2Bases biológicas

del

comportamiento

2

Las neuronas: los elementos del

comportamiento

3

Estructura de la neurona

Neuronas

– células especializadas que constituyen los

elementos básicos del sistema nervioso

Dendritas

– conjunto de fibras situado en uno de los

extremos de la neurona que recibe mensajes

provenientes de otras neuronas

4

Neurona: Estructura Básica

Dendritas

Reciben mensajes de

otras neuronas

5

Neurona: Estructura Básica

Axon

la parte de la neurona que lleva

mensajes destinados a otras células

Vaína de mielina

recubrimiento protector del axon compuesto de grasas y proteínas

6

Estructura de la neurona

Axón

– la parte de la neurona que lleva mensajes

destinados a otras células

Botones terminales

– pequeñas protuberancias ubicadas en el

extremo de los axones de donde parten los

mensajes hacia otras células

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El disparo de la neurona

Ley de todo o nada

– regla en la que se establece que las neuronas están o

activas o en reposo

Estado de reposo

– el estado en el que hay una carga eléctrica negativa de

alrededor de -70 milivoltios dentro de la neurona

Potencial de acción

– impulso nervioso eléctrico que viaja por toda una

neurona cuando es activada por un “disparador”,

cambiando la carga de la célula de negativa a positiva

8

El disparo de la neurona

9

Encuentro de neuronas: el tendido

del puente

Sinapsis

– espacio entre dos neuronas, en el que se tienden

puentes por medio de conexiones químicas

Neurotransmisores

– sustancias químicas que llevan mensajes a

través de la sinapsis a la dendrita (y a veces al

cuerpo celular) de una neurona receptora

10

Encuentro de neuronas: el tendido

del puente

Mensaje excitatorio

– secreción química que hace más probable que una neurona se active y que un potencial de acción viaje a través de su axón

Mensaje inhibitorio

– secreción química que evita que una neurona receptora se active

11

El impulso nervioso

Transmisión de información a través

de la neurona

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Etapas del impulso nervioso

potencial de reposo (lista para transmitir)

potencial de acción (transmitiendo)

periodo refractorio (recuperándose)

13

Etapas del impulso nervioso (en detalle)

I. El potencial de reposo

- es el estado en el cual se encuentra una neurona cuando NO está transmitiendo impulsos (mensajes)

- las neuronas tienen iones (+ y -) dentro y fuera de las mismas

- hay una diferencia en el # de iones positivos y negativos, dentro y fuera de la neurona, particularmente del axón, siendo este mas (negativo) adentro y positivo afuera de la membrana

- potencial de reposo es de aprox. -70 mv

- en esta etapa la neurona no está transmitiendo pero está lista (cargada) para hacerlo

14

Etapas del impulso nervioso (en detalle)II. El potencial de acción

- se produce cuando hay un cambio en las cargas eléctricas dentro y fuera del axón, y se cambia de aproximadamente -70mv a +50mv (que es el umbral)

- el cambio en las cargas se debe a que está recibiendo un mensaje

- en este paso es que se transmite el impulso a lo largo del axón

- principio de todo o nada: si se llega al umbral, se va a transmitir el impulso; no hay tal cosa como un impulso nervioso a medias, una vez comienza se extiende en una sola dirección a lo largo del axón (ej. fuego/mecha)

15

Etapas del impulso nervioso

(en detalle)

III. El periodo refractorio

- se refiere al tiempo que tarda la neurona

(luego de transmitir un impulso nervioso) en

regresar a su potencial de reposo (o sea, en

estar lista para volver a transmitir)

- es un periodo de recuperación

- durante este periodo la neurona es incapaz de

transimitir otro impulso nervioso

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Trayectoria del impulso:

En las dendritas se van recibiendo mensajes

(cargas electroquímicas) que se van acumulando

en el soma, particularmente cerca del comienzo

del axón, hasta que logran cambiar las cargas y

pasar el umbral y se pasa al potencial de acción,

mediante el cual el impulso se transmite a lo largo

del axón hasta llegar a los botones sinápticos,

impulsando a las vesículas sinápticas a liberar

neurotransmisores a la sinapsis.

17

Gráfica animada del impulso

nervioso

Disponible en:

http://www.biology4all.com/resources_libra

ry/source/63.swf

18

La sinapsis y los neurotransmisores

El impulso nervioso anteriormente descrito

se refiere a la transmisión del impulso

dentro de la neurona, particularmente a lo

largo del axón, pero para conocer cómo se

transmite la información de una neurona a

otra, es preciso describir la sinapsis y los

neurotransmisores.

19

Entre una neurona y otra:

la sinapsis

Sinapsis:

- es un espacio entre una neurona y otra. Las neuronas no están físicamente unidas unas a las otras, hay unos espacios entre medio (la sinapsis).

- específicamente se refiere al espacio entre los botones sinápticos de la neurona que lleva el mensaje y las dendritas de la que recibe

20

Neurotransmisores

21

Neurotransmisores Son sustancias químicas que tienen la capacidad de

alterar la actividad las neuronas

Es la manera en que se transmite la información entre neurona y neurona, a través de la sinapsis

Son emitidas por una neurona que ya ha recibido impulso nervioso y se desplazan hasta los receptores de la neurona objetivo, o del músculo o glándula objetivo

Relación llave-cerradura con los receptores: dependiendo del neurotransmisor serán los lugares en los cuales se pueda adherir

22

…Neurotransmisores… No todos los neurotransmisores van a activar a las

neuronas cuando se adhieran a los receptores de las

dendritas

La información que lleva un determinado

neurotransmisor puede ser de activar (acercarlo al

potencial de acción) o de inhibir (alejarlo del

potencial de acción)

Las neuronas reciben múltiples mensajes (distintos

tipos de neurotransmisores) a la vez; cuando son

más los de activar que los de inhibir, es que se logra

pasar el umbral y se produce el potencial de acción

23

…Neurotransmisores…

Hay más de 100 tipos de neurotransmisores en el cerebro humano

Algunos importantes son:

- acetilcolina

- epinefrina

- norepinefrina

- serotonina

- dopamina

24

…neurotransmisores…

Muchas drogas y medicamentos imitan, duplican o

bloquean neurotransmisores.

ej. Acetilcolina = es un neurotransmisor que sirve

para activar los músculos

- la droga “curare” se adhiere a los

receptores de acetilcolina en los músculos,

“bloqueando” los mismos para que la acetilcolina

no pueda activar los músculos; de modo que esta

droga produce parálisis a nivel muscular.

25

…neurotransmisores… Ej2: Dopamina = neurotransmisor cuya función

principal es ayudar en la coordinación del

movimiento muscular. Se ha encontrado que los

pacientes de Parkinson tienen niveles muy bajos de

dopamina, por lo cual no pueden coordinar o

controlar sus movimientos musculares.

- para esto se ha utilizado el medicamento L-

Dopa (ej: película “Awakenings”, con Robin

Williams y Robert Deniro)

Para mas info, visitar: http://www.ucdmc.ucdavis.edu/ucdhs/health/a-

z/51Parkinsons/doc51Ldopa.html

26

Neurotransmisores

27

El sistema nervioso

28

El sistema nervioso

Sistema nervioso central (SNC)

– médula espinal

– reflejos

– neuronas sensoriales

– neuronas motoras

– interneuronas

29

El sistema nervioso

Sistema nervioso periférico

– sistema somático

– sistema autónomo

– sistema simpático

– sistema parasimpático

30

El sistema nervioso

Los fundamentos evolutivos del sistema

nervioso

Genética conductual

31

El cerebro

Electroencefalograma (EEG)

tomografía axial computarizada (TAC)

imágenes por resonancia magnética funcional

(IRMF)

dispositivo de interferencia cuántica de

superconducción (DISC)

tomografía por emisión de positrones (TEP)

32

En núcleo central: nuestro “viejo

cerebro”

Núcleo central

– el “cerebro viejo” que controla funciones

básicas como comer y dormir, y es común a

todos los vertebrados

Formación reticular

33

En núcleo central: nuestro “viejo

cerebro”

Cerebelo

– parte del cerebro que controla el equilibrio corporal

Tálamo

– parte del cerebro, localizada en medio del núcleo

central, que actúa sobre todo como una estación de

relevo atareada, de manera principal, para proporcionar

información concerniente a los sentidos

Hipotálamo

– parte diminuta del cerebro, localizada debajo del

tálamo, que mantiene la homeostasis, y produce y

regula el comportamiento básico vital como comer,

beber, y la conducta sensual

34

El sistema límbico: más allá del

núcleo central

Sistema límbico

– parte del cerebro, localizada fuera del “cerebro

nuevo”, que controla la alimentación, la

agresión y la reproducción

Amígdala

Hipocampo

Fórnix

35

El sistema límbico: más allá del

núcleo central

36

La corteza cerebral

Corteza cerebral

– el “cerebro nuevo”, responsable del

procesamiento de información más complejo en

el cerebro; contiene los lóbulos

Lóbulos

– las cuatro secciones principales de la corteza

cerebral:

• frontal

• parietal

• temporal

• occipital

37

La corteza cerebral

38

La corteza cerebral

El área motora

– parte de la corteza que es responsable en gran

medida del movimiento voluntario de zonas

específicas del cuerpo

El área sensorial de la corteza

– sitio en el cerebro que contiene tejido que

corresponde a cada uno de los sentidos, cuyo

grado de sensibilidad está relacionado con la

cantidad de tejido

39

La corteza cerebral

Áreas asociativas

– una de las áreas importantes del cerebro, el sitio

de los procesos mentales superiores como el

pensamiento, el lenguaje, la memoria y el habla

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La especialización de los hemisferios

Hemisferios

– dos mitades simétricas, izquierda y derecha, del

cerebro que controlan el lado del cuerpo

opuesto a su ubicación

Lateralización

– predominio de un hemisferio del cerebro en

funciones específicas

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El cerebro escindido

Hemisferios izquierdo y derecho

En las personas de cerebro normal que no

ha sido dividido, los hemisferios funcionan

en forma independiente, a fin de permitir

que se logren el espectro completo y la

riqueza de pensamiento de los que somos

capaces los humanos.

42

El sistema endocrino Sistema endocrino

– red de comunicación química que envía mensajes a lo

largo del sistema nervioso por medio del torrente

sanguíneo

Hormonas

– sustancias químicas que circulan en la sangre y afectan

el funcionamiento o crecimiento de otras partes del

cuerpo

Glándula pituitaria

– la “glándula maestra”, el componente principal del

sistema nervioso, que secreta hormonas que controlan

el crecimiento