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8/16/2019 neuropsicologia 2

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Tema 01: Problemas de la Relación Mente / Cerebro

EL PROBLEMA DE LA CONCIENCIA

La neuropsicología ha experimentado un enormedesarrollo en las cuatro últimas décadas, que la ha

convertido en una de las disciplinas biomédicas y

psicológicas de mayor relevancia en la actualidad.

Ahora bien, cuando estudia todo lo referente a lo

específicamente humano, es preciso reconocer que

nos encontramos ante un terreno rodeado de

misterio. Y buena parte de ese misterio se

concentra en torno a lo que se ha venido a llamar las relaciones mente-cerebro.

En este planteamiento, se entiende por cerebro el centro biológico que

recibe los estímulos del medio interno y externo al individuo, los integra

entre sí y con la experiencia cognitiva, emocional y de motivación

acumulada, y, finalmente, da lugar a la respuesta o respuestas

correspondientes dentro o fuera del organismo, cuyo funcionamiento

puede ser abordado mediante los métodos de la ciencia experimental; yse entiende por mente el conjunto de actividades y procesos psíquicos

conscientes e inconscientes, especialmente de carácter cognitivo o

afectivo, tal como comparecen en la experiencia subjetiva o en la medida

en que se encuentran referidos a ella.

Se denomina “problema” mente-cerebro porque por un lado poseemos

experiencias subjetivas y por otro somos capaces de examinar

científicamente los órganos materiales implicados en ellas, sin que la

unidad de ambas perspectivas sea fácil de encontrar. En este terreno se

plantean preguntas de gran calado desde el punto de vista filosófico y

neurocientífico: ¿son las actividades mentales distintas o idénticas a los

procesos cerebrales? Para los que piensan que son lo mismo, la

pregunta sería: ¿a qué se debe en ese caso la ilusión de que nos

parezcan diferentes? Por su parte, quienes consideran que la explicación

de la mente debe encontrarse en la actividad del cerebro deberían

preguntarse: ¿cómo los procesos cerebrales producen los procesosmentales?

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25/12/2014http://campus.lidertelesup.com/mod/book/print.php?id=29022



Y, para aquellos para los que la mente tiene una

cierta independencia respecto del cerebro, resulta

obligado plantearse si ¿se puede o no separarlos

nítidamente? y ¿cómo se relacionan entre sí? De laspreguntas particulares que se abren en este estudio

de las relaciones mente-cerebro, resultan

especialmente interesantes las que se refieren a la

conciencia. Por una parte, porque el estudio de la conciencia es uno de

los retos científicos más importantes para los próximos años. Y, por otra,

porque este estudio ocupa a filósofos de diversas tradiciones

intelectuales. Esto explica que el también llamado “problema de la

conciencia” sea uno de los que más peso han tenido en la rehabilitación

del diálogo interdisciplinar entre la neurociencia y la filosofía.

Los grandes avances obtenidos en el estudio

científico del cerebro ha desvelado numerosos

aspectos de los fenómenos mentales, al detectar sus

fundamentos neurofisiológicos. Sin embargo, quedan

por despejar muchas incógnitas, han surgido otras

nuevas y el problema general de la relación entremente y cerebro dista aún de estar resuelto. El

estado actual de la cuestión está descrito por los

profesores José Manuel Giménez Amaya (Universidad Autónoma de

Madrid), neurocientífico, y José Ignacio Murillo (Universidad de Navarra),

filósofo, en un estudio publicado en la revista Scripta Theologica (mayo-

agosto 2007), del que ofrecemos un extracto.

Cuatro escuelas influyentes en el campo de la psicología.

Detengámonos ahora brevemente en las opiniones de algunos de los

neurobiólogos que han abordado este tema. En esta temática, se tiene

que deshacer, ante todo, un prejuicio. Cuando se considera desde fuera,

la perspectiva neurocientífica puede producir la impresión de que en ella

los problemas se encuentran adecuadamente enmarcados y de que, si

falta una solución, tan sólo es preciso esperar a que los nuevos

experimentos vayan arrojando luz sobre lo que todavía no se sabe. Perola realidad demuestra que los problemas que se quiere resolver no

siempre se encuentran bien planteados, y que, a menudo, el modo de

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abordarlos de la neurociencia no es compatible con las aproximaciones

filosóficas.

Simplificando un poco, se pueden dividir las opiniones o teorías de los

diferentes neurocientíficos en cuatro grandes grupos:

a) El conductismo

b) El monismo reduccionista, que incluye el materialismo eliminativo

c) El dualismo neurofisiológico y

d) El fisicalismo no reduccionista.

El conductismo, que fue dominante en la psicología durante buena parte

del siglo pasado, considera que el objeto de dicha

ciencia es la conducta. (…) Del mismo modo que la

mecánica de Newton lograba estudiar las fuerzas

atractivas entre las masas desentendiéndose de

otras cualidades de los cuerpos, se postulaba que

se podía considerar la mente como una “caja

negra”, desentendiéndose de sus estados y de sufuncionamiento interno. (…) El monismo reduccionista, por su parte,

niega que la mente sea realmente distinta del cerebro y trata de explicar

los fenómenos mentales y, en concreto, la conciencia –también la

autoconciencia– en términos físicos o biológicos. Para esta postura la

distinción entre la mente y el cerebro responde a la insuficiencia actual

de nuestros conocimientos sobre los procesos cerebrales, pero el

desarrollo científico futuro permitirá reducir los estados mentales a

fenómenos puramente materiales que tienen lugar en el cerebro.

Algunos neurocientíficos se decantan por asumir el

materialismo eliminativo. [Sostienen que] los estados

mentales de los que hablamos en el lenguaje ordinario

creencias, deseos, sentimientos, intenciones no

existen realmente y deben ser sustituidos por una

estricta concepción biologicista, que parta de la idea de

que las actividades cognitivas son en última instanciaactividades del sistema nervioso. Aunque el monismo reduccionista y,

más concretamente, el materialismo eliminativo es una postura aceptada

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por muchos neurocientíficos en la actualidad, también resulta oportuno

señalar que también hay algunos que han avanzado recientemente la

tesis de corte dualista. La más conocida de ellas es la sostenida por el

prestigioso neurobiólogo australiano John Eccles, premio Nobel de

Medicina en 1963, a la que, en ocasiones, se ha denominado dualismo

neurofisiológico.

Según Eccles, el cerebro no puede dar cuenta de la conciencia y de las

actividades que derivan de ella, por lo que hay que admitir la existencia

autónoma de una mente “autoconsciente” distinta de él mismo, que no

es ni material ni orgánica y que ejerce una función superior de

interpretación y control de los procesos neuronales. Eccles encuentra el

fundamento de su hipótesis dualista en la teoría de Karl Popper según lacual lo real se distribuye en tres mundos –que recuerdan la distinción

platónica entre el mundo sensible y el inteligible: el de la realidad física,

el de los fenómenos mentales y el de los productos culturales o

espirituales tales como las ideas, instituciones sociales, etc. Para Eccles,

mientras que el cerebro está contenido en el mundo de la realidad física,

la autoconciencia pertenecería al mundo de los fenómenos mentales,

que es irreductible a aquél, aunque entre ambas existan interacciones.

También se encuentra el fisicalismo no reduccionista propuesto por

Malcolm Jeeves, profesor de filosofía de la Universidad de St Andrews

en Escocia, y Warren Brown, profesor de psicología en el Fuller

Theological Seminary en California. (…) Para estos autores, su

“fisicalismo” estriba en sostener que no es necesario postular para el

alma o la mente una segunda entidad metafísica. Para esta postura, el

alma o la mente están fisiológicamente expresadas o encarnadas en

nuestra persona, pero no cabe una explicación exhaustiva de esta envirtud de un análisis exclusivamente biologicista. (…) Su propuesta se

encamina a reconciliar nuestros puntos de vista sobre cuerpo y alma

mente y cerebro considerándolos en el conjunto de la persona. “Nosotros

somos almas, no tenemos almas”, señalan como una frase que pretende

resumir acertadamente su pensamiento.

Por lo tanto, el estudio de la mente humana ha fascinado a psicólogos,

naturalistas, médicos y filósofos, desde tiempos inmemoriales. Este

hecho no resulta sorprendente, ya que la adecuada comprensión del

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funcionamiento y de la naturaleza de la mente humana, constituye -con

mucho el elemento más importante para la comprensión de la naturaleza

del ser humano y de todo aquello que a través de la mente nos es

conocido. En los últimos años, la investigación acerca de la naturaleza

de la mente humana ha girado en buena parte en torno a las discusiones

acerca del así llamado problema mente-cerebro. La literatura en torno a

este problema es en la actualidad, copiosa, y no deja de incrementarse

día a día (Cf.SMITH-CHURCHLAND,1986; HUNDERT, 1989; SCOTT,

1995).

Este interés por el tema es particularmente notorio en el mundo anglo-

sajón, donde proliferan las discusiones entre neurocientíficos, y donde la

así llamada Philosophy of mind ha llegado a constituirse casi en unanueva rama de la filosofía (CHURCHLAND 1988; GUTTENPLAN,1994;

WILSON&KEIL,1999). Toda esta intensa actividad intelectual podría

hacer pensar que estamos tratando aquí con un problema nuevo. Sin

desconocer que el desarrollo de la neurociencia contemporánea ha

permitido visualizar el problema bajo perspectivas originales, nos parece

que el problema mente-cerebro no es sino una forma modificada de una

interrogante que viene ocupando a filósofos y científicos desde hace más

de 25 siglos. Pensamos que el problema mente-cerebro, no es sino otra

variante de un multisecular dilema expresado de diversas formas

disyuntivas como: alma-cuerpo, materia-forma, espíritu-materia, mente-

cuerpo o mente-cerebro.

Desde el albor de la ciencia y de la filosofía en la

Grecia antigua, hasta la época histórica llamada del

renacimiento, se produjeron grandes avances en la

comprensión del ser humano y de su vida mental,tanto desde la perspectiva que hoy llamaríamos

científica, como desde la perspectiva filosófica. Sin

embargo, el gran desarrollo de la ciencia empírica y

de la técnica, especialmente a partir del siglo XVII, condicionó un

abandono relativo y hasta un descrédito de aquellos conocimientos no

estrictamente derivados de la ciencia experimental o no relacionados con

los desarrollos técnicos que en diversas partes del mundo no han dejado

de florecer.

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El cambio de las condiciones de vida, posibilitado por la técnica, ha sido

de tan colosales proporciones, que el tipo de

conocimiento ligado más próximamente a este desarrollo,

ha venido a ocupar un papel preponderante en el

concierto de los saberes, capitalizando en su favor el

prestigio del que durante siglos gozaron en la cultura la

filosofía y la teología.

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Tema 02: Modelos del Cerebro Físico: Memorias yFuncionalidad

Como preámbulo, se considera lo siguiente:

actualmente un equipo de científicos canadienses

liderados por el profesor de Neurociencia Teórica

de la Universidad de Waterloo, Chris Eliasmith,

ha conseguido crear el modelo de cerebro

funcional más grande del mundo. El modelo,

llamado Spaun, es capaz de ver, recordar,

pensar e, incluso, escribir mediante un brazo mecánico. Eso sí, por ahora Spaun vive “en un mundo simulado con físicas simuladas”,

según explica la Universidad. A pesar de ello, esta máquina utiliza

únicamente su cerebro para comprender las imágenes que ve y

mover su brazo virtual; es decir, actúa de la misma forma en que un

cerebro procesaría la información para coger, por ejemplo, una taza

de café.

Asimismo, es capaz de reconocer números, almacenarlos y después

escribirlos en un papel. Incluso puede pasar las pruebas más

sencillas de un test de inteligencia, según el artículo publicado en

Nature. En general, los modelos que imitan el funcionamiento del

cerebro se centran en una sola tarea, a diferencia de Spaun, que

puede llevar a cabo diversas funciones. Estos modelos tienen algo

más de un millón de neuronas. Spaun, por su parte, tiene 2,5 millones

y está construido de forma que estas neuronas “piensen en los

patrones que se encuentran y hagan ocurrir cosas en su entorno”.Para la construcción fue necesario crear sistemas cerebrales

específicos, para lo que hubo que recurrir a métodos de distintos

campos, como la ingeniería, la programación, la biología, la filosofía,

la psicología o la estadística.

La Física aparece como una ciencia con

capacidad para adentrarse en otras muchas

disciplinas (por ejemplo en la Biología). ¿Qué

significa esto? ¿Estamos ante una





transformación profunda de la disciplina clásica?

¿Cuál será, en tu opinión, el perfil del físico del

futuro? Por otra parte, Los procesos llevados a

cabo en la corteza cerebral, dotan al hombre de la capacidad para

realizar actividades tanto sensitivas como motoras.

Tal es así que en el proceso de memoria la información que ingresa

por nuestras vías sensoriales es codificada, y llevada a la corteza

cerebral, almacenando la información más importante y permitiendo

su recuperación. En la elaboración del pensamiento se involucran

áreas corticales, el tálamo, sistema límbico y formación reticular;

permitiendo al hombre ser capaz de emitir juicios, realizar

abstracciones, plantearse problemas, hallando las posibles y mejoressoluciones e interviniendo en nuestra conducta. El lenguaje resulta

una actividad compleja llevada a cabo en áreas corticales que se

asocian con estructuras subcorticales que hacen posible la expresión

verbal y la comprensión adecuada del lenguaje. No obstante

encontraremos que estos procesos cognitivos son vulnerables de

sufrir alteraciones, ocasionando trastornos que afectan la vida de las

personas.

El cerebro humano está dotado de capacidades superiores que nos

diferencian de las demás especies. La

funcionalidad de las áreas corticales en los

procesos cognitivos que son indispensables para el

desarrollo del ser humano es muy compleja. Estas

áreas están interconectadas o interrelacionadas

con otras estructuras de nuestro sistema nervioso

central que posibilitan la realización y efectividad de dichos procesos,tanto en el aspecto sensitivo como motor. La memoria, pensamiento y

lenguaje resultan ser actividades que se llevan a cabo en el cortex

cerebral. Las mismas que van a permitir al hombre poder

desenvolverse e interactuar de una manera positiva con su medio.

La memoria es la capacidad de codificar la información que estamos

percibiendo para trasladarla a la corteza cerebral, almacenar y

recuperar la misma cuando se requiera. El pensamiento es un

proceso complejo que tiene su centro de elaboración en el lóbulo





frontal de la corteza, con la participación de otras estructuras como el

sistema límbico, tálamo y parte superior de la formación reticular. Es

un proceso indispensable para la emisión de juicios, formulación y

resolución de problemas, toma de decisiones, trasmisión de ideas,

etc. El centro del lenguaje se ubica en el hemisferio izquierdo en la

mayoría de las personas. La corteza cumple función motora, con

respecto a la producción del habla (lecto-escritura) y función sensitiva

en cuanto a la interpretación y comprensión del lenguaje.

Resulta importante entonces resaltar la complejidad y función que

realiza nuestro cerebro como órgano rector del sistema nervioso

central y del organismo en su totalidad en la vida de cada una de las

personas. Así como tener en cuenta que existe la posibilidad deproducirse ciertas alteraciones en áreas de la corteza que pueden

poner en riesgo su normal funcionamiento, en casos graves pueden

ser irreversibles y en otros las terapias pueden tener resultados

positivos.

FISIOLOGÍA DE LA MEMORIA

Según Guyton (1992) "Desde el punto de vistafisiológico, los recuerdos están producidos por

cambios en la capacidad de transmisión

sináptica de una neurona a la siguiente como

resultado de una actividad neural anterior."

Morris y Maisto (2001) señalan que con la

esperanza de encontrar un sitio exacto de la

memoria en el cerebro, Lashley en 1950, llevó a cabo una serie de

experimentos con ratas a las que extirpó varias partes del cerebro. La

pérdida debilitó los recuerdos pero éstos persistían. Llegó a la

conclusión de que un recuerdo individual puede guardarse en

muchas partes del cerebro, de modo que la extracción de una de

ellas puede disminuirlo más no borrarlo.

Para Morris & Maisto (2001) "Una razón puede ser el hecho de que

varios sentidos intervienen en cualquier recuerdo.En otras palabras, una experiencia individual

podría guardarse en los centros de visión, del





habla, del olfato y del tacto." Sugieren que

aunque los recuerdos se conservan en todo el

cerebro, se forman gracias a la actividad de

algunas áreas específicas. Sabemos, por ejemplo, que el hipocampo

participa en la transferencia de información de la memoria de corto

plazo a la de largo plazo. Si éste se lesiona, podemos recordar los

hechos que acaban de ocurrir, pero se deteriorará la memoria a largo

plazo de dichos acontecimientos.

Etapas de la Memoria – aproximación neuropsicológica

Codificación: proceso mediante el cual la información se registra

inicialmente por las diferentes vías sensitivas, y llegan hasta la

corteza.

Almacenamiento: mantenimiento del material guardado en el sistema

de memoria. Si el material no se almacena adecuadamente, no podrá

ser evocado posteriormente.

Recuperación: localización del material almacenado, llevado a la

conciencia y utilización del mismo.

Tipos de Memoria

Ardila & Cols (1979), nos indican que existen diversos tipos de

registro en la memoria humana:

Memoria Sensorial.

Abarca varios tipos de memoria, consiste en

representaciones de estímulos sensoriales

brutos, por lo que sólo tiene sentido si se transfiere a la Memoria de

Corto Plazo, donde se le asigna sentido y se le procesa para poder

retenerla al largo plazo.

La Memoria Icónica: puede durar menos de un segundo. Aunque si el

estímulo es muy brillante, la imagen puede durar un poco más.

La Memoria Ecoica: se desvanece después de tres o cuatro seg. A

pesar de su corta duración, se trata de una memoria muy precisa,





dado que puede almacenar una réplica casi exacta de los estímulos a

las que está expuesta.

Memoria de Corto Plazo.

Menos completa que la sensorial y menos precisa.

Se puede retener siete elementos, o paquetes de

información. El proceso específico mediante el cual

los recuerdos de MCP pasan a MLP, aún no está

claro.

Se han propuesto varios modelos:

Método de Ensayo: el éxito del traspaso, depende de la cantidad de

repeticiones y de la calidad del ensayo: si sólo se repite no

necesariamente pasará a MLP.

Método Elaborativo: se organiza el material de alguna de las

siguientes maneras: Expansión de la información para incluirla en un

marco de referencia lógico, relación con otros recuerdos, conversión

en una imagen, transformaciones.

La Memoria de Largo Plazo.

Su capacidad es prácticamente ilimitada. La dificultad reside en la

recuperación, para lo cual la información debe ser organizada y

catalogada (diferentes tipos de amnesias confirman su existencia).

Memoria Declarativa: es memoria para información objetiva; rostros,

fechas, etc. Almacena información sobre las cosas.

Memoria Semántica: para el conocimiento general y los hechos

relacionados con el mundo, junto con las reglas de la lógica para

deducir otros hechos. Al recuperar un concepto específico, la

memoria activa el recuerdo de conceptos relacionados. Funciona

mediante asociaciones.





Memoria Episódica: que es la memoria de los hechos de nuestras

vidas individuales, (nuestras experiencias). Puede ser muy detallada.

Memoria procedimental: se refiere a la memoria para habilidades y

hábitos tales como andar en bicicleta, nadar, etc. Almacena

información sobre cómo hacer las cosas.

TRASTORNOS DE LA MEMORIA

Enfermedad de Alzheimer

Según Medline Plus "La enfermedad de Alzheimer, una forma de

demencia, es una afección cerebral progresiva y degenerativa que

afecta la memoria, el pensamiento y la conducta." La alteración de la

memoria es una característica necesaria para el diagnóstico de ésta o

de cualquier otro tipo de demencia.

También se debe presentar cambio en una de las

siguientes áreas: lenguaje, capacidad de toma de

decisiones, juicio, atención y otras áreas de la

función mental y la personalidad. La enfermedad de

Alzheimer se caracteriza por la pérdida de neuronas

y sinapsis en la corteza cerebral y en ciertas regiones subcorticales.

Esta pérdida resulta en una atrofia de las regiones afectadas,

incluyendo una degeneración en el lóbulo temporal y parietal y partes

de la corteza frontal y la circunvolución cingulada.

Síndrome de Korsakoff

El síndrome de Korsakoff es un desorden de la

memoria causado por la falta de vitamina B1

(tiamina). Afecta principalmente a la memoria de

corto plazo. Una enfermedad relacionada, el

síndrome de Wernicke, ocurre con frecuencia antes del síntoma de

Korsakoff. Debido a que los síntomas de ambas enfermedades

ocurren simultáneamente, con frecuencia son denominadas como el

síndrome de Wernicke-Korsakoff.





Los síntomas principales del síndrome de Wernicke son más agudos.

Estos incluyen: Dificultad al caminar y con el equilibrio, confusión,

somnolencia y parálisis de algunos músculos oculares. Así casos

clásicos de síndrome de Korsakoff puede observarse en pacientescon lesiones del tercer ventrículo, infartos (o resección quirúrgica) de

las porciones inferomediales del lóbulo temporal o como una secuela

de una encefalitis por herpes simple.

Los enfermos de Korsakoff sufren amnesia anterógrada para

recuerdos explícitos (no implícitos o procedimentales). En las

primeras fases las lagunas pueden ser rellenadas y pasar

inadvertidas incluso para quienes la padecen. A medida que avanza

la enfermedad también se produce amnesia retrógrada, llegando en

casos graves hasta los episodios de la niñez.





Tema 03: Codificación Neural

La codificación neuronal es un campo relacionado con la neurocienciael cual estudia como la información sensorial y demás son

representadas en el cerebro por medio de la red neuronal. La meta

principal del estudio de la codificación neuronal es caracterizar la

relación entre el estimulo y el individuo o al conjunto de respuestas

neuronales y la relación entre actividad eléctrica de las neuronas en

este conjunto. Se cree que las neuronas pueden codificar tanto la

información digital como la análoga.

La codificación y la decodificación esta proporcional al vinculo entre el

estimulo y la respuesta puede ser estudiado desde dos puntos de vista

opuestos. La codificación neuronal se refiere al mapa desde el

estimulo hasta la respuesta. El enfoque principal es lograr entender

como las neuronas responden a una gran variedad de estímulos, y

construir modelos precisos que intenten predecir las respuestas de

otros estímulos. La decodificación neuronal se refiere al contrario de

este mapa, desde la respuesta al estimulo, y el reto es reconstruir unestimulo, o ciertos aspectos de este estimulo, desde la secuencia de

picos que este causa.

Generación y propagación del impulso nervioso

Potencial de membrana

Señales neurales

La sinapsis

Transmisión química de la actividad

sináptica: neurotransmisores

Fenómenos postsinápticos

Regulación de la actividad sináptica

Potencial de acción

Propagación de los potenciales de acción





Codificación de la información sináptica: circuitos neuronales

ESQUEMA DE CODIFICACIÓN:

Una secuencia de picos debe contener información basada en

diferentes esquemas de codificación. En las neuronas motoras, por

ejemplo, la fuerza con la cual un músculo inervado es flexionado

depende solamente de la tasa de disparo, el número promedio de

picos por unidad de tiempo (tasa de codificación). En el otro extremo,

un código temporal complejo es basado en el tiempo preciso de cada

pico. Estos deben ser bloqueados en un estimulo externo como el

sistema auditivo o deben ser generados intrínsecamente por un

circuito neuronal.

Así las neuronas usan una tasa de codificación o una

codificación temporal este es un tema de mucho debate

entre la comunidad de neurociencia, aun así no haya una

definición clara del significado de estos términos.

Tasa de codificación

La tasa de codificación es un esquema tradicional de codificación, el

cual asume que la mayoría, si no es toda, la información acerca de los

estímulos es contenida en la tasa de disparos de la neurona. Como la

secuencia de potencias de acción generada por un estímulo dado

varia de prueba en prueba, las respuestas neuronales son

típicamente tratadas de forma estadística o probabilística. Estos

pueden ser caracterizados por tasas de disparos en lugar de

secuencias de picos específicos. En la mayoría de sistemas

sensoriales, la tasa de disparos aumenta generalmente de forma no

lineal, con el incremento de la intensidad de estímulos. Cualquier

información posiblemente codificada en la estructura temporal de la

secuencia de picos es ignorada. Consecuentemente, la tasa de

codificación es ineficiente pero altamente robusta respecto al “ruido”.





El concepto de tasa de disparo ha sido exitosamente aplicado en los

últimos 80 años. Se remota desde el trabajo de ED Adrian quien

mostró que la última tasa de disparo de receptores de neuronas

estirados en los músculos es relacionado con la fuerza aplicada al

músculo. En las siguientes décadas, la medición de las tasas de

disparos se volvió una herramienta estándar para describir las

propiedades de todos los tipos de neuronas sensoriales o corticales,

por parte debido a la relativa facilidad de tasas de medición. Sin

embargo, este acercamiento hace poco caso a la información

contenida en el tiempo exacto de cada pico. En los últimos años, más

evidencias experimentales han sugerido que el concepto de tasa de

disparos basado en tiempo promedio puede ser muy simple para

describir la actividad cerebral.

Durante la tasa de codificación, el cálculo preciso de la tasa de

disparo es muy importante. De hecho, el término “tasa de disparo”

tiene varios significados, los cuales se refieren a diferentes procesos

de promediación, tales como promedio sobre tiempo o un promedio

sobre varias repeticiones de un experimento. Por lo tanto, las redes

neuronales son más que otra forma de emular ciertas características

propias de los humanos, como la capacidad de memorizar y de

asociar hechos. Si se examinan con atención aquellos problemas que

no pueden expresarse a través de un algoritmo, se observará que

todos ellos tienen una característica en común: la experiencia. El

hombre es capaz de resolver estas situaciones acudiendo a la

experiencia acumulada. Así, parece claro que una forma de

aproximarse al problema consista en la construcción de sistemas que

sean capaces de reproducir esta característica humana.

En definitiva, las redes neuronales no son más que un modeloartificial y simplificado del cerebro humano,





que es el ejemplo más perfecto del que

disponemos para un sistema que es capaz de

adquirir conocimiento a través de la

experiencia. Una red neuronal es “un nuevo

sistema para el tratamiento de la información, cuya unidad básica de

procesamiento está inspirada en la célula fundamental del sistema

nervioso humano: la neurona”. Todos los procesos del cuerpo

humano se relacionan en alguna u otra forma con la (in)actividad de

estas neuronas. Las mismas son un componente relativamente simple

del ser humano, pero cuando millares de ellas se conectan en forma

conjunta se hacen muy poderosas.

Lo que básicamente ocurre en una neurona biológica es lo siguiente:la neurona es estimulada o excitada a través de sus entradas (inputs)

y cuando se alcanza un cierto umbral, la neurona se dispara o activa,

pasando una señal hacia el axón. Posteriores investigaciones

condujeron al descubrimiento de que estos procesos son el resultado

de eventos electroquímicos. Como ya se sabe, el pensamiento tiene

lugar en el cerebro, que consta de billones de neuronas

interconectadas. Así, el secreto de la “inteligencia” sin importar como

se defina- se sitúa dentro de estas neuronas interconectadas y de su

interacción.

También, es bien conocido que los humanos son

capaces de aprender. Aprendizaje significa que

aquellos problemas que inicialmente no pueden

resolverse, pueden ser resueltos después de obtener

más información acerca del problema. Por lo tanto, las

Redes Neuronales consisten de unidades deprocesamiento que intercambian datos o información. Se utilizan para

reconocer patrones, incluyendo imágenes, manuscritos y secuencias

de tiempo (por ejemplo: tendencias financieras).

Tienen capacidad de aprender y mejorar su funcionamiento.

Una primera clasificación de los modelos de redes neuronales podría

ser, atendiendo a su similitud con la realidad biológica:





a. El modelo de tipo biológico. Este comprende las redes que tratan

de simular los sistemas neuronales biológicos, así como las

funciones auditivas o algunas funciones básicas de la visión.

b. El modelo dirigido a aplicación. Este modelo no tiene por qué

guardar similitud con los sistemas biológicos. Su arquitectura estáfuertemente ligada a las necesidades de las aplicaciones para la

que es diseñada.

Ventajas de la red neuronal:

Debido a su constitución y a sus fundamentos, las redes neuronales

artificiales presentan un gran número de características semejantes a

las del cerebro. Por ejemplo, son capaces de aprender de la

experiencia, de generalizar de casos anteriores a nuevos casos, de

abstraer características esenciales a partir de entradas querepresentan información irrelevante, etc. Esto hace que ofrezcan

numerosas ventajas y que este tipo de tecnología se esté aplicando

en múltiples áreas.

Entre las ventajas se incluyen:

Aprendizaje Adaptativo. Capacidad de aprender a realizar tareas

basadas en un entrenamiento o en una experiencia inicial.

Auto-organización. Una red neuronal puede crear su propia

organización o representación de la información que recibe mediante

una etapa de aprendizaje.

Tolerancia a fallos. La destrucción parcial de una red conduce a una

degradación de su estructura; sin embargo, algunas capacidades de

la red se pueden retener, incluso sufriendo un gran daño.





Operación en tiempo real. Los cómputos neuronales pueden ser

realizados en paralelo; para esto se diseñan y fabrican máquinas con

hardware especial para obtener esta capacidad. Fácil inserción

dentro de la tecnología existente. Se pueden obtener chips

especializados para redes neuronales que mejoran su capacidad en

ciertas tareas. Ello facilitará la integración modular en los sistemas

existentes.

APRENDIZAJE ADPATATIVO:

La capacidad de aprendizaje adaptativo es una de las características

más atractivas de redes neuronales. Esto es, aprenden a llevar a

cabo ciertas tareas mediante un entrenamiento con ejemplos

ilustrativos. Como las redes neuronales pueden aprender a diferenciar

patrones mediante ejemplos y entrenamientos, no es necesario

elaborar modelos a priori ni necesidad de especificar funciones de

distribución de probabilidad.

Las redes neuronales son sistemas dinámicos autoadaptativos. Son

adaptables debido a la capacidad de autoajuste de los elementos

procesales (neuronas) que componen el sistema. Son dinámicos,

pues son capaces de estar constantemente cambiando para

adaptarse a las nuevas condiciones.

En el proceso de aprendizaje, los enlaces ponderados de las

neuronas se ajustan de manera que se obtengan ciertos resultados

específicos. Una red neuronal no necesita un algoritmo para resolver

un problema, ya que ella puede generar su propia distribución de

pesos en los enlaces mediante el aprendizaje. También existen redes

que continúan aprendiendo a lo largo de su vida, después de

completado su período de entrenamiento.





La función del diseñador es únicamente la obtención de la

arquitectura apropiada. No es problema del diseñador el cómo la red

aprenderá a discriminar. Sin embargo, sí es necesario que desarrolle

un buen algoritmo de aprendizaje que le proporcione a la red la

capacidad de discriminar, mediante un entrenamiento con patrones.

Imagen tridimensional de las neuronas





Tema 04: Neuropsicología del Comportamiento

La neurología de la conducta y la neuropsicología están en constante yrápido cambio y de ahí la oportunidad de este texto que además

pretende estudiar las bases biológicas de las funciones cognitivas y la

definición de modelos sobre las funciones cerebrales. La obra se

preocupa de incluir aportaciones actualizadas de bastantes

profesionales de distintos contextos de trabajo, ya sean procedentes de

los ámbitos clínicos universitarios y, por supuesto, procedentes del

campo de la investigación. Estas aportaciones incluyen las últimas

novedades respecto al estudio de la neurología de la conducta y de la

neuropsicología, o como el texto menciona, dos caras del mismo

problema: las relaciones entre cerebro y conducta y las capacidades

cognitivas y las emociones.

Esta relación, en el contexto de la clínica, adquiere una extraordinaria

relevancia, ya que los pacientes cerebrales presentan, con frecuencia,

trastornos neuropsicológicos.

En esta parte se pretende ver un documento de trabajo que sirva para

el avance en el conocimiento dentro del campo de la neuropsicologia.

Se introducen nuevos conceptos y enfoques a partir del rápido avance

de los conocimientos actuales y se realiza un replanteamiento de

muchas afirmaciones presentes en la literatura especializada;

destacando entre los temas tratados: las bases biológicas de la

conducta, rehabilitación así como los ámbitos tradicionales de los

trastornos neurológicos.

En una primera parte se tratan las bases

neurobiológicas de las funciones cognitivas

desde un punto de vista integrador y la

neuroanatomía conductual y los síndromes

focales cerebrales, en la segunda se encargan

de estudiar de manera bastante concienzuda los

trastornos neuropsicológicos clásicos (afasia,alexia, demencia, etc. ) con todo lujo de detalles y aportando las últimas

novedades procedentes de la investigación más rigurosa.





BASES NEUROPSICOLÓGICAS DE LA CONDUCTA

El sistema nervioso es una red de tejidos de origen ectodérmico en los

animales diblásticos y triblásticos cuya unidad

básica son las neuronas. Su función primordial es

la de captar y procesar rápidamente las señales

ejerciendo control y coordinación sobre los demás

órganos para lograr una oportuna y eficaz

interacción con el medio ambiente cambiante. Esta rapidez de

respuestas que proporciona la presencia del sistema nervioso diferencia

a la mayoría de los animales (eumetazoa) de otros seres pluricelulares

de respuesta motil lenta que no lo poseen como los vegetales, hongos,

mohos o algas.

Cabe mencionar que también existen grupos de animales (parazoa y

mesozoa) como los poríferos, placozoos y mesozoos que no tienen

sistema nervioso porque sus tejidos no alcanzan la misma

diferenciación que consiguen los demás animales ya sea porque sus

dimensiones o estilos de vida son simples, arcaicos, de bajos

requerimientos o de tipo parasitario. Las neuronas son células

especializadas, cuya función es coordinar las acciones de los animales

por medio de señales químicas y eléctricas enviadas de un extremo al

otro del organismo.

Para su estudio desde el punto de vista anatómico el sistema nervioso

se ha dividido en central y periférico, sin embargo para profundizar su

conocimiento desde el punto de vista funcional suele dividirse en

somático y autónomo.

Células Gliales:

Las células gliales (conocidas también

genéricamente como glía o neuroglía) son células

nodriza del sistema nervioso que desempeñan, de

forma principal, la función de soporte y protección

de las neuronas. En los humanos se clasifican según su localización o

por su morfología y función. Las diversas células de la neurogliaconstituyen más de la mitad del volumen del sistema nervioso de los







características en la mayor parte de células de los ganglios

sensitivos humanos.

• Multipolares, son neuronas con múltiples proyecciones dendríticas

y una sola proyección axonal, son características de las neuronas

motoras.

Clasificación Fisiológica

Las neuronas se clasifican también en tres grupos generales según su

función:

• Sensitivas o aferentes, Localizadas normalmente en el sistema

nervioso periférico (ganglios sensitivos) encargadas de larecepción de muy diversos tipos de estímulos tanto internos como

externos.

Esta adquisición de señales queda a cargo de una amplia

variedad de receptores:

• Externorreceptores, encargados de recoger los estímulos externos

o del medio ambiente.

• Nocicepción. Terminaciones libres encargadas de recoger la

información de daño tisular.

• Termorreceptores. Sensibles a radiación calórica o infrarroja.

• Fotorreceptores. Son sensibles a la luz, se encuentran localizados

en los ojos.

• Quimiorreceptores. Son las que captan sustancias químicas como

el gusto (líquidos-sólidos) y olfato (gaseosos).

• Mecanorreceptores. Son sensibles al roce, presión, sonido y la

gravedad, comprenden al tacto, oído, línea lateral de los peces,

estatocistos y reorreceptores.

• Galvanorreceptores. Sensibles a corrientes eléctricas o campos

eléctricos.





• lnternorreceptores, encargados de recoger los estímulos internos o

del cuerpo:

• Propiocepción, los huesos musculares y terminaciones nerviosas

que encargan de recoger información para el organismo sobre la

posición de los músculos y tendones.

• Nocicepción. Terminaciones libres encargadas de recoger la

información de daño tisular.

• Quimiorreceptores. En relación con las funciones de regulación

hormonal, hambre, sensación de sed, entre otros.

• Motoras o eferentes, localizadas normalmente en el sistema

nervioso central se encargan de enviar las señales de mandoenviándolas a otras neuronas, músculos o glándulas.

• Interneuronas, localizadas normalmente dentro del sistema

nervioso central se encargan de crear conexiones o redes entre los

distintos tipos de neuronas.

Señales Neuronales

Estas señales se propagan a través de propiedades de su membrana

plasmática, al igual que muchas células, pero en este caso está

modificada para tener la capacidad de ser una Excitabilidad neuronal

membrana excitable en sentido unidireccional controlando el

movimiento a través de ella de iones disueltos desde sus proximidades

para generar lo que se conoce como potencial de acción.

Por medio de sinapsis las neuronas seconectan entre sí, con los músculos Unión

neuromuscular | placa neuromuscular, con

glándulas y con pequeños vasos sanguíneos.

Utilizan en la mayoría de los casos

neurotransmisores enviando una gran variedad de señales dentro del

tejido nervioso y con el resto de los tejidos, coordinando así múltiples

funciones.

SISTEMA NERVIOSO HUMANO





• El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la

médula espinal, se encuentra protegido por tres membranas, las

meninges. En su interior existe un sistema de cavidades conocidas

como ventrículos, por las cuales circula el líquido cefalorraquídeo.

• El encéfalo es la parte del sistema nervioso central que está

protegida por los huesos del cráneo.

Está formado por el cerebro, el cerebelo

y el tallo cerebral.

• Cerebro es la parte más voluminosa.

Está dividido en dos hemisferios, uno

derecho y otro izquierdo, separados por

la cisura interhemisférica y comunicados mediante el Cuerpo

calloso. La superficie se denomina corteza cerebral y está formada

por re plegamientos denominados circunvoluciones constituidas de

sustancia gris. Subyacente a la misma se encuentra la sustancia

blanca. En zonas profundas existen áreas de sustancia gris

conformando núcleos como el tálamo, el núcleo caudado o el

hipotálamo.

• Cerebelo está en la parte inferior y posterior del encéfalo, alojado en

la fosa cerebral posterior junto al tronco del encéfalo.

• Tronco del encéfalo compuesto por el mesencéfalo, la protuberancia

anular y el bulbo raquídeo. Conecta el cerebro con la médula

espinal.

• La médula espinal es una prolongación del encéfalo, como si fuese

un cordón que se extiende por el interior de la columna vertebral. Enella la sustancia gris se encuentra en el interior y la blanca en el

exterior.

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

• Sistema nervioso periférico está formado por los

nervios, craneales y espinales, que emergen del

sistema nervioso central y que recorren todo elcuerpo, conteniendo axones de vías neurales con





distintas funciones y por los ganglios periféricos, que se encuentran

en el trayecto de los nervios y que contienen cuerpos neuronales,

los únicos fuera del sistema nervioso central.

• Los nervios craneales son 12 pares que envían informaciónsensorial procedente del cuello y la cabeza hacia el sistema

nervioso central. Reciben órdenes motoras para el control de la

musculatura esquelética del cuello y la cabeza. Estos tractos

nerviosos son:

• Par I. Nervio olfatorio, con función únicamente sensitiva

quimiorreceptora.

• Par II. Nervio óptico, con función únicamente sensitiva

fotorreceptora.

• Par III. Nervio motor ocular común, con función motora para

varios músculos de ojo.

• Par IV. Nervio patético, con función motora para el músculo

oblicuo mayor del ojo.

• Par V. Nervio trigémino, con función sensitiva facial y motora paralos músculos de la masticación.

• Par VI. Nervio abducens externo, con función motora para el

músculo recto del ojo.

• Par VII. Nervio facial, con función motora somática para los

músculos faciales y sensitiva para la parte más anterior de la

lengua.

• Par VIII. Nervio auditivo, recoge los estímulos

auditivos y del equilibrio-orientación.

• Par IX. Nervio glosofaríngeo, con función sensitiva

quimiorreceptora (gusto) y motora para faringe.

• Par X. Nervio neumogástrico o vago, con función

sensitiva y motora de tipo visceral para casi todo el cuerpo.





• Par XI. Nervio espinal, con función motora somática para el cuello

y parte posterior de la cabeza.

• Par XII. Nervio hipogloso, con función motora para la lengua.
