BASES BIOLÓGICAS DEL COMPORTAMIENTO Y DE LA COGNICIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

ESCUELA DE PSICOLOGÌA

SECCIÒN DE POST GRADO

MONOGRAFÍA

TÉCNICAS NEUROFISIOLÓGICAS Y DE NEUROIMAGEN EN NEUROCIENCIA

PRESENTADO EN CUMPLIMIENTO DEL CURSO

BASES BIOLÓGICAS DEL COMPORTAMIENTO Y DE LA COGNICIÓN

AUTORES:

PROFESOR:

LIMA, 2016

1. INTRODUCCIÓN

1.1. NEUROCIENCIA Y CONCEPTOS GENERALES

1.2. BREVE HISTORIA

2. TÉCNICAS NEUROFISIOLÓGICAS, PSICOFISIOLÓGICAS Y DE NEUROIMAGEN

2.1. ELECTROENCEFALOGRAFÍA Y POTENCIALES EVOCADOS:

A. RESEÑA HISTÓRICA

B. FISIOLOGIA DEL ELECTROENCEFALOGRAMA Y LOS POTENCIALES EVOCADOS.

C. TÉCNICAS DE ADQUISICIÓN

D. OBTENCIÓN DE LOS POTENCIALES EVOCADOS.

E. ESTRATEGIAS DE INVESTIGACIÓN CON POTENCIALES EVOCADOS.

F.

2.2. RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL

A. CONCEPTO E HISTORIA

B. DE LA ACTIVIDAD NEURONAL A LA ACTIVIDAD HEMODINÁMICA

C. APLICACIONES CLÍNICAS DE LA RMNF

D. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL

2.3. TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES

A. DEFINICIÓN

B. APARICIÓN

C. PROCESO DE DETECCIÓN EN TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES

D. APLICACIONES EN NEUROLOGÍA DE LA NEUROIMAGEN DE PET

E. TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE FOTON ÚNICO

2.4. ESTIMULACIÓN MAGNÉTICA TRANSCRANEAL

A. DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA EMT

B. HISTORIA DE LA EMT

C. EQUIPO Y PROCESO DE APLICACIÓN DE LA EMT

D. INVESTIGACIONES Y APLICACIONES DE LA EMT

3. CONCLUSIONES

4. REFERENCIAS BIBLIOGRÀFICAS

1. INTRODUCCIÓN

1.1 NEUROCIENCIA Y CONCEPTOS GENERALES

La neurociencia hoy en día, desde su creación, ha utilizado diferentes herramientas de conocimiento.

Entre los tipos de estudio experimental y fisiológico, tenemos a la psicobiología, Psicofisiología, neurofisiología, neuroanatomía, neurobiología molecular, neuropsicología entre otras disciplinas. Soriano et al (2007), resume que los neurocienfícos suelen ser médicos u otros científicos con un posgrado en un área relacionada al conocimiento del SN. En la tabla siguiente se describe el tipo de neurocientífico y su tarea asignada.

Tabla. 1. Tipo de Neurocientificos

Una de las disciplinas que ha permitido el conocimiento del funcionamiento de los diferentes sistemas y órganos es la fisiología, de nuestro interés la neurofisiología y la Psicofisiología. Esta última, entendida como la disciplina encargada del estudio de las relaciones entre el SNC y el comportamiento (cognición), para conocer el correlato biológico de los procesos fisiológicos de procesos objetivos (movimiento, lenguaje) y subjetivo (sentimientos, pensamiento). Vila (2009) define a la psicofisiología como la disciplina que estudia las relaciones entre lo psicológico y lo fisiológico utilizando técnicas de registro que no alteran el funcionamiento psicológico. Esta disciplina se diferenciaría de la psicología fisiológica en tanto que esta última si manipula directamente la conducta y es la que usa exclusivamente animales como sujetos de experimentación y trabaja con un carácter invasivo.

Así, la fisiología del comportamiento o la psicofisiología, utiliza variables a medir y observar para el conocimiento del funcionamiento base del Sistema nervioso. Las variables son:

1. Relacionados al Sistema Nervioso Central: actividad eléctrica, magnética y metabólica

2. Relacionados al Sistema Nervioso Somático: actividad muscular, respiratoria y ocular.

3. Relacionados al Sistema Nervioso Autónomo: actividad de la piel, respuesta pupilar, respuesta gastrointestinal y sexual.

1.2 BREVE HISTORIA

La historia de la neurofisiología y Psicofisiología se remonta a la época antigua, aunque su desarrollo sobre el equipamiento y tecnología, pueden encontrar su origen a fines del siglo XVIII con la aparición del reflejo galvánico.

Es también Descartes que describe la acción refleja. Posteriormente Luigi Galvani (Carlson, 2010) descubrió que la estimulación eléctrica del nervio de rana provocaba la contracción del músculo al que estaba unido, incluso si este ya no estaba unido al cuerpo. Dicho experimento guió la investigación del estudio de circuitos de nervios motores y su fisiología. Otro científico fue Johannes Müller, quién postulo las energías nerviosas específicas, observando más adelante que las respuestas eran diversas dependiendo de la estructuras que alcanzabas. Asimismo, dentro de otros métodos fisiológicos se consideró a la ablación y la estimulación eléctrica.

Se puede considerar también el aporte psicológico a la psicofisiología dada por William James, quién con su teoría sobre las emociones reúne información de a experiencia emocional y de las respuestas fisiológicas. Así también Ivan Pavlov, Cannon, Duffy, Hebb, Malmo, Lindsley, entre otros que estudiaron las respuestas fisiológicas dentro de la experimentación. (Vila, 2009)

Dentro de los desarrollos técnicos resaltan los hitos que se marcan por el avance de la electricidad, electrónica, informática e ingeniería nuclear. Esto se inicia con Galvani a fines del siglo XVIII, Charcot con sus estudios de reflejos, Vigouroux y Feré quienes registraron la resistencia eléctrica de la piel y en estudios asociados a histeria. Otro hito importante es el registro de la actividad eléctrica eléctrica cerebral hecha por Hans Berger en 1929, de la cual conocemos actualmente a la técnica de la Electroencefalografía. (Vila, 2009) Más adelante se avanzó con la generación de equipos (polígrafos) y otros que han avanzado hasta técnicas no invasivas, de registro e interpretación en tiempo real y virtual.

2. TÉCNICAS NEUROFISIOLÓGICAS, PSICOFISIOLÓGICAS Y DE NEUROIMAGEN

Las variables a medir en el SNC las podemos agrupar en variables: eléctrica y metabólica (Figura 1). Dentro de la variable eléctrica podemos considerar a la Electroencefalografía, la cual es una técnica por excelencia para medir la actividad eléctrica cerebral así como los potenciales evocados y la magnetoencefalografía. De las variables metabólicas, tenemos a la resonancia magnética funcional, tomografía por emisión de positrones, tomografía por emisión de fotón único y la estimulación magnética transcraneal. Algunas de éstas técnicas, pueden medir la temporalidad (aparición de la respuesta en tiempo y frecuencia) así como el factor espacial o topográfico. El gráfico muestra la distribución de las técnicas en función a sus dominios espacial y temporal.

Figura 1. Variables Psicofisiológicas

El uso de las técnicas y herramientas, generó la aparición de paradigmas o estímulos, los cuáles son aplicados a los sujetos en experimentación. (Figura 2) Un ejemplo de paradigma es el Paradigma Stroop, el cuál permite obtener registro de la actividad atencional e interferencia o control inhibitorio verbal. Asimismo, de la aplicación de las técnicas y herramientas psicofisiológicas, así como semuestra en el gráfico se han conocido a los marcadores. De los que se conocen marcadores anatómicos o cerebrales, de tipo autonómico o psicofisiológicos. Recientemente los neurocientíficos se han interesado en la identificación de marcadores psicofisiológicos en trastornos conductuales como la esquizofrenia y la depresión los cuales permitirían fundamentar el diagnóstico clínico. (Vila, 2009; Camacho et tal, 2015)

Figura 2. Psicofisiología: términos clave.

Según Vila (2009), la obtención de índices o señales psicofisiológicas se da en un proceso intermedio común a todos las técnicas. Lasfases para su obtención son:

1. Captación: Este proceso depende de las características de origen. Por ejemplo, para la captación de la variable eléctrica cerebral se utilizan electrodos. Si no son de tipo bioeléctrico, es decir, son mecánicos, ópticos o térmicos, se utilizan transductores de señal como los fotopletismógrafos, termistores, bandas de tensión y transductores de fuera.

2. Modulación: Esta fase implica la manipulación de la señal fisiológica registrada. Exiten dos tipos de modulación. La primera consiste en filtrar o leiminar de la señal captada aquelis componentes de señal que no se quieren medir. La segunda modulación consiste en transformar la señal eléctrica filtrada en una señal más facil de analizar.

3. Amplificación: es una fase que pretende incrementar la magnitud de la señal para que esta sea copatible concualquier sistema de funcionamiento eléctrico.

4. Registro: Luego de los pasos anteriores, el registro permite la visualización de la señal en diferentes formas. La forma más común es el registro de papel (ej: oscilógrafos). También se ha utilizado ordenadores para que en pantalla se vea registro y además se permita el almacenamiento de dichas señal (digitalización).

5. Análisis e interpretación: El análisis de la señal registrada dependerá de la variable registrada y objetivos del estudio. Tenemos cuatro dominios:el temporal, de frecuencia, mixto tiempo –frecuencia y el espacial.

Finalmente, la interpretación depende de las características de la señal/variable registrada y del contexto psicológico en el que fue obtenido. De hecho, depende del marco teórico considerado para dicho estudio.

2.1

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