jueves, 27 de diciembre de 2018


(II) LAS BASES FISIOLÓGICAS DE LA MENTE Y LA CONDUCTA

1. Estados físicos, estados mentales
y conducta
Recordemos que la psicología moderna, que se desarrolla con la pretensión de ser una ciencia, trata de dos tipos de fenómenos: los estados mentales y las conductas (centrándose especialmente en los estados mentales y conductas de los seres humanos).
Desde las concepciones precientíficas (mitológicas, religiosas o filosóficas) tales estados mentales o conductas (al menos algunos de ellos) eran atribuidos a una sustancia espiritual: el alma. Pero con el desarrollo de la ciencia moderna (y en especial, de las ciencias biológicas, de la medicina, y de la psicología científica) se llega a la conclusión de que tanto los estados mentales (percepciones, emociones, sentimientos, voliciones, pensamientos, etc.) como las conductas, tienen una base fisiológica. (Aunque, antes de seguir, conviene hacer dos precisiones: (1) Que los estados mentales tengan una base fisiológica no quiere decir que tales estados puedan reducirse a esa base fisiológica; de ser así la psicología quedaría disuelta en la biología y la psiquiatría. (2) Algunas teorías psicológicas reducen los estados mentales a conductas; los que llamamos estados mentales serían predisposiciones conductuales).
La base fisiológica de los estados mentales y la conducta está constituida, fundamentalmente, por los sistemas nervioso y endocrino. Por eso, para conocer y, en su caso, tratar, los estados mentales y las conductas será conveniente (aunque no suficiente) conocer los orígenes, estructura y funciones de los sistemas mencionados. Tales sistemas no surgen, obviamente, aislados, sino formando parte de una organismo, y todo organismo es fruto de un largo y complejo proceso evolutivo.
Dedicaremos esta unidad a explicar la génesis del tales sistemas fisiológicos y su estructura y funciones, así como las patologías surgidas de su mal funcionamiento.

2. Evolución: el origen de la especie humana
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Fijismo, creacionismo y evolucionismo
Casi todos los sistemas mitológicos o religiosos han producido algún tipo de explicación simple sobre el origen de la especie humana y de sus peculiares capacidades.
Pero el desarrollo de la ciencia y el conocimiento acumulados históricamente nos permiten explicar hoy tal origen, y tales capacidades, como fruto de un largo y complejo proceso evolutivo biológico.
Entendemos por evolución biológica el proceso a través del cual ciertas poblaciones de seres vivos se transforman (a consecuencia de mutaciones y otros mecanismos) dando origen a otras poblaciones diferenciadas y, finalmente, a especies nuevas.
Las explicaciones evolucionistas se contraponen a las fijistas y creacionistas, según las cuales las especies serían invariables y/o creadas por alguna inteligencia sobrenatural (Dios). En el mundo occidental, las explicaciones fijistas dominaron el pensamiento filosófico antiguo (Platón, Aristóteles), el cual, fusionado con el pensamiento creacionista cristiano, dominó la concepción de la vida durante la Edad Media y buena parte del mundo moderno y contemporáneo.
Pero, a partir del siglo XVIII, las tesis fijistas y creacionistas parecen insuficientes para explicar el origen de la vida y las diversas especies (en realidad no son, estrictamente hablando, explicaciones, sino modos de obviar el problema) y comienzan a proponerse explicaciones de tipo evolucionista.
A mediados del siglo XIX Charles Darwin pondrá las bases de la concepción moderna de la evolución biológica. Podemos resumir los postulados y descubrimientos de Darwin en cuatro puntos:
(1) Dentro de cada especie se producen, al azar, y gene­ra­­ción tras ge­ne­ración, una gran can­tidad de individuos con pequeñas varia­cio­nes en sus ras­gos.
(2) Debido a la limitación de los recur­sos y a otras causas, no todos los des­cen­­dien­tes de una misma especie pue­den so­brevi­vir. Por lo tanto, lo harán aque­llos cuyas va­ria­cio­nes le supon­gan alguna ventaja en su adap­tación al me­dio. Lógicamente, los que sobrevivan serán los que se reproduzcan, transmitiendo esas variaciones a sus descendientes. A este proceso le denominará se­lec­ción natural.
(3) El proceso evolutivo es gradual y conti­nuo.
(4) Hay una comunidad de des­cendencia. Es decir, las especies exis­tentes actualmente tienen su origen en una única especie.
La teoría de la evolución de Darwin fue completada y corregida con los descubrimientos posteriores -especialmente con el descubrimiento de los mecanismos de la herencia y el desarrollo de la genética-, dando origen a la moderna teoría de la evolución o neodarwinismo.

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Los mecanismos de la herencia
● El papel del ADN. Dado que el descubrimiento de los mecanismos de la herencia ha sido un factor decisivo para el desarrollo de la moderna teoría de la evolución, vamos a explicar brevemente en qué consisten tales mecanismos.
La molécula que contiene la información de un ser vivo y la transmite a sus descendientes es el ADN (ácido desoxirribonuclei­co).
Po­dríamos decir que cada molécula de ADN es como una vía de ferrocarril enrollada en espiral so­bre sí misma, de forma que los raíles estarían for­ma­dos por molécu­las de desoxirribosa (un azúcar de cinco car­bonos) y de ácido fosfórico, unidas alter­nativamente, y los travesaños estarían forma­dos cada uno por dos moléculas llamadas bases nitro­genadas enfrenta­das entre sí.
Las bases ni­tro­genadas que aparecen en el ADN son cuatro (lla­madas adenina, timina, citosina y guanina). El orden en que aparecen estas bases a lo largo de las cadenas del ADN (se­cuencia de bases) es lo que determina qué infor­mación lleva ese ser vivo en sus células, de tal forma que, en oca­siones, un cambio de orden en una sola base pro­voca que la informa­ción sea distinta.
La información transmitida por el ADN va fragmentada en genes. Algunos genes llevan información para un carácter concreto (color de los ojos, grupo sanguí­neo, etc.); otros actúan en grupos y predisponen al individuo para adquirir ciertos rasgos (alcoholismo, obesidad, más o menos inteligencia, etc.). Hay genes (llamados genes reguladores) cuya función es activar otros genes. Etc.
● Células, ADN y cromosomas. Todos los seres vivos están formados por célu­las. La célula constituye la unidad morfológica y funcional de los seres vivos. Existen dos tipos básicos de células:
(1) Procariotas: más simples, sin núcleo diferenciado, y con un único cromosoma circular. Son propias de las bacterias.
 (2) Eucariotas: más complejas, con el ADN dentro de un núcleo diferenciado y con un número variable de moléculas de ADN en su interior, que durante la división celular se empaqueta originando cromosomas.
Todos los seres vivos de una mis­ma especie tie­nen el mismo número de cromo­so­mas. (Por ejem­plo, las cé­lu­las humanas tienen 46, las del chim­pancé 48, las de la cebolla 16, las del ratón 40, etc.). En función de cómo aparecen los cromosomas podemos diferenciar las células en otros dos tipos.
(1) Diploides: con los cromosomas iguales dos a dos (parejas de homólogos).
(2) Haploides: con todos los cromosomas diferentes.
En la mayoría de las especies (seres con ciclos vitales diplontes) son haploides las células reproductoras (células germinales) y diploides el resto (células somáticas). Por ejemplo: en el ser humano óvulos y espermatozoides son haploides, con 23 cromosomas diferentes y el resto de células son diploides (23 parejas de homólogos, o lo que viene a ser lo mismo, dos juegos cromosómicos).
● ¿Cómo se transmiten los caracteres bioló­gicos? Podemos diferenciar la reproducción en sexual (que puede ser de dos tipos: (1) Con el sexo determinado por pares de cromosomas. (2) Con el sexo determinado por otros factores), y asexual.
En el caso de la reproducción sexual, cuando se forma un nuevo ser vivo lo hace me­diante la unión de dos células germinales, una pro­cedente del padre y otra de la madre. Cada una tiene un juego cromosómi­co ha­ploide, de forma que al fusionarse se forma una sola célula diploide (cigoto). Todas las células que llegue a tener ese ser vivo des­cien­den pues de esta primera cé­lula, lo cual indica que cada vez que las células se duplican tam­bién han de hacerlo los cromoso­mas (mitosis). Para ello, las moléculas de ADN hacen co­pias exac­tas de sí mismas, aunque en  mu­chos casos se cometen errores alterándose la secuencia de bases, lo cual es una causa de las mutaciones.
En la reproducción sexual hay un fase en que el número de cromo­somas debe reducirse a la mitad. Esto es un proceso com­plejo (de­nomina­do meiosis) a lo largo del cual, además de ser posibles las mu­taciones antes citadas, pueden alterarse también el nú­mero, forma, etc., de cromosomas (un ejemplo de esto es el Síndrome de Down, producido por la apari­ción de un tercer cromosoma en el par 21), y lo más im­portante -de cara a la evolu­ción- es que estas alteraciones pasarán a los descen­dientes. Es decir, son he­re­dables los caracteres que aparecen en los genes de las células sexua­les.
En el caso de la reproducción asexual (que reviste muchas formas: gemación, partenogénesis, bipartición, esporulación, poliembrionía), esta se lleva a cabo directamente por división celular (no se da el proceso de meiosis, sino tan solo en de mitosis). También aquí es necesaria la replicación del ADN, consistente en que las moléculas de ADN hacen co­pias sí mismas, aunque en mu­chos casos se cometen errores alterándose la secuencia de bases y produciendo mutaciones.
La genética nos muestra, pues, cómo se produce la trasmisión de los caracteres de «padres» a «hijos». Nos muestra también cómo el complejo proceso de reproducción puede dar origen a mutaciones. La mayoría de las mutaciones son neutras (no suponen ventaja ni desventaja para los in­di­vi­duos). Algunas suponen un inconve­niente para la adaptación al medio, pero esos individuos ten­drán pocas pro­­babilidades de tener descendien­tes y el carácter acabará desa­parecien­do. Por el con­trario, otras suponen una ventaja, y esos indi­vi­duos podrán reproducirse bien, tendrán muchos des­cendientes y el carác­ter mutado pros­perará.

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La evolución de la vida y el proceso de hominización
● Origen y evolución de los seres vivos. El actual desarrollo de la ciencia (y en especial de la física y las ciencias biológicas), ha permitido calcular que el Universo (al menos «nuestro» universo), se ha originado hace unos 13.700 millones de años. Hace unos 4.600 millones de años se formó el planeta Tierra. Unos 600 millones de años más tarde aparecieron los primeros seres vivos, algún tipo de célula procariota. Aunque no se sabe cómo se produjo este fenómeno, existen varias hipótesis que tratan de explicarlo.
Unos 2.000 millones de años más tarde (es decir, hace unos 2.000 millones de años) surgieron las primeras células eucariotas (células más complejas, con un núcleo desarrollado), por un proceso de simbiogénesis. (Hoy en día se suelen clasificar a todos los seres vivos en tres grandes «dominios»: bacterias, arqueas y eucariontes).
A partir de estas células eucariotas se desarrollarán los primeros seres pluricelulares. Los primeros invertebrados aparecen en el periodo precámbrico (que abarca hasta hace unos 570 millones de años). En los 350 millones de años posteriores (en el periodo conocido como paleozoico), se produce un enorme desarrollo de la vida. Aparecen los primeros vertebrados, que se diversifican extraordinariamente, aparecen los primeros vertebrados y plantas terrestres. Posteriormente surgirán los anfibios, los primeros reptiles, las coníferas, etc.
En el mesozoico (que abarca hasta hace unos 65 millones de años), surgirán los dinosaurios, los mamíferos, las aves, las coníferas, y, finalmente, los primeros primates.
● Aparición y evolución de los primates. Se denomina hominización al proceso evolutivo que conduce a la aparición del Homo sapiens diferenciándolo de otros primates. Veamos los antecedentes y los momentos más importantes de este proceso:
Hace unos 180 millones de años aparecieron los primeros mamíferos. Eran pequeños animales de sangre caliente, probablemente, vivíparos, con un índice de cerebralización más elevado que el de los reptiles y el cuerpo cubierto de pelo. Durante 100 millones de años convivieron con los dinosaurios sin apenas evolucionar.
Hace unos 65 millones de años (finales del cretácico) se produjo una extinción masiva de dinosaurios. Esto facilita la expansión de los mamíferos, con la aparición de numerosas especies nuevas adaptadas para ocupar los nichos ecológicos abandonados por aquellos.
Entre las nuevas especies de mamíferos aparece un pequeño insectívoro nocturno adaptado a vivir en los árboles. Esta adaptación trae consigo tres ras­gos dife­ren­ciales: (1) Desarro­llo de manos y pies pren­siles. (2) Desarrollo del sentido de la vista (adquiere visión estereoscópica) en detrimento del olfato. (3) Cambio de orien­tación de la cabeza con respec­to al cuerpo. Aparece así el orden de los pri­mates.
Hace unos 40 millones de años aparece una nueva variedad de primates, los antropoideos o simios, primates mayoritariamente diurnos y con mayor tamaño cerebral. 20 millones de años más tarde aparecen los hominoides, superfamilia que incluye a los pón­gi­dos (gorila, chim­pancé, oran­gután), a los hilobátidos (gibón), y a los homínidos.
● La aparición de los homínidos. Hace unos 12 millones de años, y debido a diversos cambios medioambientales, la sabana sustituye al bosque en amplias zonas de África oriental. Algunos hominoides que habitaban los bosques sufren cambios que facilitan su adaptación al nuevo entorno, dando origen a los Ardipithecus (6 o 7 millones de años), y a los Australopithecus (4 o 5 millones de años). Con ellos hace su aparición la familia de los homínidos, cuyo rasgo diferencial más destacado es el bipedismo. (Algunas clasificaciones actuales incluyen a los póngidos entre los homínidos, e introducen el término homininos para referirse a los homínidos que caminan erguidos).
De los Australopithecus se conocen varias especies, de algunas de las cuales surgirán dos nuevos géneros: Paranhtropus y Homo, cuyo primer representante será el Homo habilis, aparecido hace unos 2,3 millones de años. Tenía un cerebro de unos 500 cm3, mayor que el de cualquier otro primate. Usaba herramientas, por lo que era ya una especie cultural. A partir del Homo habilis surgieron varias especies de homo, aunque no hay acuerdo sobre cuántas ni sobre sus líneas evolutivas. Estas especies evolucionaron en un entorno en el que el empleo de herramientas era ya habitual, evolucionaron, por lo tanto, en un entorno ya no enteramente natural.
Finalmente, hace unos 300.000 años, aparecieron en África los primeros Homo sapiens, que se extendieron por todo el planeta y constituyen la única especie de homínidos que ha sobrevivido.
● Características físicas que diferencian al Homo sapiens. Entre los rasgos físicos que caracterizan al Homo sapiens cabe señalar:
(1) Bipedismo: camina erguido, lo que implica que tiene la pelvis, el pie, la columna vertebral, el foramen magnum, etc., adap­tados a tal fin.
(2) Manos libres y prensiles: el bipedismo permite que las manos queden libres de su función locomotriz. Esto, unido a su capacidad prensil, reforzada por el hecho de poseer un pulgar en oposición al resto de los dedos, hace que las manos puedan ser utilizadas en exclusiva para agarrar, transportar y, en general, manipular objetos.
(3) Posee un cerebro de unos 1350 cm3, con un elevado ín­dice de cerebralización (relación entre el peso el cuerpo y el del cerebro), y características singulares asentadas sobre todo en el neocórtex, entre las que destaca la capacidad de manejar un lenguaje lógico-simbólico, que le permite comunicarse y reflexionar empleando el propio lenguaje. Analizaremos con más detalle el cerebro y el sistema nervioso en general, en el siguiente apartado.
(4) Otros rasgos físicos que caracterizan al Homo sapiens frente al resto de los primates son: (a) El cuello se une al cuerpo en medio de la base del cráneo; el foramen mag­num (el ori­ficio que co­mu­nica el cerebro con la médula espinal) queda, pues, en posición central. (b) Su rostro es casi vertical. Sus mandíbulas son cortas, de modo que sus dientes quedan situados bajo el ce­re­bro y en posi­ción ver­tical (ortognosis). Su arcada dentaria tiene ramas no paralelas y sin es­pa­cios libres (dias­te­mas). (c) Su pabellón auricular tiene forma lo­bu­lada. (d) En las hembras, la vulva posee labios mayores y su hendidura vaginal ocupa una situación ven­tral. (e) Su piel está desnuda en su mayor parte (cubierta por un vello muy poco de­sa­rro­lla­do). (f) Posee epicanto (re­pliegue cutáneo bajo el párpado). (g) Los huesos del cráneo (que no están soldados al nacer) mantienen la sutura craneal en los adul­tos. Etc.

3. El sistema nervioso en el ser humano

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Evolución del sistema nervioso
Paralelamente a la evolución de los seres vivos evoluciona la complejidad de la interacción de estos entre sí y con el medio. La capacidad de recibir estímulos y de reaccionar ante los estímulos se desarrolla desde las formas más simples (tropismos, taxias, reflejos), hasta las más complejas (el desarrollo de un sistema nervioso con capacidad reflexiva y autoconsciente).
Los tropis­mos son movimien­tos de orien­tación de los vegetales como consecuencia de un estímulo (la luz, la gravedad, la humedad, etc.). Así, las raíces de las plantas tien­den a crecer hacia el centro de la Tierra, los girasoles se giran para captar la luz solar, etc.
Las taxias son mo­vi­mientos de cier­tos orga­nismos, con capacidad para desplazarse libremen­te, en la dirección de una estímulo. Tal sucede con ciertos seres unicelulares, que se mueven hacia la luz.
Los tropismos, las taxias (y otros modos de reacción ante estímulos como las nastias y las kinesias) tienen su origen en organismos (plantas, animales unicelulares) que no han desarrollado un sistema nervioso.
El primer sistema nervioso, de tipo reticular (en forma de red), aparece con los celentéreos. Tal sistema nervioso conecta todo el cuerpo, pero sin un centro de decisión. Los estímulos se trasmiten a través del todo el sistema en cualquier sentido
Un sistema nervioso más complejo es el ganglionar, que aparece con los equinodermos y se desarrolla de modo pleno en un gusano, la planaria. En este caso el sistema se centraliza, los ganglios tienen el control del resto del sistema, dirigiendo la conducta. Aparecen además distintos tipos de neuronas con funciones diferenciadas.
Con los cordados se da un paso más en el desarrollo del sistema nervioso. Aparece un tubo neural, a lo largo del dorso, encerrado en la columna vertebral, que permitía el desarrollo del cerebro concentrado en un extremo del tubo neural, y la centralización de las respuestas a los estímulos. A partir de entonces se producirá una cerebralización creciente desde los peces, anfibios y reptiles, hasta las aves y mamíferos.

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Anatomía del sistema nervioso humano
● Neuronas y células gliales. El sistema nervioso cumple tres funciones fundamentales para la supervivencia y desarrollo del individuo: (1) Capta información del exterior -o del interior-, del organismo en forma de estímulos. (2) Interpreta y valora esa información. (3) Produce una respuesta (la respuesta puede tener la forma de un estado mental o de una conducta, con frecuencia un estado mental que suscita una conducta).
El sistema nervioso, como cualquier otro componente de un organismo vivo, está compuesto por células. Las células que componen el sistema nervioso son de dos tipos: neuronas y células gliales o neuroglías.
Por lo general las neuronas constan de:
(1) Soma: constituye el cuerpo de la neurona, donde se encuentra el núcleo. Del soma salen dos tipos de ramificaciones que son las dendritas y el axón.
(2) Dendritas: son prolongaciones ramificadas, acabadas en un botón terminal, a través del cual reciben la información de otras neuronas.
(3) Axón: consiste en una prolongación alargada que sale del soma, acabada en un botón terminal, y a través de la cual se trasmite el impulso nervioso a otras células o a los músculos. Por lo general está recubierto de una sustancia blanquecina, denominada mielina, y constituida por células gliales. La mielina facilita la trasmisión del impulso nervioso. El impulso nervioso salta del axón a una dendrita o músculo a través de las hendiduras sinápticas, rellenas de ciertas sustancias, denominadas neurotransmisores, que posibilitan ese salto.
En el sistema nervioso de un ser humano podemos diferencia dos subsistemas: (1) El sistema nervioso cerebroespinal o voluntario, que, a su vez, incluye el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. (2) El sistema nervioso autónomo o vegetativo.
● El sistema nervioso cerebroespinal. El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal. En él se encuentran la mayor parte de los cuerpos celu­la­res y den­dritas de las neuronas. Es el encargado de integrar la información recibida y elaborar respuestas.
Ana­tómicamente podría considerarse como un tubo hueco, de paredes gruesas, que en su parte an­te­rior se en­san­cha y se repliega sobre sí mismo. Su estructura se comprende más fácilmente conociendo su de­sarrollo em­brio­na­rio:
En la línea media del dorso del embrión, a partir del ectodermo comienza a formarse una hendidura que pro­fun­diza formando el llamado surco neural que posteriormente se cerrará por su borde externo for­man­do un tubo (tubo neu­ral), cuyas paredes se ensanchan y su luz se va haciendo más pequeña pero sin lle­gar a de­saparecer. Dicha luz se denomina epéndimo. La parte anterior del tubo se ensancha considera­ble­mente y da lugar al encéfalo, y el resto, mucho más estrecho y alargado formará la médula espinal.
La par­te del en­cé­falo sufrirá una serie de estran­gulacio­nes apareciendo tres regiones: (1) Prosencéfalo (encéfalo ante­rior), que se divide en otras dos subregiones: telencéfalo y diencéfalo. (2) Me­sen­céfalo (encéfalo medio). (3) Rom­ben­céfalo (en­cé­falo posterior), que se divide en dos subregiones: metencéfalo y mielencéfalo.
Telencéfalo, diencéfalo y mesencéfalo cons­tituyen lo que nor­malmente llamamos cerebro. El me­ten­cé­falo, equivale al cerebelo y el mielencéfalo al bulbo ra­quídeo.
Pa­ralelamente a su desarrollo el sistema nervioso central va quedando encerrado en estructuras óseas: el cráneo y las vér­te­bras, que le servirán de protección.
Veamos cómo está constituido el encéfalo:
Externamente está formado por la llamada sustancia gris, que se corresponde con los cuer­pos celulares de las neuronas, mientras que la sustancia blanca representada por las fibras ner­vio­sas, se sitúa en la par­te interna.
(1) El telencéfalo adquiere un gran desarrollo doblándose por encima de las regiones que le si­guen. Su su­per­ficie externa presenta numerosos repliegues o circunvoluciones (extendido mediría 0,5 m2). Los sur­cos más pro­nun­ciados o cisuras, delimitan diferentes áreas con funciones específicas. Un gran sur­co lon­gi­tu­dinal separa dos he­mis­ferios cerebrales (derecho e izquierdo), que permanecen unidos entre sí por nu­me­ro­sas interconexiones entre las que destaca el llamado cuerpo calloso.
La sustancia gris del telencéfalo forma la llamada corteza cerebral o neocortex, y es la zona donde se ela­boran los actos voluntarios, donde las sensaciones se hacen conscientes, y donde residen las facultades inte­lectuales (ra­zona­miento, memoria, imaginación, aprendizaje, lenguaje, etc.). Cada zona de la corteza está es­pecializada en una fun­ción concreta.
(2) En el diencéfalo se distinguen el tálamo (que es un centro donde hacen «escala» numerosas neu­ro­nas, y que regula las manifestaciones emocionales), y el hipotálamo, del que cuelga la glándula hipófisis. Hi­potálamo e hipó­fisis son los centros que regulan la vida vegetativa o visceral.
(3) En el mesencéfalo destacan los tubérculos cuadrigéminos, que se relacionan con la visión y la au­dición y los pedúnculos cerebrales, que regulan el estado de ánimo y el humor.
(4) En el metencéfalo se sitúa, además del cerebelo, dividido en dos hemisferios cerebelosos, y en­car­gado de la coordinación de movimientos y el mantenimiento del equilibrio, el puente de varolio, que une los hemisferios cere­belosos y es el encargado de coordinar los movimientos a ambos lados del cuerpo.
(5) El mielencéfalo, o bulbo raquídeo, es el que regula el funcionamiento automático de la mayor par­te de las vísceras: corazón, aparato respiratorio, secreción salival, etc., y la mayoría de los actos reflejos (tos, vómito, es­tornudo, etc.).
La médula espinal constituye una continuación del bulbo raquídeo que recorre internamente la co­lumna ver­tebral. El orificio por el que se comunica con el encéfalo se denomina foramen magnun y está si­tuado en la base del cráneo. En la médula la sustancia gris se sitúa internamente, tomando forma de H, y a ella llegan los nervios sen­sitivos y salen los nervios motores. La sustancia blanca constituye la envoltura ex­terna, y está formada por fibras ner­viosas agrupadas en haces que conducen los impulsos nerviosos hacia el encéfalo y los proce­dentes de este.
El sistema nervioso periférico está formado por los nervios que salen del sistema nervioso central, que a su vez están constituidos por largos axones, con algu­nos ensanchamientos donde se localizan cuerpos neuronales, que forman los ganglios. Los nervios que con­du­cen estímulos desde los receptores hasta el sistema nervioso central, se denominan nervios sen­si­tivos; y los que con­ducen las respuestas elaboradas por el sistema nervioso central desde este a los ór­ga­nos efectores se de­no­mi­nan nervios motores; aunque existen muchos nervios mixtos que llevan a la vez fi­bras sensitivas y motoras. Por otra parte, los nervios que parten del encéfalo se denominan nervios cra­nea­les y son doce pares; y los que parten de la médula se denominan nervios raquídeos, y son treinta y un pares.
● El sistema nervioso autónomo o vegetativo. A diferencia del anterior tiene un funcionamiento inde­pen­dien­te de la voluntad, y es el que regula la ac­ti­vidad de los órganos con musculatura lisa y cardíaca, así como las glándulas. Está formado también por ner­vios que parten del sistema nervioso central, donde se originan las órdenes, pero, a diferencia del sistema nervioso peri­férico, sus fibras no llegan direc­tamente al órgano efector, sino que conectan previamente en un ganglio con otra neurona que es la que llega a di­cho órgano. Según el lugar de partida de los nervios hay dos tipos de sistema nervioso autónomo:
(1) Simpático o torácico-lumbar, cuyas fibras parten de las regiones torácica y lumbar de la médula. Su es­ti­mu­lación produce un aumento de la actividad del organismo (acelera el ritmo cardíaco, aumenta la pre­sión arterial, dilata las pupilas, etc.). En general, prepara al organismo para el ataque o la huida.
(2) Parasimpático o cráneo-sacro, cuyas fibras parten del encéfalo y de la región sacra de la médula. Su esti­mu­lación produce efectos antagónicos a los del simpático, originando placidez y relajación general del or­ganismo.

SISTEMA
NERVIOSO
HUMANO
SISTEMA
NERVIOSO
CEREBROESPINAL
(VOLUNTARIO)
SISTEMA
NERVIOSO
CENTRAL
ENCÉFALO
TELENCÉFALO
CORTEZA
CEREBRAL
CUERPO
CALLOSO
DIENCÉFALO
TÁLAMO
HIPOTÁLAMO
MESENCÉFALO
TUBÉRCULOS
CUADRIGÉMINOS
PEDÚNCULOS
CEREBRALES
METENCÉFALO
CEREBELO
PUENTE
DE VAROLIO
MIELENCÉFALO (BULBO RAQUÍDEO)
MÉDULA ESPINAL
SISTEMA
NERVIOSO
PERIFÉRICO
NERVIOS
SENSITIVOS
MOTORES
CRANEALES
RAQUÍDEOS
SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO
(VEGETATIVO)
SIMPÁTICO (O TORÁCICO LUMBAR)
PARASIMPÁTICO O CRÁNEO-SACRO

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Funcionamiento del sistema nervioso cerebroespinal
● Actos involuntarios o reflejos. Son actos nerviosos que se producen de una manera auto­má­tica sin con­trol voluntario. Se procesan en la médula espinal, sin la actuación del encéfalo. En ellos in­ter­vie­nen varias neu­ronas que constituyen lo que se llama arco reflejo.
Se producen cuando un receptor recoge un estímulo (por ejemplo: pinchazo en un dedo) que es conducido por una neu­rona sensitiva hasta la zona posterior de la sustancia gris de la médula. Allí esta neurona hace si­nap­sis con otra lla­mada neurona de asociación que se dirige a la zona anterior de la sustancia gris donde co­necta con una neurona moto­ra, la cual se dirige al órgano efector que ejecuta la respuesta adecuada (por ejemplo: re­tirar el dedo).
● Actos voluntarios. En ellos interviene siempre el encéfalo, y pueden ser desencadenados, tanto por un estí­mulo externo como por la propia corteza cerebral. Si son desencadenados por un estímulo, este pue­de llegar al encé­falo directamente, a través de los nervios sensitivos craneales, o bien a través de los ner­vios sensitivos ra­quí­deos, que llegan a la médula y conectan con neuronas sensitivas de la sustancia blanca me­dular, que son las en­car­gadas de conducir el impulso al encéfalo. Cuando llega a la corteza cerebral la sen­sación se hace consciente, se pro­cesa, se almacena y se elabora la respuesta adecuada. Esta respuesta no siempre implica la actuación de un ór­gano efector, pero si es así, el impulso nervioso es conducido des­de el encéfalo hasta el órgano correspondiente, bien directamente a través de los nervios motores craneales, o bien indirectamente a través de las fibras de la sus­tancia blanca medular y de los nervios motores ra­quí­deos.

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La trasmisión del impulso nervioso
La información nerviosa consiste en mensajes electroquímicos que se inician en las neuronas, las recorren y se transmiten de unas neuronas a otras. El proceso ocurre básicamente de la siguiente forma:
● Generación de un potencial de acción. Cuando una neurona está en reposo hay una desigual distribución de cargas eléctricas en el exterior e interior de su membrana. Ello se debe a unas proteínas de membrana llamadas «bomba de Na+/K+» que bombea tres iones Na+ hacia el exterior por cada dos iones K+ que bombea hacia el interior. En consecuencia, el interior de la neurona es negativo respecto al exterior, existiendo una diferencia de po­tencial de unos  -70 milivoltios, (el valor negativo indica que el interior es nega­tivo con respecto al ex­te­rior). A esta dife­ren­cia de potencial se le denomina potencial de reposo. Es decir que la membrana está polariza­da.
Cuando la célula nerviosa recibe un estímulo eficaz, se produce un cambio en la permeabilidad de la mem­bra­na, abriéndose los canales de Na+ de forma que los iones Na+ entrarán en la célula a favor de un gra­dien­te de con­cen­tración. Como consecuencia el interior se vuelve cada vez más positivo respecto al ex­te­rior. Es decir, que la mem­brana se despolariza. La entrada de iones Na+ continúa hasta que la diferencia de po­tencial alcanza un valor de +50 milivoltios (el interior es positivo respecto al exterior). Este nuevo po­ten­cial positivo se denomina potencial de acción. Inmediatamente los canales de Na+ se cierran y los iones de K+ vuel­ven a sa­lir hasta que se alcanza de nue­vo el potencial de reposo (-70 mV). A este proceso se le denomina repolarización.
● Propagación del potencial de acción a lo largo de la neurona. Cuando se des­po­la­riza la mem­brana en un punto, la entrada masiva de iones Na+ hace que en ese punto el exterior se vuelva ne­gativo res­pec­to al interior. Las zonas adyacentes siguen siendo positivas (ricas en Na+) y como con­se­cuen­cia sus iones posi­ti­vos son atraídos hacia el punto cargado negativamente. De esta forma el punto ini­cial se vuelve positivo y las zonas adyacentes negativas, repitiéndose el proceso de movimiento de cargas. En el interior ocurre justamente lo con­trario: las cargas positivas que entran en el punto de despolarización son atraídas por las cargas negativas adya­cen­tes, y así sucesivamente. Es decir, que en el exterior de la cé­lula se genera una «onda expansiva» de cargas nega­ti­vas, y en el interior una onda de cargas positivas. Estas ondas constituyen el impulso nervioso que se transmite en ambos sentidos. Aunque solo aquel que se transmita a lo largo del axón podrá contactar con la siguiente neu­rona.
● La sinapsis nerviosa. Se denomina así a la transmisión del impulso nervioso entre dos neu­ro­nas, o entre una neurona y un efector (músculo o glándula). Entre los dos elementos que intervienen en la sinapsis no existe con­tac­to físico, sino que están separadas por un espacio llamado hendidura sináptica.
Existen dos tipos de sinapsis:
(1) Eléctricas: son muy poco frecuentes en vertebrados, y se producen cuando el potencial de acción que recorre una neurona puede «saltar» directamente a la siguiente, produciendo una despolariza­ción en su mem­bra­na. Esto puede ocurrir cuando la hendidura sináptica es muy pequeña.
(2) Químicas: son las más frecuentes. En ellas el impulso se transmite de una neurona a otra me­dian­te sustancias químicas llamadas neurotransmisores (acetilcolina, adrenalina, noradrenalina, etc.). Al final de los axones existen unas vesículas llamadas vesículas sinápticas que contienen estos neurotransmisores. Cuan­do llega a ellas el impulso nervioso, se rompe su membrana y liberan el neu­rotrans­misor hacia la hendidura si­náptica. Una vez allí, los neurotransmisores se unen a recep­tores específicos de la membrana de la si­guien­te célula nerviosa (neurona postsináptica).
Según el tipo de neu­ro­transmisor pueden ocurrir dos cosas: (a) Que en la neurona postsináptica se inicie un nuevo potencial de acción. (b) Que en la neurona postsináptica se abran los canales de Cl-, que entrará en la cé­lula vol­viendo el interior de esta cada vez más negativo por lo que su despolariza­ción se vuelve más difí­cil, lo cual inhibirá la transmisión del impulso.
Algunos de los neurotransmisores más importantes son los siguientes:
(1) Dopamina: regula la actividad motora y los niveles de respuesta en muchas partes del cerebro. La degeneración en las neuronas dopaminérgicas provoca la enfermedad de Parkinson. Igualmente, se cree que niveles demasiado altos de dopamina influyen en la esquizofrenia.
(2) Serotonina: interviene en la regulación de los estados de ánimo, en el control del sueño y en la regulación del dolor. Es el agente químico del “bienestar”, y su actividad es potenciada, por ejemplo por el fármaco Prozac, utilizado para aliviar los síntomas de la depresión.
(3) Noradrenalina: interviene en las respuestas de emergencia: aceleración del corazón, dilatación de los bronquios, subida de la tensión arterial…
(4) Acetilcolina: es el mensajero en todas las uniones entre la neurona motora y el músculo. Cuando las células musculares liberan acetilcolina, el músculo se contrae. Este neurotransmisor también regula las áreas del cerebro relacionadas con la atención, la memoria y el aprendizaje. Las personas con Alzheimer tienen bajos niveles de acetilcolina en la corteza cerebral.
(5) Encefalinas y endorfinas: son opiáceos endógenos que regulan el dolor y la tensión nerviosa y producen una sensación de calma.

4. Métodos para explorar el cerebro
Aunque no es nada fácil desvelar los secretos del cerebro humano, las nuevas técnicas de neuroimagen nos permiten, cada vez más, visualizar la estructura y funcionamiento de nuestro cerebro. Las principales técnicas son las siguientes:
(1) Electroencefalografía: mide las señales eléctricas del cerebro en la superficie del cráneo. Un electroencefalograma (EEG) registra los impulsos eléctricos producidos por la actividad cerebral, generados en forma de ondas alfa (despierto y relajado), beta (concentrado), delta (dormido), theta (meditación y pensamiento creativo). La presencia de ondas anormales en un EEG ayuda a diagnosticar epilepsias, tumores…
(2) Tomografía axial computerizada (TAC): se trata de una imagen por rayos X mejorada por computadora, y su resolución es mayor que la de las radiografías convencionales. Esta exploración genera imágenes de la anatomía del cerebro y sirve para medir el flujo sanguíneo cerebral o diagnosticar tumores o lesiones cerebrales. Su limitación es que ofrece una visión estática del cerebro que solo permite explorar la estructura, pero no la función del cerebro.
(3) Tomografía por emisión de positrones (PET): sirve para conocer la actividad metabólica de diferentes áreas cerebrales y muestra cómo cada área gasta su combustible químico: la glucosa. La técnica consiste en inyectar al sujeto 2-desoxiglucosa, una molécula análoga a la glucosa que lleva un isótopo de flúor y que, además, no puede ser metabolizada, por lo que se acumula en el interior de las células más activas. El isótopo de flúor emite positrones que dan origen a la radiación que detecta el equipo de PET. Así, puede observarse qué áreas del cerebro desarrollan más actividad; sirve para medir el consumo de energía del cerebro y proporciona imágenes de la función encefálica en tiempo real.
(4) Imágenes por resonancia magnética (IRM): con esta exploración un detector registra la forma en que los átomos de hidrógeno responden dentro de un cuerpo a un campo magnético. Cuando los átomos liberan señales, estas son procesadas en imágenes por la computadora. El resultado es una imagen detallada de los tejidos blandos del cerebro. Esta técnica permite medir el consumo de oxígeno del cerebro, revela detalles anatómicos y registra información fisiológica y bioquímica de los órganos y tejidos sin tener que inyectar colorantes o sustancias radiactivas.

5. Algunas patologías cerebrales
Nuestro cerebro es un órgano que, como cualquier otro, es vulnerable a enfermedades y disfunciones. Esta es la razón principal que empuja a la ciencia a conocer su estructura y funcionamiento. Vamos a conocer algunas de las principales patologías cerebrales:
(1) Autismo: descubierto en 1943, aun desconocemos las causas que lo provocan. Este trastorno puede ser detectado en los dos primeros años, y persiste toda la vida. Se caracteriza por una alteración del lenguaje y la comunicación, carencia de vínculos afectivos con los padres, rechazo al contacto físico, etc. Con frecuencia, los autistas tienen comportamientos repetitivos y estereotipados, viven rodeados de rutinas y rituales y muestran gran resistencia a cambios en su entorno. Los hombres sufren de autismo cuatro veces más que las mujeres.
(2) Epilepsia: el neurólogo J. Huglings describió en 1870 que la crisis epiléptica refleja una actividad anormal y repentina de las neuronas. Se trata de una grave alteración de la actividad eléctrica cerebral, y puede ser hereditaria. Se manifiesta por diferentes tipos de ataques, y puede ser tratada con medicamentos anticonvulsivos que reducen o eliminan estos desórdenes neurológicos. En algunos casos puede ser tratada con cirugía.
(3) Enfermedad de Alzheimer: descubierta en 1907 por el neurólogo alemán que dio nombre a esta enfermedad. Se caracteriza por una progresiva pérdida de la memoria que conduce a una demencia severa y afecta a la capacidad de pensar, hablar, etc.
(4) Enfermedad de Parkinson: se trata de un trastorno neurológico originado por un déficit del neurotransmisor dopamina en el cerebro. Sus síntomas más característicos son: dificultades para andar, equilibrio deficiente, temblores, rigidez en los músculos y falta de expresión facial.
(5) Esclerosis lateral amiotrófica (ELA): enfermedad neurodegenerativa que produce una parálisis progresiva y rápida de todos los músculos voluntarios del cuerpo: los de brazos y piernas, los que ayudan a hablar, a tragar y a respirar. Quien padece la enfermedad experimenta un deterioro físico tan rápido que tiene dificultades emocionales para aceptarlo. A diferencia del Alzheimer, el enfermo vive su deterioro con plena conciencia; y, respecto al Parkinson, la discapacidad motora es mayor y más rápida. 

6. El sistema endocrino

 

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¿Qué es el sistema endocrino?

El sistema endocrino es un conjunto de órganos y tejidos celulares que segregan tipos de sustancias llamadas hormonas, las cuales viajan por el torrente sanguíneo y sirven para regular diferentes procesos biológicos.

A diferencia de lo que ocurre con la actividad neuronal, los efectos que el sistema endocrino ejerce sobre el cuerpo no suelen ser inmediatos y tardan más en desvanecerse, ya que desde que se da «la orden» de liberar hormonas hasta que estas llegan a su destino pasan varios segundos.

Además, otra de las diferencias entre el sistema endocrino y el sistema nervioso es que si en el primero la orden transmitida de manera electroquímica puede llegar a un lugar concreto del cuerpo, las hormonas nunca están predestinadas a llegar a un sitio determinado en un momento determinado, sino que al ser liberadas a la sangre, inundan muchas partes del cuerpo casi a la vez, llegando algunas de estas partículas a su órgano diana por pura cuestión de probabilidad.

Por otro lado, una sola liberación de hormonas tiene efectos sostenidos en varias partes del cuerpo a la vez. Esto no es casualidad, porque si algo caracteriza al sistema endocrino es que mediante su regulación de los niveles de hormonas suele conseguir que exista un equilibrio (homeostasis) entre las diferentes partes del cuerpo, adaptándose todas ellas a una misma situación, pero cada una a su manera.

Por ejemploante una situación de peligro, la adrenalina es segregada en mayores cantidades por el sistema endocrino, haciendo tanto que el corazón lata más rápido (para reaccionar rápidamente) como que los capilares próximos a la piel queden constreñidos, posiblemente para que en caso de sufrir heridas se pierda poca sangre.

El hecho de que el trabajo de las hormonas y de las neuronas vaya tan de la mano ha hecho que incluso se pueda hablar de un sistema neuroendocrino: el sistema nervioso se ocupa del trabajo a muy corto plazo (milésimas de segundo), y el endocrino consigue efectos que tardan un poco más en llegar pero que duran más y son coherentes con el trabajo de las células nerviosas.


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Componentes del sistema endocrino

Ente los órganos endocrinos y las partes del cuerpo en general que se involucran en el sistema endocrino, destacan los siguientes componentes:
(1) Glándula pineal (o epífisis): está situada en la parte inferior del encéfalo y actúa de puente entre el sistema nervioso y el endocrino. Entre las hormonas que segrega destaca la melatonina, involucrada en la regulación del ritmo sueño-vigilia.
(2) Glándula pituitaria (o hipófisis): también está ubicada en la parte inferior del encéfalo. Es muy importante, ya que segrega muchos tipos de hormonas y afecta indirectamente en la segregación de otras, dado que estimula otras glándulas localizadas en diferentes partes del cuerpo, entre ellas la tiroides.
Cumple múltiples funciones, y entre ellas destaca la regulación de varios procesos biológicos vinculados a la reproducción y la sexualidad. Por ejemplo, permite que aparezca la capacidad de lactar, así como la maduración de los óvulos y la creación de espermatozoides. También es muy importante su papel en el crecimiento, dado que segrega hormona del crecimiento.
(3) Glándulas suprarrenales: están situadas sobre cada uno de los dos riñones con los que cuenta el cuerpo humano, y su papel en el sistema endocrino está vinculado a la regulación de los estados de estrés, fundamentalmente aquellos que tienen que ver con las conductas de lucha o de huida. Por ejemplo, pueden incrementar el volumen sanguíneo, estimular la energía disponible para su gasto inmediato e inhibir procesos biológicos con objetivos a largo plazo, como la respuesta inflamatoria.

(4) Hipotálamo: es una de las partes más importantes del encéfalo, e inicia varios mecanismos de liberación de muchos tipos de hormonas diferentes desde varias glándulas, a partir de la captación de señales nerviosas. Para ello, segrega hormonas de los grupos de corticosteroides y catecolaminas.

(5) Tiroides: es una gran glándula situada en el cuello. Segrega calcitonina, triyodotironina y tiroxina, hormonas que intervienen en la regulación del metabolismo y del consumo de oxígeno, así como en la generación y regeneración de los huesos.


Bibliografía
-Pinillos, José Luis: Principios de psicología. Alianza Editorial, S. A. Madrid, 1985.

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