Tema 1 y 2 Psicobiología PDF

# Módulo 1/Semana 1 ## Tema 1. Historia de la psicobiología ### Introducción - ¿Te has preguntado alguna vez por qué nos comportamos de la forma en la que nos comportamos? - ¿Cómo es posible que cada persona se comporte de manera diferente? - ¿De qué manera influye nuestro pensamiento en nuestra c...

# Módulo 1/Semana 1 ## Tema 1. Historia de la psicobiología ### Introducción - ¿Te has preguntado alguna vez por qué nos comportamos de la forma en la que nos comportamos? - ¿Cómo es posible que cada persona se comporte de manera diferente? - ¿De qué manera influye nuestro pensamiento en nuestra conducta? La respuesta se encuentra en la relación entre la biología y la conducta. En este tema podrás identificar cómo la biología humana impacta enormemente en la conducta, además de conocer la historia de la psicobiología y el estudio científico del cuerpo. ### Explicación Los sistemas del cuerpo humano tienen un impacto en nuestra conducta, por ejemplo: - El sistema nervioso central controla y regula casi todas las funciones del cuerpo, por lo que se le considera como el responsable de controlar la cognición y la conducta humana. La conducta humana es un reflejo de la anatomía y la fisiología del sistema nervioso central (por cómo está formado y cómo funciona). La **psicobiología** es la disciplina encargada de estudiar esta relación biológica-conductual-mental. Morris y Maisto (2011) la definen como "la rama de la psicología que estudia las bases biológicas de la conducta y los procesos mentales". La **neurociencia** es un campo disciplinario de estudio que se concentra en el estudio del sistema nervioso y del encéfalo. ### Historia de la Psicobiología: El caso de Phineas Gage - En los inicios de la psicología y la psicobiología había muchos mitos y muchas creencias erróneas en torno a la conducta y a la salud mental, lo cual se reflejaba en una atención psicológica pobre o inexistente. - **Phineas Gage**, un trabajador ferroviario de 25 años, sufrió una lesión de trabajo grave en 1848. Le atravesó el cráneo una barra de hierro de alrededor de un metro de largo y tres centímetros de diámetro, mientras usaba dicha barra para empacar pólvora. - La barra dañó el nervio óptico de su ojo izquierdo, removiendo un fragmento de su lóbulo frontal. - Gage recuperó la consciencia minutos después del accidente, pero quienes lo conocían notaron un cambio en su comportamiento y en sus interacciones con otros. Le dificultó mantener planes y llevar su vida como la tenía antes. - El caso de Gage estableció, por primera vez en la historia, la relación entre el encéfalo y la conducta. ### Estudios del sistema nervioso y la conducta El estudio científico del sistema nervioso se ha realizado en diferentes niveles de complejidad, por tanto, hay diferentes aproximaciones de tipo experimental que se utilizan para conocer y ampliar el conocimiento sobre este sistema tan complejo y vital. El sistema nervioso se compone del **sistema nervioso central** y el **sistema nervioso periférico**. #### Sistema nervioso central (SNC) - El SNC se compone del **encéfalo** y la **médula espinal**, y tiene el mayor número de neuronas del cuerpo. #### Sistema nervioso periférico (SNP) - El SNP está compuesto por todos los nervios que nacen en la médula espinal, los cuales llegan a todo el cuerpo. #### Divisiones del SNP: - **Sistema nervioso somático:** Transmite información acerca de los movimientos del cuerpo y del ambiente externo. - **Sistema nervioso autónomo:** Transmite información hacia y desde los órganos y glándulas internas, regulando las funciones de los órganos vitales que no necesitan de nuestra consciencia para funcionar. - **Sistema nervioso simpático:** Activa al cuerpo, y - **Sistema nervioso parasimpático:** Lleva al cuerpo de regreso al estado de homeostasis. #### Funciones principales del sistema nervioso - Transmitir señales entre el encéfalo y el resto del cuerpo, incluyendo los órganos internos. - Controlar nuestra capacidad de movernos, respirar, ver, pensar, etc. #### Sistema nervioso periférico - Transmite la información desde los sentidos a la médula espinal y al encéfalo, y del encéfalo a la médula espinal, para que de ahí llegue a los músculos, órganos y glándulas. #### Ejemplo de la comunicación del sistema nervioso periférico: - Tocamos una plancha caliente con el dedo. - La piel transmite el estímulo (el calor) y manda la información a través de la médula espinal hasta los receptores cerebrales que distinguen la temperatura. - Los receptores cerebrales detectan que la temperatura es muy alta y mandan el impulso de regreso a través de la médula espinal y hasta los dedos para que los retire. ### Neurociencia y psicología **La neurociencia** es una rama científica relativamente joven que fusiona ciencias como la fisiología, la anatomía, la biología molecular, la biología del desarrollo, la citología, el modelamiento matemático y la psicología. ##### Objetivo de la neurociencia: - Entender la relación entre las cualidades del encéfalo y el comportamiento humano. ##### Dos grandes explicaciones sobre la relación entre la conducta y el encéfalo: 1. **Conducta - Regiones particulares y localizadas:** Las funciones estaban localizadas en alguna parte específica del encéfalo. - La visión localizacionista se conoce también como **frenología**. 2. **Conducta - Encéfalo trabaja de manera unida:** El encéfalo actúa en masa, dando pie a la conducta de una manera unificada. - La visión más holistica-integradora sigue vigente hoy en día. #### Visión actual: - El funcionamiento del encéfalo se puede observar integrando o conectando ambas visiones. ### Cierre - La conducta humana representa un campo de investigación inmenso, que con el paso de los años ha descubierto cosas muy interesantes, aunque faltan muchas otras por conocerse. - La neurociencia es una ciencia actual, es decir, que muchas investigaciones seguirán generando conocimiento acerca del funcionamiento (natural y patológico) de la conducta humana. - La psicobiología y las neurociencias son ciencias multidisciplinares. ## Checkpoints Asegúrate de: - Comprender la historia de la psicobiología y su impacto en el estudio de la conducta humana. - Identificar los componentes del sistema nervioso y su relación con otras estructuras. - Reconocer las bases de la neurociencia y su importancia en el entendimiento de la conducta humana. ## Referencias bibliográficas - Blanken, T., Bathelt, J., Deserno, M., Voge, L., Borsboom, D., y Douw, L. (2021). Connecting brain and behavior in clinical neuroscience: A network approach. *Neuroscience & Biobehavioral Reviews*, 130. - Naranjo, J. (2022). El Caso de Phineas Gag. Terapias de Estimulación Cognitiva. Recuperado de https://impulsaneuropsicologia.com/el-caso-de-phineas-gage/ - Silvestro, S. (2016). A New View of Phineas Gage. Recuperado de https://hms.harvard.edu/news/new-view-phineas-gage#:~:text=Gage%20died%2012%20years%20after, currently%20held%20in%20the%20collection - Morris, C., y Maisto, A. (2011). *Introducción a la Psicología*. Pearson. - Triglia, A. (2015). El curioso caso de Phineas Gage y la barra de metal en la cabeza. Recuperado de https://psicologiaymente.com/neurociencias/caso-phineas-gage-barra-metal-cabeza - Vélez, M. (2019). Breve historia de la neurociencia. Recuperado de https://lamenteesmaravillosa.com/breve-historia-de-la-neurociencia/ # Módulo 1/Semana 3 ## Tema 2. Procesos biológicos básicos que influyen en la conducta ### Introducción - Visualiza el siguiente escenario: Andrés lleva varias horas trabajando en un proyecto en la biblioteca. De repente, nota mucha sed, hambre y sueño, así que decide pausar el trabajo para ir a comprar algo. - Después de tomar agua y comer su almuerzo, Andrés se percata de que su cansancio ha disminuido y que tiene energía suficiente para terminar su proyecto. - Al analizar cómo la ingesta de agua y comida afectaron su comportamiento, Andrés investiga sobre estos conceptos y descubre que existen varias estructuras del encéfalo que intervienen directamente en la conducta. En este tema conocerás la relación entre estos procesos biológicos y la conducta humana. ### Explicación - El **hipotálamo** es una de las estructuras del encéfalo con mayor impacto en la conducta, ya que tiene una influencia muy importante en nuestras vidas: cuándo comer, beber o dormir. - Si hay anormalidades en el hipotálamo se pueden generar un número considerable de condiciones médicas, puesto que es el encargado de supervisar la salud general, manteniendo los niveles adecuados de nutrientes, hormonas, sales y fluidos en la sangre. - El hipotálamo contribuye en los impulsos que nos hacen comer, beber, regular la temperatura, e incluso tener libido sexual. #### Hambre y sed ##### El hipotálamo y el control del hambre - El hipotálamo está ubicado en la base del cerebro, justo debajo del tálamo. - Es una región pequeña pero vital del cerebro, del tamaño de una almendra, que pesa alrededor de cuatro gramos. - Representa menos del uno por ciento de la masa cerebral total, pero realiza una multitud de funciones que son esenciales para la supervivencia y el disfrute de la vida. ##### El hipotálamo como parte del sistema límbico - El hipotálamo es parte del sistema límbico, que es una región del cerebro que incluye el tálamo, la amígdala, el hipocampo y la circunvolución cingulada. - Controla los procesos corporales vitales, como la regulación cardiovascular, el sueño, el metabolismo, el estrés, la termorregulación, el equilibrio de agua y electrolitos, la regulación del apetito, el comportamiento sexual y las respuestas endocrinas e inmunitarias. - Todas estas funciones están relacionadas con el comportamiento afectivo y emocional. ##### El hipotálamo y los trastornos - La amplia gama de tareas controladas por el hipotálamo hace que esta región sea particularmente propensa a involucrarse en varios trastornos. - El hipotálamo humano se ha implicado en trastornos homeostáticos y del desarrollo, incluido el síndrome de muerte súbita del lactante, el síndrome de Prader-Willi, la alteración de los ritmos biológicos, la infertilidad, la diabetes y la obesidad. ##### Estructura del hipotálamo - Las células nerviosas no se distribuyen de manera uniforme en el hipotálamo, ya que están organizadas en **núcleos hipotalámicos**: cúmulos de neuronas en una estructura tan grande que se puede ver a simple vista sin ayuda de un microscopio. - Núcleos principales del hipotálamo anterior: **núcleo supraóptico** y **núcleo supraquiasmático**. **Función:** Regular el agua en el cuerpo y el buen funcionamiento de los ciclos circadianos. - También hay: **núcleo paraventricular**, **núcleo ventromedial**, y **núcleo arcuato**, con gran influencia sobre el hambre y la obesidad. - **Eminencia media:** Forma un punto de unión para la glándula pituitaria, suspendida de la parte inferior del hipotálamo. ##### El hambre como impulso - Sentir hambre es uno de nuestros impulsos más fuertes. Normalmente no sentimos toda la fuerza del impulso del hambre porque lo satisfacemos de manera regular, pero cuando este no se satisface y se llega a altos niveles de hambre, esta puede dominar el comportamiento de una persona casi por completo. - El hambre es una respuesta a la falta de calorías. - **Mensajeros químicos relacionados con las calorías:** **Insulina** (generada por el páncreas), **colecistoquinina** (generada por células intestinales). ##### La barrera hematoencefálica - En la mayoría del encéfalo existen pequeños capilares que forman unos tubos sellados que no permiten la libre difusión de moléculas desde la sangre hacia el tejido nervioso. - Esta propiedad de los capilares encefálicos se llama **barrera hematoencefálica**, que protege al encéfalo de sustancias peligrosas. - **La glucosa** (nutriente) tiene que viajar a través del interior de las neuronas y ser transportada por unas **proteínas transportadoras especializadas**. ##### El núcleo arcuato - El núcleo arcuato (con gran influencia sobre el hambre y la obesidad) tiene capilares mucho más permeables que la mayoría de los capilares en el encéfalo. - El núcleo arcuato está expuesto libremente a moléculas circulantes, pero no el resto del hipotálamo, y funciona como un tipo de sistema de notificación para el encéfalo. ##### La leptina y la obesidad - **La leptina** es una señal calórica detectada por el hipotálamo, la cual es segregada por las células grasas. - Cuando las células grasas se llenan de lípidos, segregan cada vez más leptina. - La leptina es transportada hasta el núcleo arcuato a través de capilares permeables, influyendo en la función de las células nerviosas que controlan la alimentación. - El aumento de la obesidad y del tamaño de las células grasas provoca una mayor producción de leptina, teóricamente, lo que debería disminuir la alimentación y el apetito. ##### Las dietas ricas en grasas - Ciertas dietas ricas en grasas tienden a anular las señales inhibitorias proporcionadas por la leptina. - Las dietas ricas en un ácido graso específico, como el ácido palmítico, parecen provocar cambios metabólicos en las neuronas hipotalámicas que las hacen resistentes a los efectos supresores del apetito de la leptina y también de la insulina. - Las dietas ricas en ácido oleico, derivado del aceite de oliva, no parecen provocar esta resistencia a la leptina. ##### La sed - La primera señal fisiológica que se activa ante la falta de agua no nace del encéfalo, sino de los riñones. - Las células especiales en los riñones se activan cuando al cuerpo le hace falta agua y sodio. ##### La adenosin trifosfato (ATP) - Cuando hace falta sodio, cloruro y agua, células especiales en los riñones secretan ATP. - El ATP inicia una serie de liberaciones de moléculas, llegando primero a unos receptores cercanos, las células yuxtaglomerulares. ##### La renina - Las células yuxtaglomerulares liberan renina hacia el torrente sanguíneo.. - La renina ataca una proteína llamada **angiotensinógena** (producida en el hígado), quitándole una pequeña porción de aminoácidos. ##### La angiotensina I - La renina convierte la angiotensinógena en **angiotensina I**, un péptido más pequeño. ##### La enzima convertidora de la angiotensina (ACE) - La ACE (producida en los pulmones) convierte la angiotensina I en **angiotensina II**. ##### Efectos de la angiotensina II - **Constricción de los vasos sanguíneos,** aumentando la presión arterial y evitando que se desmaye una persona si está deshidratada. - **Liberación de aldosterona** de la glándula suprarrenal, lo que hace que los riñones conserven los niveles corporales de sodio. - **Estimulación de la sed.** ##### El órgano vascular de la lámina terminal (OVLT) - El OVLT también tiene capilares permeables. - El OVLT está en el borde anterior extremo del hipotálamo. - La angiotensina II ejerce la mayoría de sus efectos en el núcleo preóptico medio, en la región anterior del hipotálamo. ##### La vasopresina - En el núcleo supraóptico existen neuronas que envían un impulso nervioso a través de sus axones hasta la glándula pituitaria. - Al final de estos axones se produce **vasopresina**, que se libera hacia el torrente sanguíneo. - **Efectos de la vasopresina:** - Constriñe los vasos sanguíneos para subir la presión arterial, al igual que la angiotensina II - La vasopresina hace que los riñones puedan hacer orina concentrada, actuando en unos túbulos de los riñones para que no se pierda el agua en la orina. ##### Receptores de las neuronas supraópticas productoras de vasopresina - Estas neuronas tienen un medio para percibir directamente el déficit de agua en el organismo. - Cuando nuestro cuerpo pierde agua, la sangre que circula por los capilares se vuelve más espesa, salada y viscosa. - Esta sangre salada extrae el agua de las células provocando un gradiente osmótico de moléculas y una transferencia de agua a través de la membrana celular. #### Sueño ##### El hipotálamo y el sueño - El hipotálamo desempeña un papel importante en el impulso de dormir. - Las señales urgentes que emite el hipotálamo pueden superar los impulsos conflictivos generados por estructuras cerebrales mucho más grandes y complejas, como la corteza cerebral. - Cuando el hipotálamo detecta un descenso del agua corporal, nos obsesionamos por encontrar un trago de agua. - Cuando el hipotálamo determina que no tenemos suficientes calorías, no pensamos en otra cosa más que en comida. - Las personas con mucho sueño les resulta muy difícil pensar en otra cosa que no sea meterse a la cama y dormir un poco. ##### El sueño como función vital - El sueño es impuesto por el mismo encéfalo y no está inactivo durante ese tiempo. - Una de las regiones que controlan el sueño es el hipotálamo. - Cuando existe daño al tejido del hipotálamo posterior o anterior aparecen perturbaciones del sueño. ##### Experimento con ratas para ilustrar la importancia del sueño - Se han hecho experimentos con ratas, dejándolas despiertas por días usando un disco situado en el suelo de su jaula que se mueve cada cierto tiempo para mantenerlas despiertas. - Después de 12 días sin dormir, las ratas murieron a pesar de tener acceso a agua y comida. ##### El área preóptica ventrolateral (AOVL) - Una pequeña población de células nerviosas en la región anterior del hipotálamo, llamada AOVL, mostró un aumento dramático de activación durante el sueño. - El daño a estas células nerviosas (en ratas) provocó una reducción del 50% del tiempo que una rata pasa durmiendo. - Las células (en ratas) utilizaban un péptido llamado **galanina** como neurotransmisor. - Se encontró un grupo muy similar de neuronas que utilizan galanina en el hipotálamo humano. #### La importancia del sueño - Cuando dormimos, la energía corporal se desvía a reforzar el sistema inmunitario y a protegernos de las infecciones. - Se han encontrado fuertes relaciones entre el sistema inmune y el sueño. #### Enfermedad ##### Comportamiento de enfermedad - Cuando los animales y los seres humanos se enferman, presentan un conjunto de cambios en su comportamiento, lo cual es denominado como comportamiento de enfermedad. - Algunos ejemplos: letargo, retraimiento social. - Estas respuestas ayudan a la recuperación y reducen la probabilidad de propagación de la infección. ###### Costos del comportamiento de enfermedad - Debilitan al sujeto - Aumenta el riesgo de ser depredados - Se reducen sus oportunidades sociales, como seleccionar una pareja o cuidar a sus padres. ##### Teorías sobre el comportamiento de enfermedad - **El letargo** probablemente sirva para conservar energía y mantener una temperatura corporal alta. - **El aislamiento** es importante para mantener a los círculos sociales cercanos a salvo de la enfermedad, disminuyendo la infección en el ambiente general. ##### Experimentos con humanos - Cuando las personas son infectadas, tienen sentimientos aumentados de desconexión social, soledad y sensibilidad social. - Estas personas buscan acercarse a otros para ser cuidados y apoyados, aunque en ciertas instancias buscan el aislamiento social. ##### Diferencias entre los sexos - Las mujeres reportan mayor desconexión social que los hombres. - Los hombres reportaron una evaluación del estatus social más bajo durante la enfermedad. - Los hombres se quejan de manera más vocal de los síntomas, aunque la frecuencia de quejas entre ambos sexos es muy similar. - Los comportamientos de enfermedad se observaron de manera más intensa en hombres que en mujeres. ##### Estructuras neuronales implicadas en los cambios durante la enfermedad - La amígdala, el córtex prefrontal y el sistema de recompensa mesolímbico son importantes mediadores neuronales de los cambios inducidos por la infección en el comportamiento social. - La **amígdala** es fundamental para la identificación y decodificación de los estímulos sociales. - La **amígdala** transmite esta información al **córtex prefrontal**, que es fundamental para la toma de decisiones sociales, y al **sistema mesolímbico** para impulsar el comportamiento, ya sea de aproximación o de evitación. - Los hallazgos en humanos sugieren que los cambios en la actividad de la amígdala pueden servir para aumentar la sensibilidad a posibles amenazas sociales cuando se está enfermo. ### Cierre Es sencillo identificar que existen ciertas partes de nuestro encéfalo que tienen un impacto directo en nuestra conducta, tanto en las conductas que demuestran una buena salud mental como en aquellas que denotan enfermedad, además de que se pueden relacionar con alguna estructura y funciones. En específico, el hambre, la sed y el sueño se relacionan directamente con algunos de nuestros comportamientos. ###### Preguntas para analizar: - ¿Cómo te comportas cuando tienes hambre, sed o sueño? - ¿Cómo te comportas cuando has comido, descansado e hidratado lo suficiente? ### Checkpoints Asegúrate de: - Comprender qué es el hipotálamo y cómo influye en la conducta. - Identificar las estructuras relacionadas con el hambre y la sed, así como su impacto en el ser humano. - Detallar las estructuras del encéfalo que intervienen en las funciones biológicas del ser humano. ### Referencias bibliográficas - Augustine, V., Lee, S., y Oka, Y. (2020). Neural control and modulation of thirst, sodium appetite, and hunger. *CellPress*, 180(1). - Besedovsky, L, Lange, T., y Haack, M. (2019). The sleep-immune crosstalk in health and disease. *Physiological reviews*, 99(3). - Everson, C., Bergmann, B., y Rechtschaffen, A. (1989). Sleep deprivation in the rat: III. Total sleep deprivation. *Sleep*, 12(1). - Kroeger, D., Absi, G., Gagliardi, C., Bandaru, S., Madara, J., Ferrari, L., y Vetrivelan, R. (2018). Galanin neurons in the ventrolateral preoptic area promote sleep and heat loss in mice. *Nature communications*, 9(1). - Profaci, C., Munji, R., Pulido, R., y Daneman, R. (2020). The blood-brain barrier in health and disease: Important unanswered questions. *Journal of Experimental Medicine*, 217(4). - Smith, C., y Bilbo, S. (2021). Sickness and the Social Brain: Love in the Time of COVID. *Frontiers in Psychiatry*, 12. - Smith, N., y Grueter, B. (2022). Hunger-driven adaptive prioritization of behavior. *The FEBS Journal*, 289(4). - Triarhou, L. (2021). The Pioneer Neuropharmacologist Alfred Fröhlich (1871-1953) and the Origins of Neuroendocrinology: A Sesquicentennial Remembrance. *The Neuroscientist*, 29(1).