01. Introducción

El sistema nervioso humano hace posible todo lo que podemos hacer y sentir. Su complejidad es enorme. Una de las características humanas más universales es la curiosidad. En la antigüedad, la gente creía que los fenómenos naturales estaban provocados por espíritus animados. Se suponía que todo lo que se mueve tiene un espíritu que le hacía moverse.

A medida que nuestros ancestros aprendían se hacían más sofisticados desechando este punto de vista. Aun así la gente desde siempre ha creído que posee algo intangible que le da vida: una mente, un alma o un espíritu. Esta creencia surge del hecho de que cada ser es consciente de su propia existencia.

Este enigma se ha denominado en la historia: el problema mente-cuerpo. Los filósofos han intentado solucionarlo, básicamente se han dado dos enfoques diferentes: el dualismo ( defiende la dobla naturaleza de la realidad. Mente y cuerpo son distintos) y el monismo (todo en el universo se compone de materia y energía. Que la mente es un fenómeno que deriva del funcionamiento del sistema nervioso).

Consciencia humana: Aproximación Fisiológica

El término consciencia puede emplearse para referirse a varios conceptos incluyendo la mera vigilia. Sin embargo aquí, es el hecho de que todos los seres humanos nos damos cuenta de nuestros pensamientos, percepciones, recuerdos y sentimientos.

La consciencia puede alterarse por cambios en la estructura o la química del encéfalo, por lo tanto podemos plantear la hipótesis de que la consciencia es una función fisiológica, al igual que la conducta. La consciencia y la capacidad de comunicarse están relacionadas. La comunicación verbal hace posible la cooperación y nos permite establecer costumbres y normas de comportamiento. Es decir, nuestra capacidad para enviar y recibir mensajes de otros nos permite pensar y ser conscientes de nuestra propia existencia.

Visión Ciega

El cerebro contiene varios mecanismos implicados en la visión. El más primitivo se asemeja al sistema visual de animales tales como peces y ranas, controla los movimientos oculares y dirige la atención a los movimientos repentinos. El más complejo evolucionó más tarde y lo poseen los mamíferos, es responsable de percibir el mundo que nos rodea.

Después de que el sistema visual mamífero se haya lesionado, el paciente puede valerse del sistema primitivo de su cerebro para guiar los movimientos de las manos hacia un objeto aunque no pueda ver hacia dónde la dirige. Es decir: la información visual controla la conducta sin que se produzca una sensación consciente.

El fenómeno de la visión ciega sugiere que la consciencia no es una propiedad general de todas las zonas del cerebro. El sistema primitivo no tiene conexiones de modo que no somos conscientes de la información visual que detecta. Sin embargo tiene conexiones con las regiones del cerebro que controlan movimientos de las manos. Solo el sistema mamífero tiene conexión directa con las zonas responsables de la consciencia.

Cerebros Escindidos

Esta es una intervención quirúrgica que se usa en casos muy graves de epilepsia, los neurociruja- nos descubrieron que seccionar el cuerpo calloso (operación de cerebro escindido) reduce en gran medida la frecuencia de las crisis epilépticas. El cuerpo calloso permite que los dos hemisferios compartan información, después de una operación de este tipo ambos hemisferios quedan desconectados y funcionan independientemente. Los efectos de la sección del cuerpo calloso apoyan la conclusión de que llegamos a ser conscientes de algo solo si la información sobre ello puede alcanzar las regiones del cerebro responsables de la comunicación verbal, que se dan en el hemisferio izquierdo. Si la información no alcanza dichas regiones entonces no alcanza la consciencia.

Negligencia Unilateral

Es la dificultad para percibir lo que se localiza a la izquierda de uno mismo y se debe al daño de una región concreta del lado derecho del cerebro: la corteza lóbulo parietal. Su función más importante parece ser integrar la información sobre los movimientos y la localización de las partes del cuerpo con la de la localización de los objetos en el espacio.

La corteza parietal del hemisferio izquierdo se ocupa de la posición de las partes del cuerpo y la del derecho, del espacio tridimensional que hay alrededor y lo que contiene éste.

Éstos pacientes pueden ver lo que está a su izquierda y pueden decir cuando alquien les toca pero no prestan atención a tales estímulos y actúan como si el lazo izquierdo del mundo y de sus cuerpos no existiera. Los sujetos han de ser capaces de percibir más que el campo visual derecho.

Los pacientes no solo tienen dificultad para percibir lo que está a su izquierda, también la mitad izquierda de las cosas incluso al dibujarlas.

Existen dos síntomas principales de negligencia unilateral: negligencia de la mitad izquierda de los objetos del entorno y de la mitad izquierda del propio cuerpo. Aunque la mayoría presenta ambos tipos, las investigaciones dicen que se deben a una lesión de regiones ligeramente diferentes.

Naturaleza de la psicología fisiológica

El sistema nervioso lleva a cabo diferentes funciones pero la principal es controlar el movimiento.

La función básica de la percepción es informarnos de lo que sucede, de modo que nuestras conductas sean adaptativas y útiles. La capacidad de pensar evolucionó porque nos permite realizar conductas complejas que logran objetivos útiles. La capacidad de aprender y recordar evolucionó porque permitía a nuestros antecesores sacar provecho de las experiencias y llevar a cabo conductas que les eran útiles.

Objetivos de investigación

Las explicaciones científicas pueden ser de dos tipos: generalización y reducción. Todos los científicos emplean la primera y la mayoría de los fisiólogos se valen de la reducción. Explican fenómenos complejos en términos de fenómenos más simples. La tarea del psicólogo fisiólogo es explicar la conducta mediante el estudio de los procesos fisiológicos que la controlan. Pero no pueden limitarse a ser reduccionistas. No es suficiente observar conductas y relacionarlas: conductas idénticas pueden darse por distintas razones y por lo tanto pueden desencadenarse por diferentes mecanismos fisiológicos.

Los ratones suelen construir madrigueras cuando la temperatura ambiental es baj y cuando el animal está preñado. Un ratón no preñado sólo construirá la madriguera cuando tenga frío y uno preñado la construirá independientemente de la temperatura. La misma conducta se da por razones diferentes. Aunque los mismos mecanismos cerebrales controlarán los movimientos para la construcción de la madriguera en ambos casos, éstos serán activados por partes diferentes del cerebro: una parte recibirá información de la temperatura ambiental y otra está influída por las hormonas de la preñez.

Raíces biológicas de la Psicología Fisiológica

Puesto que el movimiento del corazón es necesario para la vida, muchas culturas antiguas consideraron el corazón como la sede del pensamiento y las emociones. Hipócrates concluyó que este papel debía asignarse al cerebro. Creía que el cerebro servía para enfriar las pasiones del corazón. Pero Galeno llegó a la conclusión de que era totalmente absurdo, puesto que en tal caso la naturaleza no habría puesto al encéfalo tan lejos del corazón.

A Descartes se le ha llamado el padre de la fisiología moderna. Creía que el mundo es una entidad estrictamente mecánica que una vez puesta en movimiento por Dios, seguía su curso sin interferencia divina. Observó que algunos movimientos del cuerpo humano eran automáticos e involuntarios, no requerían la participación de la mente; Descartes los llamó actos reflejos.

Descartes era dualista y creía que cada persona tiene una mente pero difería en algo importante: fue el primero en sugerir que existe un nexo de unión entre la mente humana y su alojamiento, solamente físico: el cerebro. Esta interacción tendría lugar en la glándula pineal.

Su modelo era útil porque podía probarse experimentalmente, de hecho no pasó mucho tiempo antes de que los biólogos demostraran que Descartes estaba equivocado. Galvani descubrió que la contracción ocurría si el nervio y el músculo habían sido separados del resto del cuerpo, de modo que la capacidad del músculo para contraerse y la capacidad del nervio para enviar un mensaje al músculo eran características propias de los tejidos.

Una figura importante en la fisiología experimental es J. Muller: observó que aunque los nervios conducen el mismo mensaje básico (un impulso eléctrico), percibimos los mensajes de distintos nervios de modo diferente. Esto se debe a que los mensajes se dan en canales distintos.

P. Flourens extirpó diversas partes del encéfalo de animales y examinó su conducta. Observar qué era lo que el animal no podía hacer permitió inferir la función de la parte extirpada. Y Paul Broca aplicó el principio de ablación experimental al cerebro humano, observó la conducta de personas cuyos cerebros habían sido dañados por un accidente cerebrovascular.

Una contribución muy importante es la de Hermann von Helmholtz: todos los aspectos de la fisiología pueden someterse a investigación experimental. Intentó medir la velocidad de conducción de los nervios y encontró que la conducción neural es lenta, algo más que un simple mensaje eléctrico.

Selección natural y evolución

Charles Darwin formuló los principios de selección natural y evolución, revolucionando la Biología.

Funcionalismo y herencia de rasgos

La teoría de Darwin enfatiza que todas las características de un organismo tienen un significado funcional. Las orugas que comen hojas verdes son ellas mismas verdes y su color dificulta a las aves distinguirlas del fondo habitual. La conducta no es heredada, lo que se hereda es el encéfalo el cual hace que se dé la conducta.

Formuló su teoría de la evolución para explicar los medios por los que una especie adquiere sus características adaptativas. La piedra angular de esta teoría es el principio de la selección natural.

Los miembros de una especie no son idénticos y algunas de las diferencias que manifiestan serán heredadas por su descendencia. Si las características de un individuo le permiten reproducirse de un modo más exitoso, los descendientes heredan las características favorables y tendrán ellos mismos más descendientes. El resultado es que las características se harán más prevalentes en dicha especie.

Si la selección artificial controlada por criadores, podía producir tal diversidad de animales, quizá la selección natural pudiera ser la responsable del desarrollo de las especies. Por supuesto es el entorno natural lo que modela el proceso de la evolución.

Los planes pueden alterarse dando mutaciones, son cambios accidentales en los cromosomas de los espermatozoides o los óvulos que se unen y originan nuevos organismos. La mayoría son perjudiciales, no obstante una parte pequeña son beneficiosas y confieren una ventaja selectiva al organismo que las posee. Muchos tipos de rasgos pueden conferir ventaja: resistencia a una enfermedad, capacidad de digerir nuevos alimentos, etc. obviamente los rasgos que pueden ser alterados por mutaciones son los físicos, pero los efectos pueden observarse en la conducta del animal. Por lo que el proceso de selección natural puede actuar indirectamente sobre la conducta. Otras mutaciones no ofrecen ventaja inmediata pero como tampoco platean una desventaja a los organismos, algunos de los miembros de la especie las heredan. La diversidad es una clara ventaja para una especie, cuando el ambiente cambia las especies tienen que adaptarse o correr el riesgo de extinguirse. Si algunos miembros de la especie poseen una variedad de genes que les proporcionan características que les permitan adaptarse, su descendencia sobrevivirá y la especie continuará.

Evolución de la especie humana

Evolucionar significa adelantar gradualmente. El proceso de evolución es un cambio gradual en la estructura y fisiología de las especies como resultado de la selección natural. Nuevas especies evolucionan cuando los organismos desarrollan nuevas características con las que pueden sacar provecho de oportunidades del entorno no utilizadas.

Los primeros vertebrados que emergieron del mar fueron los anfibios, pero no abandonan del todo el mar ya que ponen sus huevos en el agua. Millones de años más tarde aparecen los primeros reptiles con una ventaja importante: sus huevos están cubiertos por una cáscara pudiendo depositarlos en la tierra. Así los reptiles pudieron habitar regiones alejadas de superficies de agua.

Los reptiles se dividieron en tres ramas, un grupo de la rama de los sinápsidos llegaron a ser animales terrestres dominantes, pero una extinción en masa marcó el final de este periodo. Entre los supervivientes estaría el antecesor directo del mamífero.

Los primeros mamíferos eran pequeños depredadores nocturnos, su vista era mala pero su oído estaba muy desarrollado. Los mamíferos fueron un logro relativo, los dinosaurios dominaban y los mamíferos pasaban desapercibidos para no ser devorados. Tras una segunda extinción en masa los mamíferos, pequeños y nocturnos, sobrevivieron al frío y a la oscuridad pudiendo expandirse por nuevos nichos ecológicos. El clima del siguiente periodo era muy caluroso favoreciendo las selvas tropicales donde evolucionaron los primates.

Los primeros homínidos aparecieron en África, consumían fruta y adquirieron características que les permitieron recolectar raíces, cazar y defenderse de otros depredadores. El Homo Erectus es el primer homínido que marchó de África extendiéndose por Europa y Asia. Los neandertales proceden de una rama del Homo Erectus, éstos se encontraron con el Homo Sapiens en Europa donde coexistieron y finalmente los neandertales se extinguieron por cruzarse con H. Sapiens o competir por los recursos.

Evolución de los grandes encéfalos

Un encéfalo grande requiere un gran cráneo y una postura erguida limita el tamaño de la vía del parto en la mujer. Así el nacimiento de un bebé es más arduo que el de mamíferos con cabezas proporcionalmente más pequeñas. El encéfalo de un bebé no es lo suficientemente grande ni complejo, tiene que seguir creciendo después del nacimiento. De hecho, todos los mamíferos necesitan cuidado parental durante un periodo de tiempo mientras el sistema nervioso se desarrolla.

En consecuencia, el proceso evolutivo no tuvo que producir un encéfalo con circuitos especializados que desempañaran tareas especializadas. En vez de ello, solo tuvo que producir un cerebro más grande con numerosos circuitos neurales que pudieran ser modificados por la experiencia.

Podemos comparar el encéfalo humano con los de otros animales: el encéfalo humano constituye el 2,3% de nuestro peso corporal total mientras que el del elefante solo el 0,2% del peso corporal del animal. La razón es que aunque cuerpos más grandes requieren encéfalos más grandes, el tamaño del encéfalo no tiene por qué ser proporcional al del cuerpo. Lo que cuenta (respecto a capacidad intelectual) es tener un encéfalo con muchas células nerviosas disponibles para poder recordar, aprender, razonar y elaborar planes.

Además de variar de tamaño, el encéfalo varía en la cantidad de neuronas en cada gramo de tejido. Encontraron que el encéfalo de primates contiene muchas más neuronas por grama que el de roedores.

Los datos que tenemos sugieren que el motivo más importante para la evolución del encéfalo humano, fue una mayor lentitud del proceso de maduración, lo que concede más tiempo para el desarrollo. Después del nacimiento el cerebro continúa creciendo. La producción de nuevas neuronas cesa prácticamente, pero aquellas que ya existen crecen y establecen conexiones entre ellas; otras células del cerebro (que protegen y dan soporte a las neuronas) comenzarán a proliferar. Esta prolongación del proceso de maduración se conoce como “neotenia” (juventud prolongada).

Investigaciones con animales y ética

La mayor parte de las investigaciones implican experimentos con animales vivos. Siempre deberíamos estar seguros de que lo que estamos haciendo es humanitario y merece la pena. El que un tratamiento sea humanitario es una cuestión de procedimiento. La mayoría de las sociedades industrializadas tienen una reglamentación muy estricta sobre el cuidado de los animales y requieren que los procedimientos experimentales que se usan con ellos estén aprobados. Puede resultar difícil decir si un experimento merece la pena. Usamos animales con fines diversos, hemos estado usándolos a lo largo de la historia de nuestra especie. Argumentos a favor son la evaluación de los beneficios que tiene la investigación para la humanidad, también se ayuda así a otros animales: procedimientos usados por los veterinarios, etc. El uso de animales en la investigación y en la enseñanza es uno de los principales objetivos de crítica de los defensores de los derechos de los animales. Nicholl y Rusell compararon la preocupación relativa que mostraban estos defensores con el número de animales que en realidad se usaban para fines de investigación; podemos vivir sin comer animales, vivir sin cazar, pasar sin pieles, pero no podemos progresar en el conocimiento y tratamiento de las enfermedades.

Nuestra especie está amenazada por problemas médicos, mentales y comportamentales, muchos de los cuales sólo pueden resolverse mediante la investigación biológica.

Orientaciones en neurociencia

Los psicólogos fisiólogos estudian todos los fenómenos comportamentales que pueden observarse en los animales no humanos. Algunos además, estudian a los seres humanos usando métodos de investigación fisiológicos no lesivos. Intentan comprender la fisiología de la conducta. La psicología fisiológica pertenece al campo más amplio de la neurociencia. Los neurocientíficos se interesan por todos los aspectos del sistema nervioso: su anatomía, química, fisiología, desarrollo y funcionamiento. La investigación de los neurocientíficos abarca desde estudios de genética molecular hasta el estudio de la conducta social.

Otros dos campos que a menudo se solapan con éste son: la neurología y la neuropsicología experimental. Los neurólogos son médicos implicados en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades del sistema nervioso. La mayoría se dedican exclusivamente a la práctica de la Medicina pero otros emprenden una investigación destinada al progreso de nuestro conocimiento de la fisiología de la conducta. Estudian la conducta de personas cuyo cerebro ha sido dañado por causas naturales.

Procedimientos para aprender

El cerebro es un órgano complicado ya que es responsable de todas nuestras capacidades y complejidades. Adquirir conocimiento acerca de la fisiología de la conducta supone mucho más que memorizar datos. El antídoto contra la obsolencia es conocer el proceso por el que se obtienen esos datos. Si entendemos lo que hay detrás de las conclusiones, entonces podremos incorporar nueva información a lo que ya conocemos y revisar nosotros mismos dichas conclusiones.