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NIVEL FUNCIONAL DE LA ACTIVIDAD PSÍQUICA
1. Actividad bioeléctrica de la neurona. Propiedades: Polaridad. Excitabilidad
2. Procesos funcionales básicos del sistema nervioso. 3. Potenciales de membrana4. Propagación del impulso nervioso5. Unidades del nivel funcional: Redes neurales
NIVEL INDIVIDUO ESTRUCTURA ACTIVIDAD INFORMACIÓN CODIFICACIÓN
V. Persona Neocortical Consciente Psíquica Consciente
En redes neocorticales
IV. Animal Alocortical Inconsciente Psíquica Inconsciente
En redes alocorticales
III. Organismo Subcortical,Tronco encefálico, Médula espinal.
Funcional Neural En núcleos subcorticales, del tronco y de la médula
II. Tisular Sináptica Metabólica Metabólica Moléculas mensajeras Neuro -transmisores
I. Celular Neuronal Expresión genética
Genética En ácidos nucleicos
0. Molecular Física Química No existe
NIVELES DE ORGANIZACIÓNNIVELES DE ORGANIZACIÓNDEL SISTEMA NERVIOSO DEL HOMBREDEL SISTEMA NERVIOSO DEL HOMBRE
El nivel funcional de la actividad psíquica personal 1. Actividad bioeléctrica de la neurona
• PROPIEDAD DE LA POLARIDAD La positividad del
exterior y la negatividad del interior de cualquier célula se mantienen por las distintas
concentraciones de los iones Na y K en el líquido intracelular (K>Na) y en el líquido
extracelular (Na >K)
Ion/Sustancia
Espacio Extracelular
Espacio Intracelular
Proporción extra/intracel.
K+ 5.0 mM 100.0 mM 1:20
Na+ 150.0 mM 15.0 mM 10:1
Ca++ 2.0 mM 0.0002 mM 10,000:1
Cl- 150.0 mM 13.0 mM 11.5:1
Mg++ 1.2 mEq/l 58.0 mEq/l 1:0.0206
Concentraciones iónicas a ambos lados de la membrana neuronal
Ion/Sustancia
Espacio Extracelular
Espacio Intracelular
Proporción extra/intracel.
HCO3- 28.0 mEq/l 10.0 mEq/l
Fosfatos 4.0 mg% 75.0 mg%
Glucosa 90.0 mg/dl 20.0 mg/dl
Aminoácidos 30.0 mg/dl 200.0 mg/dl
Proteínas 2.0 g/dl 16.0 g/dl
Lípidos 0.5 g/dl 95.0 g/dl
Concentraciones del ión bicarbonato y de algunas macromoléculas a ambos lados de la membrana
neuronal
El nivel funcional de la actividad psíquica personal 1. Actividad bioeléctrica de la neurona
•PROPIEDAD DE LA
EXCITABILIDAD inversión momentánea de la polarización de la membrana de una neurona o de una
célula muscular
2.- Los procesos del nivel de organización funcional del sistema
nervioso
• la generación los potenciales de membrana,
• la propagación y transmisión de los impulsos nerviosos dentro de las redes neurales del sistema funcional (propagación a lo largo de los axones, transmisión a través de las sinapsis)
3.- Potenciales de membrana
• el potencial de reposo
• los potenciales de receptor (también llamados potenciales generadores)
• los potenciales postsinápticos y • los potenciales de acción (= impulsos
nerviosos)
3.- Potenciales de membrana Potencial de reposo
• Es la diferencia de voltaje entre el intracelular y la superficie externa; es de - 65mv (milésimas de voltio)
• Una membrana celular es una estructura polarizada (el interior con carga negativa, el exterior con carga positiva) . Los cambios que pueden ocurrir al potencial de membrana son
– Despolarización (parcial, total)– Hiperpolarización– Repolarización
La actividad bioeléctrica de la membrana neuronal
3.- Potenciales de membrana Potencial de receptor
• Los órganos receptores tienen axones sensitivos que tienen membrana la cual tiene receptores de membrana
• El cambio de potencial de reposo de esa membrana = potencial de receptor (sensorial)
• Fenómeno local• Es una despolarización parcial• Ingreso de Na• Potencial generador
POTENCIALES DE RECEPTOR
CONDUCTANCIA
• Mayor o menor facilidad con la que los iones pueden atravesar la membrana plasmática– Sodio: muy poco – Cloro: regular– Potasio : con facilidad
3.- Potenciales de membrana Potenciales post sinápticos
1. Potenciales que se generan por un incremento de la conductancia:
– PEPS
– PIPS
2. Potenciales que se generan por una disminución de la conductancia:
– Potenciales moduladores
Potenciales post sinápticos generados por incremento de la conductancia
• Excitatorios (PEPS) – Despolarización
local parcial– Apertura de
canales de Na (que entra)
– Apertura de canales de K (que sale)
• Inhibitorios (PIPS) – Hiperpolarización
local – Apertura de
canales de Cl (que entra) y
– Apertura de canales de K (que sale)
Potenciales post sinápticos generados por incremento de la conductancia
• Que los potenciales postsinápticos sean excitatorios o inhibitorios depende de dos factores: – el tipo de transmisor (Ejemplos: AGAB
inhibitorio, Glutamato excitatorio) – el tipo de receptor activado en la sinapsis.
TRANSMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
Potenciales post sinápticos generados por disminución de la conductancia: MODULADORES
• Por cierre de canales de K, Cl ó Na• Los canales se cierran por proteínas G o
por segundos mensajeros• Producen potenciales graduados, lentos,
de varios segundos o minutos de duración.
• El efecto de un potencial modulatorio es la modificación de la amplitud y/o de la duración de un potencial postsináptico
3.- Potenciales de membrana Otros potenciales post sinápticos
• EXCITATORIOS para retención de señales– A CORTO PLAZO, en que la membrana permanece
excitable– Fenómenos de facilitación– Fenómenos de potenciación– Fenómenos de potenciación post tetánica
– A LARGO PLAZO, en que la membrana permanece despolarizada
• Fenómeno de potenciación a largo plazo: incremento persistente (por horas o días) de la amplitud del potencial postsináptico excitatorio después de la estimulación repetida (tetánica) de la neurona presináptica (frecuencia de 50 a 100 potenciales de acción por segundo)
• INHIBITORIOS (Hay reducción de la fuerza de las sinapsis en una red neural, menor posibilidad de generara potenciales de acción)
• Fenómeno de depresión a largo plazo
3.- Potenciales de membrana Potencial de acción
• Es toda despolarización por encima del umbral (“todo o nada”) . Esta puede generarse a partir de: – potencial de receptor – potenciales postsinápticos los cuales se
generan de una de tres formas: • por efecto de la transmisión sináptica, • por efecto de la aplicación artificial de corriente eléctrica • por efecto mecánico directo sobre cualquier punto del tejido
nervioso, por ejemplo, un golpe o la presión sobre un nervio periférico (golpe del nervio cubital en el codo – sensación de corriente; golpe del martillo de reflejos)
GENERACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN POSTSINÁPTICO Y DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Mm
El nivel funcional de la actividad psíquica personal
4.- Propagación del impulso nervioso
CLASIFICACIÓN DE LAS FIBRAS NERVIOSAS: Grosor y velocidad de conducción del impulso nervioso
Fibras sensoriales Fibras motoras
Fibras A (1 – 20 m: 6 – 120 m/s)
A: 60 – 120 m/s I: 70 – 120 m/s (IA y IB)
A: 30 – 90 “ II: 30 – 70 “
A: 6 – 60 “ III: 6 – 30 “
A: 6 – 30 “
Fibras C (0. 5 a 2 m) 0.5 - 2 m/s IV: 0.5 – 2 m/s
Velocidad de propagación del potencial de acción es 120/m seg (432 km/h)
• Shinkasen (Tren bala) – Japón: 581 km/h = 161 m/seg
• TGV – Francia: 574.8 km/h = 159m/seg
• Eurotem – Corea y Turquía (Hyundai y Tüvasas) 352km/h = 97.7 m/seg
PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
TRANSMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO: SUMACIÓN TEMPORAL Y ESPACIAL
El nivel funcional de la actividad psíquica
personal
Redes neurales
Actividad funcional
Redes neurales• Unidades funcionales del sistema
nervioso• Estructuradas jerárquicamente
– Una neurona se conecta y envía señales por sus terminaciones a miles de otras neuronas
– Cada neurona recibe señales de miles de terminaciones de otras neuronas
– Así se forman redes cada vez más complejas • Se llega a la red integrada de todo el sistema
que es el soporte de la actividad psíquica consciente (o sea de los procesos psíquicos para LA PERCEPCIÓN, LA IMAGINACIÓN, EL PENSAMIENTO Y LA ACTUACIÓN)
Actividad funcional
Redes neurales• Una neurona establece miles de miles de
sinapsis y muchas neuronas con sus sinapsis forman una red
• Esta red puede:– Estar dentro de un núcleo, una columna cortical, una capa
cortical– Estar dentro de toda la médula, todo el tronco, todo el cerebelo – Estar dentro de los núcleos basales, tálamo, hipotálamo– Incluir varios puntos del sistema nervioso: corteza, niveles
subcorticales – Incluir varias regiones de la corteza en un hemisferio– Incluir varias regiones de la corteza en ambos hemisferios– Incluir ambos hemisferios y todo el sistema nervioso
Clasificación de las redes neurales
I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso
II. Por la distribución de los axones
III. Por la forma de conexión
IV. Por el efecto funcional
V. Por el grado de complejidad
I Por la disposición de los cuerpos de las neuronas
• REDES NO AGRUPADAS – Redes reticulares
• REDES AGRUPADAS– Redes nucleares (redes en el interior de una formación
nuclear Ejemplos : redes en el interior de un ganglio de una raíz
posterior, parasimpático ó simpático )
– Redes laminares: Ejemplos: capas corticales (cerebro,
cerebelo), capas en la retina, capas en núcleos (cuadrigéminos,
sensitivos de la médula, etc)
– Redes nucleares de transición
REDES NO AGRUPADAS FORMACIÓN O SUSTANCIA RETICULAR (EN EL TRONCO ENCEFÁLICO)
REDES AGRUPADAS: HIPOCAMPO. REDES LAMINARES EN ARQUICORTEX (es una formación precortical, con tres capas de cuerpos de neuronas) EL SISTEMA DE INTEGRACIÓN DE LA FORMACIÓN HIPOCAMPAL
ESTRUCTURA LAMINAR DE LA CORTEZA CEREBRAL
PALEOCTX NEOCTX PALEOCTX´AREA MOTORA AREA DE ASOCIACIÓN AREA SENSITIVA AREA SENSITIVA PRIMARIA AREA MOTORA PRIMARIA
REDES AGRUPADASRedes nucleares: EN LOS NÚCLEOSDEL TÁLAMO
O DEL
HIPOTÁLAMO O DEL TRONCO ENCEFÁLICO
CEREBELO
SISTEMA NERVIOSOCENTRAL Tronco encefálicoy Cerebelo
REDES NEURALES AGRUPADAS REDES NEURALES LAMINARESEn las tres capas de la corteza del cerebelo: molecular, de Purkinje y granular
Sustanciagris:
HIPOTÁLAMOCON REDES NUCLEARES
SUSTANCIAGRIS
Núcleos centrales(“gangliosbasales”)de loshemisferioscerebrales
Nótese que la amígdala (formación nuclear amigdalina) se halla en el lóbulo temporal
REDES AGRUPADASRedes nucleares:
EN LOS NÚCLEOS DEL TÁLAMO O LOSNÚCLEOSBASALES DEL HEMISFERIO (NÚCLEO CAUDADO,NÚCLEO LENTICULAR)
REDES AGRUPADASRedes nucleares:
EN LOS NÚCLEOS DEL TÁLAMO O EN LOSNÚCLEOSDEL HIPOTÁLAMOO EN LOS NÚCLEOS BASALES DEL HEMISFERIO (NÚCLEO CAUDADO,NÚCLEO LENTICULAR)
REDES AGRUPADASRedes nucleares:
EN LOS NÚCLEOS DEL TRONCOENCEFÁLICO O LOSNÚCLEOSDELCEREBELOO LOS NÚCLEOS DE LA MÉDULAESPINAL
Clasificación de las redes neurales
I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso
II. Por la distribución de los axones
III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcionalV. Por el grado de complejidad
II Por la distribución de los axones
• Redes neurales de distribución local SEGMENTARIAS, NUCLEARES, MINIRREDES, MICRORREDES COLUMNARES
• Redes neurales de distribución no local– Redes difusas SUBCÓRTICO – CORTICAL
– Redes de proyección • CÓRTICO – CORTICALES (INTRAHEMISFÉRICAS; INTERHEMISFÉRICAS = BIHEMISFÉRICAS; HOLOCORTICALES), • CÓRTICO - SUBCORTICALES • SUBCÓRTICO – CORTICALES
Redes locales segmentarias medulares
Redes de distribución difusa (SUBCÓRTICO – CORTICALES) LA CODIFICACIÓN MULTIMODAL REQUIERE DE UN SISTEMA DIFUSO DE INTEGRACIÓN DE LA
MEMORIA NEOCORTICAL
REDES DE PROYECCIÓN Córtico-corticales intrahemisféricas
Redes intrahemisféricas CÓRTICO – CORTICALES transcorticalesentre el Neocortex Afectivo,Cognitivo o Conativo y el Palecortex límbico: cíngulo y parahipocampo
Redes de PROYECCIÓN
REDES DE PROYECCIÓNRedes neurales transcorticalesinterhemisféricas gracias al Cuerpo calloso Comisuras blancas anterior posterior
Comisura del Trígono (fornix)SUPERFICIE MEDIAL DEL HEMISFERIO DERECHO
TRONCO ENCEFÁLICO
Redes de proyección subcórtico – corticales (izquierda ) de núcleos basales y tálamo hacia la corteza y Redes de proyección córtico – subcorticales (derecha) de la corteza hacia los núcleos basales y el
tálamo
Vía visual
DE LA RETINAAL TÁLAMO, YLUEGOREDES DE PROYECCIÓN DE UN NÚCLEO DELTÁLAMO A LA CORTEZA OOCIPITAL
REDES DE PROYECCIÓNSUBCÓRTICO – CORTICALES
DE UN NÚCLEOESPECÍFICO DEL TÁLAMOA UN ÁREA ESPECÍFICA DE LACORTEZA CEREBRAL
REDES DE PROYECCIÓN
Córtico –
corticales
Redes de PROYECCIÓNCONVERGENTES
Redes Córtico – Subcorticales:Sistema de la Motilidad SomáticaREDES CONVERGENTESDESDE NEURONASDE LA CORTEZAHACIA UNA NEURONAEN LA SUSTANCIAGRIS DE LA MÉDULA ESPINAL
REDES DE PROYECCIÓN
Clasificación de las redes neurales
I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso
II. Por la distribución de los axones
III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcional
V. Por el grado de complejidad
III Por la forma de conexión
Redes neurales convergentes ver un automóvil
Redes neurales divergentes despertarse por un calambre
REDES DIVERGENTES núcleos del rafe – corteza Y
REDES CONVERGENTES corteza y núcleos subcorticales a neurona
motora somática de la médula
REDES CONVERGENTESDESDE NEURONASDE LA CORTEZA
-HACIA UNA NEURONA DEL TRONCO ENCEFÁLICO- HACIA UNA NEURONA DE LA MÉDULA ESPINAL
Redes de proyección divergentes (y difusas): sistema de la noradrenalina
Redes de proyección divergentes (y difusas): sistema de serotonina
Clasificación de las redes neurales
I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso
II. Por la distribución de los axones
III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcionalV. Por el grado de complejidad
Redes presinápticas -de facilitación
-de inhibición
Redes postsinápticas-de excitación
facilitación
amplificación y prolongación.
reverberantes
-de inhibición retroalimentación inhibitoria
proalimentación inhibitoria
inhibición lateral
Redes de efecto alternante (excitatorias – inhibitorias, excitatorias – inhibitorias – et cétera)
IV Por el efecto funcional:
REDES NEURALES INHIBITORIAS dentista, volley, sexo, tinnitus
REDES NEURALES EXCITATORIAS DE AMPLIFICACIÓN despertarse por TV o por temblor ; despertar a alguien por voz, tacto o dolor
A: REDES NEURALES EXCITATORIAS REVERBERANTES ir a marcar teléfono, ir a buscar algo, obsesión
B: REDES NEURALES DE EXCITACIÓN Y FACILITACIÓN estar con jaqueca o resaca
AB
REDES NEURALES DE INHIBICIÓN LATERAL mamá no se despierta sino por llanto de bebé
Inhibidas
Inhibidas
ProcesosSensoriales
ProcesosPerceptuales
ProcesosMemoria I
ProcesosSelección
Procesos de control
Procesosefectores
ProcesosMemoria II
ProcesosObjetuales
REDES DE PROALIMENTACIÓNEscribir en hoja sin rayas o subir/bajar sin mirar peldaño (línea imaginaria)
REDES DE RETROALIMENTACIÓNEscribir en hoja rayada o subir /bajar escaleras mirando peldaños
Redes alternantes : exc – inh – exc – inh - etc
• Al caminar
• Al temblar (Enfermedad de Parkinson, Temblor esencial)
• Al tiritar
Clasificación de las redes neurales
I. Por la disposición de los cuerpos de las neuronas en el sistema nervioso
II. Por la distribución de los axones
III. Por la forma de conexión IV. Por el efecto funcional
V. Por el grado de complejidad
V. Redes complejas y redes hipercomplejas
• Los grandes sistemas funcionales – De los niveles subcorticales del hemisferio cerebral– Del tronco cerebral– Del cerebelo – De la médula espinal
• Los sistemas psíquicos corticales de los hemisferios cerebrales. Ej: macrorredes neocorticales bihemisféricas para los procesos de la actividad psíquica neocortical epiconsciente : percepción, imaginación, pensamiento y actuación.
REDES HIPERCOMPLEJAS EN
LOS GRANDES SISTEMAS FUNCIONALES SUBCORTICALES
CONEXIONES ENTRE NÚCLEOS SUBCORTICALES DEL HENISFERIO CEREBRAL (AMÍGDALA), NÚCLEOS DEL HIPOTÁLAMO, DEL TÁLAMO Y DE LOS NÚCELOS DEL TRONCO ENCEFÁLICO
CONEXIONES ENTRE NÚCLEOS DEL TRONCO ENCEFÁLICO Y NÚCLEOSDE LA MÉDULA ESPINAL
REDES HIPERCOMPLEJAS EN LAS CAPAS DE LA CORTEZA CEREBRAL
HD
C V
A E
C P
HI
IMAGINACIÓN
PERCEPCIÓN
PENSAMIENTO
ACTUACIÓN
LOS PLANOS DE LOS PLANOS DE
INTEGRACIÓN INTEGRACIÓN
DE LA DE LA
ACTIVIDAD ACTIVIDAD
EPICONSCIENTE EPICONSCIENTE
DE LA DE LA
PERSONALIDADPERSONALIDAD
Ortiz, CP . (1994, 2000)
EL MODELO DEL ARCO REFLEJO
NIVEL FUNCIONALNEURONA SENSITIVA ENGANGLIO TRES NEURONAS SENSITIVAS, DOS NEURONAS DEASOCIACIÓN Y DOS NEURONAS MOTORAS EN LA MÉDULA
EL ARCO REFLEJO EN EL NIVEL FUNCIONAL Brazo aferente (órgano receptor, fibras sensitivas), centro integrador, y
brazo eferente (fibras motoras, órgano efector)
CORTE TRANSVERSAL DE VÉRTEBRA Y SEGMENTO MEDULAR
Cuerpo vertebralAgujero intervertebralApófisis espinosaMúsculos paravertebralesTejido adiposo
Médula espinalSustancia grisSustancia blancaRaíz posterior con ganglio (sensitivo)Raíz anteriorNervio raquídeoRamas colaterales
REFLEJO Y REFLEXIÓN
APÉNDICE
PROPIEDADES DE LA MATERIA
• Movimiento constante• Tendencias: Entropía y Neguentropía• Reflexión
– La actividad energética del Sol en estructuración de plantas en la tierra
– La reflexión de la configuración de moléculas mensajeras en la amplitud y frecuencia de las señales neurales (potenciales de acción organizados)
– La reflexión de las señales del lenguaje en las señales del sistema cerebral del habla