2Bases biológicas
del
comportamiento
2
Las neuronas: los elementos del
comportamiento
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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
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Neurona: Estructura Básica
Dendritas
Reciben mensajes de
otras neuronas
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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
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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
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El disparo de la neurona
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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.
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Gráfica animada del impulso
nervioso
Disponible en:
http://www.biology4all.com/resources_libra
ry/source/63.swf
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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.
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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
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Neurotransmisores
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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
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…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
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…Neurotransmisores…
Hay más de 100 tipos de neurotransmisores en el cerebro humano
Algunos importantes son:
- acetilcolina
- epinefrina
- norepinefrina
- serotonina
- dopamina
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…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.
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…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
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Neurotransmisores
27
El sistema nervioso
28
El sistema nervioso
Sistema nervioso central (SNC)
– médula espinal
– reflejos
– neuronas sensoriales
– neuronas motoras
– interneuronas
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El sistema nervioso
Sistema nervioso periférico
– sistema somático
– sistema autónomo
– sistema simpático
– sistema parasimpático
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El sistema nervioso
Los fundamentos evolutivos del sistema
nervioso
Genética conductual
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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)
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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
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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
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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
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El sistema límbico: más allá del
núcleo central
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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
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La corteza cerebral
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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
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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.
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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