domingo, 7 de marzo de 2010

Dinamica Cerebral

HISTORIA DEL MODELO TRANSCORTICAL

La obra fundamental de Sir Charles Sherrington acerca del reflejo proporcionó a los psicólogos un modelo de comportamiento más complejo. Sherrington observó que la estimulación dolorosa da siempre lugar a una flexión (reflejo de retirada), pero el patrón exacto del movimiento depende de la postura del animal, incluso cuando la médula espinal quedaba aislada de la mayoría de los centros nerviosos superiores. La variabilidad en una respuesta refleja depende de las conexiones entre las neuronas intercalares. Las neuronas intercalares hacen actuar la influencia de los órganos sensitivos de la postura (propioceptores) sobre la respuesta refleja. La flexión se varía para mantener al animal en equilibrio. La respuesta cambia con los impulsos aferentes postulares. Ya que el patrón interneuronal varía de una respuesta a la siguiente.

Las partes elevadas del cerebro están más implicadas en una respuesta compleja que en un simple reflejo espinal y los centros cerebrales superiores contienen millones de neuronas intercalares.

Las conexiones funcionales entre estas neuronas intercalares pueden cambiar de una presentación de estimulo a la siguiente y podrá tener así lugar un comportamiento complejo y variable. Las presentaciones repetidas de un estimulo darán lugar a un comportamiento variable en el aprendizaje, la respuesta puede ir seguida por premio o por castigo. Las conexiones interneuronales para respuestas que conducen al premio o a evitar el castigo tenderán a hacerse fijas al igual que un reflejo, de modo tal que se abandonan otras respuestas, ha tenido entonces lugar un aprendizaje.






Neocórtex

Los psicólogos y fisiólogos han observado que el desarrollo del neocórtex parece ir paralelo al desarrollo de un comportamiento más complejo y variable. Desde el punto filogenético, los animales complejos con una corteza más desarrollada son capaces de aprender patrones de comportamiento más difíciles. La corteza, por tanto, parece ser más importante del cerebro en el comportamiento complejo, incluyendo el aprendizaje. Las partes más dorsales de la corteza no tienen nada que ver con el olfato, sin embargo, y se han agregado al neocórtex (o corteza cerebral nueva). Ha sido el desarrollo del neocórtex el que ha sido asociado con el comportamiento más complejo y con una mayor capacidad para aprender en algunas especies animales, incluyendo al hombre. De acuerdo con el modelo del reflejo del aprendizaje, se desarrollo el concepto de asociación transcortical para explicar la función del neocórtex en el aprendizaje. Las conexiones entre impulsos aferentes sensitivos y los impulsos aferentes motores se admite residen en áreas de asociación situadas en el neocórtex, localizadas entre las áreas sensitivas y las motoras. Las conexiones transcorticales establecerían por tanto asociaciones estimulo respuesta en el nivel más elevado del cerebro: neocórtex, y los cambios en estas conexiones constituyen una base física del aprendizaje.



Las especies animales que no poseen un neocórtex pueden aprender; desde las lombrices de tierra, hasta los caimanes, las especies más primitivas pueden ser entrenadas.
El aprendizaje sería asumido por tanto por el neocórtex cuando éste evolucionó, abandonando las funciones más simples a los centros cerebrales inferiores. Cuanto más desarrollado estaba el neocórtex en una especie, tanto más dominaba sobre la función de centros cerebrales inferiores y tanto menos podían funcionar los centros cerebrales inferiores sin el neocórtex. Se ha señalado que las respuestas visuales de la rana son escasamente alteradas por la extirpación del cerebro, mientras que la extirpación de la corteza visual deja ciego al hombre. La extirpación de la corteza motora en el hombre o mono causa una parálisis casi total de las extremidades; los animales con un neocórtex menos desarrollado quedan menos paralizados por la decorticación del área motora.
La decorticación de una rata ejerce menos efecto sobre su capacidad para aprender que la decorticación realizada al hombre.

Sin embargo, se aceptó que las conexiones transcorticales implicadas en el aprendizaje estaban dispersas y variables. Lashley en una serie de estudios, extirpó a ratas diversas áreas corticales y estudio el efecto de esta operación sobre el aprendizaje y sobre la retención de habitos en laberintos. Cuanto más corteza se extirpaba, tanto mayor era el impedimento para aprender y memorizar.










Cerebelo
Cerebelo de ratón teñido con anticuerpos anti-calbindina. Destacan las células de purkinje.


CORTEZA CEREBRAL
Células piramidales en la corteza cerebral de un ratón después de una inyección de BDA en el tálamo dorsal.


CORTEZA CEREBRAL
Neuronas piramidales en la corteza cerebral marcadas con BDA




Sinapsis
Microscopia electrónica de una
sinapsis teñida con anticuerpos
anti-NOS


Hipocampo
Neuronas del hipocampo de un ratón marcadas con anticuerpos fluorescentes

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