, en realidad se trata de neuronas de proyección. El circuito de la formación hipócámpica formado principalmente por las variedades de neuronas antes mencionadas se inicia en las neuronas de la capa II de la corteza entorrinal. Los axones de estas neuronas inician una vía, la vía perforante que pasa por el subículum y termina en el girus dentado y en la región CA3 del hipocamppo. Sin embargo, las neuronas ubicadas en la capa III de la corteza entorrinal proyectan directamente a CA1 y al subículum. Las neuronas del girus dentado envían sus axones (fibras mossy) a las dendrítas de las células piramidales de CA3. Esta células envían axones a otras células de CA3 y también a las células piramidales de CA1 (colaterales de Schaffer). Las células de CA1 envían sus axones al subículum y a las capas profundas de la corteza entorrinal. Es decir, vuelve la información al circuito original. 20) LA LTP Y LA LTD 1. Parte presináptica 2. Vesículas glutamatérgicas 3. Moléculas del neurotransmisor glutamato 4. Receptor metabotrópico 5. Receptor a NMDA (canal de calcio) 6. Receptor no-NMDA 7. Retículo endoplásmico 8. Sistema generador de 2º mensajero 9. Espina dendrítica 10. Canal de calcio regulado por voltaje 11. Concentración de calcio en la espina dendrítica 12. Quinasas dependientes de calcio 13. Sistema de generación de mensajeros retrógrados (NO,CO) 14. Terminal nervioso hipersecretor 15. Frecuencia de potenciales de acción que invaden el terminal La LTP es un proceso complejo considerado como mecanismo que lleva al almacenamiento de algunos tipos de memorias, como la explícita. El fenómeno se ha estudiado en diferentes tipos de sinapsis, siendo las del hipocampo una de las más exploradas. En el hipocampo hay tres vías aferentes importantes: la vía perforante, las fibras mossy y las colaterales de Schaffer. Por ejemplo, esa última vía hace sinapsis en las células piramidales de la región CA1. Si esta vía se estimula con un tren de estímulos de alta frecuencia, pero de corta duración, aumenta la magnitud de los PEPS con que responden las células piramidales y este aumento puede durar, en el animal intacto, horas o días o semanas. Es la potenciación duradera o LTP. Para que aparezca la LTP se encesita usar estímulos fuertes, que activen muchas fibras aferentes simultáneamente. Por ello se considera que la LTP es asociativa ya que se produce un efecto cooperativo de los distintos terminales sobre una misma célula piramidal. Otra característica de la LTP es ser específica, es decir, aparece sólo en las sinapsis involucradas por el estímulo. La LTP requiere la participación tanto de la parte pre como de la post-sináptica. En ella se cumple, entonces la Regla propuesta por el psicólogo Donal Hebb (1949): "Cuando el axón de una célula A excita a otra célula B y repetidamente participa en la excitación de B, aparece un proceso de crecimiento o de cambio emtabólico en una o en ambas células, de modo que aumenta la eficiencia de A para excitar a B". La depresión duradera (LTD) es considera también como otra forma de expresión de plasticidad sináptica. También se le ha descrito en diferentes regiones. Se le considera un mecanismo propio de aprendizaje en el cerebelo o también, un proceso por el cual en otras regiones, como en el hipocampo o en la neocorteza, se puede revertir la LTP. En estas regiones si se usan trenes de pulsos de 10 estímulos a 100 Hz, se induce la LTP, pero si se estimula por un largo período (10 minutos) a 1 Hz, se induce la LTD. En relación a las base moleculares de estos fenómenos, se muestra en el esquema que si la sinapsis glutamatérgica de la región CA1 se estimula a baja frecuencia (parte A), el glutamato liberado va a actuar sobre los receptores NMDA y no-MNDA y se producirá entrada de NA+ y salida de K+ a través de los receptores de subtipo no-NMDA. Cuando se aumenta la fuerza del estímulo y la membrana sináptica es claramente despolarizada (condiciones de estimulación claramente conducentes a LTP) se anula el bloqueo por el ión magnesio de receptor NMDA. Esta situación permite mayor entrada de Na + y de Ca+2 y salida de K+ por esos canales. El resultado neto de esos efectos es el aumento del Ca +2 en la parte dendrítica, lo cual activa a quinasas dependientes de Ca+2 como la proteína quinasa dependiente de Ca+2 y calmodulina y la proteína quinasa C. Una de esas quinasas, una isoforma de la proteína quinasa C, queda persistentemente activa. Así queda inducido el estado de LTP: por despolarización, por entrada de Ca+2 y también la por activación por Ca+2 de la formación de segundos mensajeros retrógrados. En relación a este último factor se ha propuesto que al activarse la parte postsináptica, se generan en ella moléculas como el óxido nítrico (NO) o el monóxido de carbono (CO) los cuales fluyen a la parte presináptica, de ahí lo de mensajeros retrógrados. Estos mensajeros provocaría en la parte presináptica la activación de proteínas quinasas que mantendrían aumentada la liberación de neurotransmisor estimulando la potenciación. 21) BASES CELULARES DEL APRENDIZAJE EXPERIMENTAL 1. Aplysia (caracol marino usado como modelo para estudiar la base neural de algunos de sus reflejos) 2. Arco reflejo del reflejo de retracción de la agalla (substrato anatómico) 3. Sifón 4. Agalla 5. Manto 6. Varilla usada para aplicar estímulos táctiles 7. Dispositivo para aplicar estímulos eléctricos o mecánicos fuertes 8. Piel del sifón 9. Neurona sensorial 10. Interneurona excitatoria. Vía indirecta 11. Interneurona inhibidora 12. Terminales nerviosos que inervan a motoneuronas 13. Motoneurona que excita retracción de la agalla 14. Agalla 15. Vía excitadora directa Los estudios a nivel celular han sido fundamentales para avanzar en la comprensión de los mecanismos y procesos de las formas simples o máscomplejas del aprendizaje y de la memoria. Cambios elementales de conducta como la habituación, la sensibilización y el condicionamiento clásico, se han estudiado en animales que poseen un sistema nervioso mássimple como es el caso del caracol marino, la aplysia. Algunos de esos cambios, como la habituación, se consideran una forma de aprendizaje implícito. Otros como la sensibilización, es considerado como una forma, máscompleja, de aprendizaje asociativo. La aplysia es capaz de mostrar una serie de respuestas (reflejos) defensivas, como quitar la cola, recoger las agallas o el sifón, frente a estímulos agresivos. Por ejemplo, al estimular mecanicamente, con suavidad, el sifón se produce un retracción de ese órgano y también de las agallas. Al estimular mecanicamente la cola, el animal la retrae en un movimiento de evitación. Ha sido posible correlacionar esas respuestas con el modelo neuronal presentado en B. Al aplicar un estímulo mecánico en la piel del sifón, se estimulan terminales nerviosos que lo inervan. Desde ellos se generan potenciales de acción que son excitadores y que estimulan directamente a las motoneuronas, que al ser estimuladas, provocan contracción de las agallas. Pero también se estimulan interneuronas (excitadoras e inhibidoras) que también inervan a las motoneuronas que inervan las agallas. Los potenciales que llegan a las motoneuronas por las tres vías mencionadas se suman temporal y espacialmente y será el resultado de esa interacción el que determinará la contracción de la agalla. Si se repite esta forma de estimulación, los potenciales sinápticos producidos en las interneuronas y en las motoneuronas son cada vez menores, debilitándose el reflejo. Se ha explicado esta disminución de la respuesta por una baja en la liberación de glutamato, cuyo mecanismo se desconoce. Esta disminución de la respuesta se llama habituación y puede durar minutos. Se le considera una expresión de plasticidad sináptica y se le ha definido como representativo de un proceso de memoria de corta duración. 22) ESPECIALIZACION HEMISFERICA Los hemisferios cerebrales constituyen el cerebro, principal componente del encéfalo. Cada hemisferio cerebral se encuentra cubierto por una capa delgada de tejido nervioso (substancia gris), de 2-4 mm de espesor en el cerebro humano, la corteza cerebral. A simple vista, ella presenta una apariencia compleja, arrugada, donde segmentos alargados sobresalientes de ella, las circunvoluciones o girus, quedan separados entre sí por hendiduras pequeñas o mayores, las cisuras. La presencia de cuatro grandes cisuras (interhemisférica, de Rolando, de Silvio y perpendicular externa) divide a la corteza cerebral de la cara externa de cada hemisferio en cinco grandes áreas o lóbulos. Pero también en cada hemisferio, debajo la corteza cerebral, existe un volumen de substancia blanca, tejido nervioso formado por haces de fibras o tractos nerviosos que rodean a masas de substancia gris, los ganglios o núcleo cerebrales. Además en cada hemisferio se encuentran sendas cavidades, los vetrículos laterales donde se forma y circula el líquido céfalo-raquídeo. Los tractos que forman la substancia blanca en cada hemisferio son: de proyección, de asociación y comisurales. Los tractos de proyección están formados por axones que descienden desde estructuras cerebrales hasta el tronco o hasta la médula espinal y por otros axones que ascienden desde la médula y el tronco hacia el cerebro. Los tractos de asociación son los más abundantes en cada hemisferio y unen las diferentes circunvoluciones en cada uno de ellos. Los tractos comisurales están formados por axones que pasan de un hemisferio a otro y constituyen dos estructuras: el cuerpo calloso y las comisuras (anterio y posterior). Cada hemisferio cumple una serie de funciones cada una de las cuales se asocia a una determinada región, sin embargo, cada hemisferio y el cerebro trabajan en forma unitaria. Así, podemos distinguir en cada hemisferio funciones motoras, sensitivas y de integración. A través de esas funciones se generan interacciones que conforman los mecanismos básicos de funciones cerebrales como la conciencia, la atención, el lenguaje, las emociones y la memoria. 23) METODOS DE ESTUDIO DE LA ESPECIALIZACION A pesar de la similitud estructural que presentan los hemisferios cerebrales, a través de diferentes métodos y enfoques experimentales ha sido posible definir y caracterizar diferencias estructurales y aparentemente fiuncionales entre ambos hemisferios. - Observaciones clínicas. Las lesiones y los accidentes vasculares suelen dañar regiones específicas del cerebro las cuales pueden ser, posteriormente, visualizadas mediante el uso de técnicas no-invasivas como son los métodos de obtención de imágenes de cerebros de pacientes. Se ha tratado de correlacionar la ubicación de esas lesiones con disfunciones específicas. Sin embargo, la correlación ha resultado pobre. - Separación quirúrgica de los hemisferios. Se ha logrado separar los hemisferios de pacientes epilépticos en los cuales, con fines terapéuticos, se les ha cortado parte importante de los axones que cruzan, en el cuerpo calloso de un hemisferio a otro. En estos pacientes se han aplicado dos tipos de test para estudiar el funcionamiento de los hemisferios separados. presentación de campo visual dividido: se les presenta un campo visual donde se ubica un estímulo a una cierta distancia del punto de fijación, en uno de los semi-campos. Se demuestra que cada hemicampo proyecta a áreas visuales primaria separadas de cada hemisferio lo que corresponde a una separación de casi 100% del procesamiento visual. audición dicótica: se presentan estímulos auditivos simultáneamente en ambos oídos, pero sólo uno de los oídos aparece percibiendo el estímulo específico. Al presentar dos estímulos diferentes predomina el procesado por el hemisferio izquierdo. - Estudios conductuales. Los test anteriores se han aplicado a sujetos normales para ver con que hemisferio se logra un procesamiento más rápido (hemisferio especializado). - Experimentos de imágenes. Se estudia la lateralización cerebral midiendo las diferencias que resultan en cada hemisferio en: el EEG, la magnetoencefalografía (MEG), la tomografía de emisión de positrones (TEP), la resonancia magnética. Estas dos últimas técnicas están basadas en el uso de material radioactivo, como trazador, lo cual que permite medir los cambios de flujo sanguíneo en la región funcionalmente activa. 24) DIFERENCIAS ANATOMICAS ENTRE LOS HEMISFERIOS Tradicionalmente se nos ha demotrado que existe una gran similitud anatómica entre ambos hemisferios cerebrales. Sin embargo, estudios de sus funciones, de las conductas, del daño cerebral, de su separación quirúrgica, sugieren diversos tipos de diferencias entre ambos hemisferios. Esos estudios han demostrado ubicación preferencial de determinadas funciones en uno o en otro hemisferio (lateralización). Pero también, los esfuerzos tendientes a demostrar dicotomías cerebrales en relación a determinadas funciones, por ejemplo, que el cerebro izquierdo sea analítico y el derecho integrador, o que el izquierdo verbal y el derecho conceptual, etc. no han dado aun resultados concluyentes. En todo caso hay diferencias anatómicas que sugieren diferencias funcionales: - existen asimetrías anatómicas en el lóbulo temporal, en la cisura de Silvio y en girus de Heschl. Por ejemplo, el planum del lóbulo temporal del lado izquierdo es mayor que el del lado derecho. La cisura de Silvio del hemisferio izquierdo es más larga en los individuos en que predomina el uso de la mano derecha. - áreas relacionadas con el lenguaje hablado muestran asimetrías. Por ejemplo, el área Tpt, ubicada en la circunvolución temporal superior (en su tercio superior) es mayor en el hemisferio izquierdo. 25) HABILIDADES VISUALES Y HEMISFERIOS Los hemisferios cerebrales difieren en sus capacidades de manejo y de procesamiento de la información visual igual que en sus habilidades en relación al lenguaje. En cerebros cuyos hemisferios han sido separados se ha estudiado la atención y la capacidad de percepción. Al separa los hemisferios no hay paso de información entre ellos por lo que no es posible lograr una integración cruzada con la información visual y el hemisferio que no recibe información no participa en la percepción. Lo mismo ocurre con la información relacionada con la esterognosia pero no con la referida a las localizaciones espaciales. En los humanos hay una pequeña área del campo visual, no más de dos grados, desde la cual la información llega a ambos hemisferios, aunque estén separados. En efecto, en experimentos de atención espacial se ha visto que la atención se puede fijar en cualquier hemicampo y tanto en sujetos normales como con hemisferios separados, ambas estructuras participan en el proceso de atención. Ambos hemisferios parecen compartir los procesos y mecanismos relacionados con el fenómeno de la atención cuando se trata tareas cognitivas y de percepción, pero cuando esos recursos se aplican a una determinada tarea muy reducidos son los que se aplican, simultáneamente, otra. Así, en estudios con hemisferios separados se ha encontrado que mientras uno de ellos trabaja en el procesamiento de la información ralacionada con un cierto tipo de estímulo, el otro trabaja mejor recordando la condición en que fue presentado dicho estímulo. Si ambos hemisferios trabajan simultáneamente en el procesamiento de tres estímulos diferentes, la performance de cada hemisferio se bloquea. Normalmente el tiempo que toman los hemisferios de un sujeto normal en procesar la información visual depende del número de objetos o ítems sometidos a análisis, en cambio, en los hemisferios separados ese tiempo se reduce a la mitad. Sin embargo, se ha establecido que cada hemisferio usa una estrategia diferente para examinar el contenido de su campo. El hemisferio izquierdo, dominante, utiliza una estrategia cognitiva (smart), es decir, guiada para ese proceso. Los hemisferios difieren en el proceso de codificación de las formas visuales. El izquierdo almacena categorías de ellas (tal vez prototipos) en cambio el derecho usa ejemplos específicos (por ejemplo, imagen de un perro específico). Sin embargo, esas diferencias también han tratado de explicarse como debidas a la forma de manejo de la información codificada. Estas hipótesis se han explorado experimentalmente. Así, para estudiar el almacenamiento de prototipos se usan sistemas de rectángulos cuadriculados (cinco cuadrados por cinco cuadrados) de los cuales hay cuatro cuadrados de otro color, que se distribuyen en formas especiales para configurar dos prototipos. Esos prototipos se pueden cambiar moviendo a otras ubicaciones los cuadrados de color. Posteriormente, los prototipos y sus variaciones son presentados a los sujetos a fin de que ellos puedan en una de dos categorías. Se ha encontrado que los sujetos pueden categorizar correctamente los prototipos originales sin que los conozcan previamente y lo hacen con mayor seguridad que cuando deben enfretar variaciones de ellos. A través de estos tipos de experimentos también se encontró que los hemisferios procesan en forma diferente prototipos y ejemplos específicos. Este fenómeno también se comprobó con otros tipos de test (completar filas de raíces de palabras) a través de los cuales, además, se encontró que en los sujetos, sometidos a estas tareas, se pone en juego el fenómeno de "priming", es decir una forma de aprendizaje o memoria basada en el uso de ciertas pistas o rastros (como palabras o derroteros visuales) que se han mostrado previamente. Este fenómeno esta más facilitado en el hemisferio derecho que en el izquierdo lo que ha sugerido que ese hemisferio procesa preferentemente ejemplos específicos.. En cuanto a las categorías visuales, los test usados han demostrado que el hemisferio izquierdo es mejor que el derecho para almacenar información de categorías visuales. Otro tipo de información hacia la cual el comportamiento de los hemisferios parece ser diferencial es la relacionada con la llamadas frecuencias espaciales: estas corresponden al número de figuras (barras, tiras) obscuras y luminosas que se alternan regularmente en una unidad de espacio (por ejemplo, 1 grado de ángulo visual). El hemisferio izquierdo parece estar más capacitado para codificar en la memoria modelos de alta frecuencia espacial mientras que el derecho lo es para las de baja frecuencia espacial. El hemisferio izquierdo es relativamente bueno para categorizar (definir) relaciones espaciales (arriba-abajo; izquierda-derecha) mientras que el derecho lo es para codificar relaciones espaciales métricas. 26) EL LENGUAJE Y LOS HEMISFERIOS El lenguaje es la forma, típicamente humana, como se transmite información compleja entre personas y las conductas relacionadas con este proceso son muy complejas. Las personas suelen utilizar en una conversación corriente alrededor de 180 palabras por minuto, sin esfuerzo y con gran perfección. Las palabras que se usan se obtienen de un diccionario mental, léxicon que contiene 60 000 a 120 000 palabras. Hay un lenguaje de generación de palabras y otro de comprensión de ellas. La forma en que esta organizado el lenguaje es la gramática y los sonidos de las palabras son los fonemas, que no hay que confundirlos con las letras que son sólo representaciones de sonidos, sin significado mayor. Los hemisferios cerebrales muestran diferentes capacidades frente al lenguaje. Ambos hemisferios manejan un lenguaje pero el lenguaje del hemisferio izquierdo tiene una estructura distinta de el del derecho. En sujetos con hemisferios separados se ha encontrado que el hemisferio izquierdo es capaz de comprender todos los aspectos del lenguaje mientras que el derecho parece ser más limitado en este aspecto. Sin embargo, la capacidad del léxicon de ambos hemisferios parece ser similar. Pero, por otra parte, se ha demostrado que en la población general el léxicon usado es el del hemisferio izquierdo. El fenómeno de priming no parece existir en el hemisferio derecho separado y este hemisferio también parece tener deficiencias para evaluar antónimos. En sujetos normales se ha aplicado el método del campo visual dividido a la tarea de identificar, lo más rápidamente posible, si una fila de letras constituye una palabra. Cuando dicha fila se presentó en el campo visual derecho (analizado por el hemisferio izquierdo) la identificación correcta fue más frecuente. Ello se ha interpretado como debido a la existencia en ese hemisferio de los procesos necesarios para el cumplimiento de esas tareas. Además, en estos estudios se ha encontrado que las palabras se reconocen más facilmente si previamente los sujetos son familiarizados con palabras semánticamente similares. Aunque se ha demostrado en sujetos con hemisferios separados, que el hemisferio derecho tiene su propio léxicon y es capaz de realizar juicios gramaticales, estos hemisferios aislados trabajan en forma errática en relación a otras propiedades del lenguaje, como en la comprensión de las formas verbales, las pluralizaciones, el uso de los posesivos, distinción de la diferencia entre activo y pasivo, el uso del orden de las palabras. En los sujetos diestros el hemisferio izquierdo parece ser importante en procesos sintáxicos. Por ejemplo, descomponer una palabra en componentes más simples con su propio significado o la representación de la raíz de una palabra. Ello se concuerda con que la producción del habla y su comprensión se dañan o se interrumpen luego de una lesión en el hemisferio izquierdo. El hemisferio derecho es inapropiado para el pensamiento asociativo. Por ejemplo, como se indica en la imagen, cuando se le pide a cada hemisferio relacionar dos de los cuatro cuadros y elegir cual de los cuatro cuadros se relacionan más entre sí, el hemisferio izquierdo lo hace facilmente, no así el derecho.