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Neurociencia

estudio del sistema nervioso

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La neurociencia (también, neurociencias) es un campo de la ciencia que estudia el sistema nervioso y

todos sus aspectos: por ejemplo, estructura, función, desarrollo ontogenético y filogenético, bioquímica,
farmacología y patología, y cómo sus diferentes elementos interactúan, dando lugar a las bases
biológicas de la cognición y la conducta.[1][2][3]

Dibujo de las células de un cerebro de pollo, por Santiago Ramón y Cajal.

La neurociencia engloba una amplia gama de interrogantes acerca de cómo se organizan los sistemas
nerviosos de los seres humanos y de otros animales, cómo se desarrollan y cómo funcionan para
generar la conducta. Estas preguntas pueden explorarse usando las herramientas analíticas de la
genética y la genómica, la biología molecular y la biología celular, la anatomía y la fisiología de los
aparatos y sistemas, la filosofía, la biología conductual y la psicología.[4]
 Los hombres deben saber que el cerebro es el responsable exclusivo de las alegrías, los placeres, la
risa y la diversión, y de la pena, la aflicción, el desaliento y las lamentaciones. Y gracias al cerebro, de
manera especial, adquirimos sabiduría y conocimientos, y vemos, oímos y sabemos lo que es
repugnante y lo que es bello, lo que es malo y lo que es bueno, lo que es dulce y lo que es insípido.

Hipócrates

El estudio biológico del cerebro es un área multidisciplinar que abarca muchos niveles de estudio,[3]
desde el puramente molecular hasta el específicamente conductual y cognitivo, pasando por el nivel
celular (neuronas individuales), los ensambles y redes pequeñas de neuronas (como las columnas
corticales) y los ensambles grandes (como los propios de la percepción visual), incluyendo sistemas
como la corteza cerebral o el cerebelo, e incluso el nivel más alto del sistema nervioso.[cita requerida]

En el nivel más alto, las neurociencias se combinan con la psicología para crear la neurociencia cognitiva,
[5] una disciplina que al principio fue dominada totalmente por psicólogos cognitivos. Hoy en día, la
neurociencia cognitiva proporciona una nueva manera de entender el cerebro y la conciencia, pues se
basa en un estudio científico que une disciplinas tales como la neurobiología, la psicobiología o la propia
psicología cognitiva, un hecho que con seguridad cambiará la concepción actual que existe acerca de los
procesos mentales implicados en el comportamiento y sus bases biológicas.

El principal objetivo de la neurociencia cognitiva es el estudio de las representaciones internas de los

fenómenos mentales. La neurociencia cognitiva se basa en cinco aproximaciones principales:

En el encéfalo, hay una representación ordenada del espacio personal: la precisión de los exámenes
neurológicos clínicos se basa en mapas corticales fiables del cuerpo. En el córtex hay un mapa del
cuerpo para cada modalidad de sensación.

La representación interna del espacio personal puede modificarse con la experiencia: la capacidad de
modificación de la representación interna puede explicar el síndrome del miembro fantasma.

La representación interna del espacio personal puede estudiarse a nivel celular: cada neurona del
sistema nervioso central tiene un campo receptor específico.

El espacio real, así como el imaginado y el recordado, se representan en las áreas de asociación
parietales posteriores.[6]
Las neurociencias ofrecen un apoyo a la psicología con la finalidad de entender mejor la complejidad del
funcionamiento mental. La tarea central de las neurociencias es la de intentar explicar cómo funcionan
millones de neuronas en el encéfalo para producir la conducta, y cómo a su vez estas células están
influidas por el medio ambiente. Tratando de desentrañar cómo la actividad del cerebro se relaciona con
la psiquis y el comportamiento, revolucionando la manera de entender las conductas y lo que es más
importante aún: cómo aprende nuestro cerebro, cómo guarda información y cuáles son los procesos
biológicos que facilitan el aprendizaje.[cita requerida]

Es cierto que las formas espontáneas de desarrollo parecen una condición necesaria para las formas de
funcionamiento cognoscitivo, pero no son condición suficiente.[7] Existen nomenclaturas
psicopatológicas, hoy aplicadas a los niños, que puede llevar a la medicalización de la infancia.[8]

Índice

Temas de interésEditar

Algunos de los problemas aún no resueltos de la neurociencia son:

Conciencia: ¿Cuál es la base neuronal de la experiencia subjetiva y las sensaciones, la cognición, la

vigilia, el estado de alerta, la excitación y la atención? ¿Cómo se resuelve el problema difícil de la
conciencia? ¿Cuál es su función?[9]

Percepción: ¿Cómo transfiere el cerebro información sensorial en percepción interna coherente?

¿Cuáles son las normas por las cuales se organiza la percepción? ¿Cuáles son las características que
constituyen nuestra experiencia perceptual de acontecimientos internos y externos? ¿Cómo están
integrados los sentidos? ¿Cuál es la relación entre la experiencia subjetiva y el mundo físico?

Aprendizaje y memoria: ¿Dónde se almacenan los recuerdos y cómo se recuperan de nuevo? ¿Cómo
puede ser mejorado el aprendizaje? ¿Cuál es la diferencia entre recuerdos explícitos e implícitos?

Plasticidad neuronal: ¿Qué tan plástico es el cerebro maduro?[10]

Desarrollo y evolución: ¿Cómo y por qué evolucionó el cerebro? ¿Cuáles son las determinantes
moleculares del desarrollo cerebral individual?

Sueño: ¿Por qué soñamos? ¿Cuáles son los mecanismos cerebrales subyacentes? ¿Cuál es su relación
con la anestesia?[11]
 Cognición y decisiones: ¿Cómo y dónde evalúa el cerebro la recompensa y el esfuerzo (costo) para
modular el comportamiento? ¿Cómo modifica la experiencia previa la percepción y el comportamiento?
¿Cuáles son las contribuciones genéticas y ambientales para el funcionamiento del cerebro?

Idioma: ¿Cómo se implementa neuralmente? ¿Cuál es la base del significado semántico?

Enfermedades: ¿Cuáles son las bases neurales (causas orgánicas) de enfermedades mentales como los
trastornos psicóticos (por ejemplo, la manía, la esquizofrenia), la enfermedad de Parkinson, la
enfermedad de Alzheimer o la adicción? ¿Es posible recuperarse de la pérdida de la función motora o
sensorial?[12]

Áreas relacionadasEditar

Las neurociencias exploran campos tan diversos como:

La operación de neurotransmisores en la sinapsis;

los mecanismos biológicos responsables del aprendizaje;

el control genético del desarrollo neuronal desde la concepción;

la operación de redes neuronales;

la estructura y funcionamiento de redes complejas involucradas en la memoria, la percepción y el

habla.

Entre las áreas relacionadas con las neurociencias, se encuentran las siguientes:

el neurodesarrollo

la neuroanatomía

la neurociencia aplicada

la neurociencia cognitiva

la neurociencia computacional

la neuroeconomía
 la neurofisiología

la neurolingüística

la neurología

la neuropsicología

la psiquiatría

la neuropsiquiatría

la neurotecnología

la psicofarmacología

la neurogenética

la neurocirugía

la neurobiología

el neuromarketing

Aspectos históricos: la neuronaEditar

Luigi GalvaniEditar

Luigi Galvani

En 1791, Luigi Galvani, un fisiólogo de Bolonia, descubrió la existencia de actividad eléctrica en los
animales. Había colgado la pata de una rana en un gancho de cobre suspendido de un balcón de hierro.
La interacción entre los dos metales hacía que la pata se contrajera.[cita requerida]

El fisiólogo llamó a esta forma de producir energía «bioelectrogénesis». A través de numerosos y

espectaculares experimentos —como electrocutar cadáveres humanos para hacerlos bailar la «danza de
las convulsiones tónicas»—, llegó a la conclusión de que la electricidad necesaria no provenía del
exterior, sino que era generada en el interior del propio organismo vivo que, una vez muerto, seguía
conservando la capacidad de conducir el impulso y reaccionar a él consecuentemente.[cita requerida]

Hermann von HelmholtzEditar

Hermann von Helmholtz descubrió que la generación de electricidad por parte de los axones de las
células nerviosas no es un producto secundario de su actividad, sino un medio para transmitir mensajes
de un extremo a otro. Logró medir, en 1859, la velocidad de propagación de tales mensajes, y llegó a la
conclusión de que se propagan a 27 m/s (metros por segundo).[cita requerida]

Hermann von Helmholtz

Camillo GolgiEditar

Camillo Golgi desarrolló un método de tinción con cromato de plata, que permite colorear una neurona
entre muchas otras, supuso una revolución en los laboratorios de estudio de tejidos nerviosos. Con este
método identifico una clase de célula nerviosa dotada de extensiones que se conectan a otras células
nerviosas [3] Compartió el Premio Nobel de Medicina de 1906 con Santiago Ramón y Cajal.

Santiago Ramón y CajalEditar

Santiago Ramón y Cajal

Santiago Ramón y Cajal dio a la célula nerviosa el nombre de neurona, unidad elemental del sistema de
señalización del sistema nervioso. Descubre que el axón de una neurona solo se comunica con las
dendritas de otra en regiones especializadas: las sinapsis. Además, una neurona determinada solo se
comunica con ciertas células, y no con otras. En el interior de la neurona, las señales fluyen en una
dirección única. Este principio permite determinar el flujo de la información en los circuitos neurales.
Encontró que existen tres tipos principales de neuronas: sensorial, motora e interneurona.[cita
requerida]

Charles SherringtonEditar

Charles Sherrington estudió los fundamentos neurales del comportamiento reflejo. Descubrió que es
posible inhibir las neuronas además de excitarlas, y que la integración de esas señales determina la
acción del sistema nervioso.[cita requerida]

Edgar AdrianEditar
Edgar Adrian ideó métodos para registrar los potenciales de acción, que son las señales eléctricas
utilizadas por las neuronas para la comunicación. Descubre que son señales de tipo todo o nada, es
decir, o bien se presentan completas o bien no se presentan en absoluto. Compartió el Premio Nobel de
Medicina con Charles Sherrington.[cita requerida]

Julius BernsteinEditar

Julius Bernstein, discípulo de Wilhelm Helmholtz, propuso en 1902 la hipótesis de la membrana porosa
para describir el proceso de conducción eléctrica en las neuronas. Dedujo que hay una diferencia de
potencial entre el interior y el exterior de la célula nerviosa, incluso cuando la célula está en reposo.
(Véase potencial de acción y potencial de reposo.)[cita requerida]

Alan Hodgkin y Andrew HuxleyEditar

Alan Hodgkin y Andrew Huxley desarrollaron investigaciones sobre el axón gigante de las células
nerviosas de los calamares (véase Otto Schmitt). Confirmaron la hipótesis de Julius Bernstein de que el
potencial de membrana en reposo se genera por el desplazamiento de iones de potasio hacia el exterior
de la célula y de iones de sodio hacia su interior. Compartieron el Premio Nobel de Medicina de 1963
con John Eccles, por la investigación sobre las bases iónicas de la transmisión nerviosa.[cita requerida]

Henry Dale y Otto LoewiEditar

Henry Dale y Otto Loewi propusieron la teoría química de la transmisión sináptica. Descubrieron, en
forma independiente, que cuando el potencial de acción de una neurona del sistema nervioso
autónomo llega a los terminales del axón, causa la liberación de una sustancia química en la hendidura
sináptica. Recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1936.[cita requerida]

Edwin Furshpan y David PotterEditar

Edwin Furshpan y David Potter descubrieron, en una langosta de río, que también es posible la
transmisión eléctrica entre dos células nerviosas, si bien la mayoría de las sinapsis son de origen
químico.[cita requerida]

Bernard KatzEditar

Bernard Katz descubrió que cuando un potencial de acción ingresa en la terminal presináptica causa la
apertura de los canales de calcio, lo que permite la afluencia de este elemento químico al interior de la
célula. La abundancia de calcio, a su vez, determina la liberación de los neurotransmisores en la
hendidura sináptica. El neurotransmisor se une a los receptores superficiales de la neurona
postsináptica, y las señales químicas se retraducen a señales eléctricas. Compartió el Premio Nobel de
Medicina de 1970 con Ulf von Euler y Julius Axelrod por los estudios realizados sobre
neurotransmisores.

Rodolfo LlinásEditar

Rodolfo Llinás cambió el dogma establecido desde que Santiago Ramón y Cajal enunció la ley de la
polarización sobre el aspecto funcional de las neuronas. Rodolfo Llinás presentó el nuevo punto de vista
funcional sobre la neurona en su artículo «The Intrinsic Electrophysiological Properties of Mammalian
Neurons: Insights into Central Nervous System Function» ("Las propiedades electrofisiológicas
intrínsecas de las neuronas de los mamíferos: nuevas ideas sobre el funcionamiento del sistema
nervioso central ").[13] Rodolfo Llinás y sus colaboradores investigaron durante los años 80 el
funcionamiento electrofisiológico de las neuronas en los vertebrados y descubrieron las propiedades
electrofisiológicas. Anteriormente se habían observado propiedades intrínsecas en los invertebrados, y
se pensaba que éstas eran únicamente una cuestión relativa a esa línea, pero Llinás y sus colaboradores
demostraron que las neuronas de los vertebrados tienen propiedades electrofisiológicas intrínsecas. El
nuevo punto de vista funcional sobre la neurona quedó resumido en lo que hoy es conocido como la ley
de Llinás.[cita requerida]

Arvid Carlsson, Paul Greengard y Eric KandelEditar

El descubrimiento de cada sustancia química considerada mediadora de la intercomunicación neuronal

aportaba nuevos elementos de conocimiento de la compleja red de conexiones entre células nerviosas y
de sus correspondientes características funcionales.

Eric Kandel esclareció el papel de los transmisores en el complejo proceso de la memoria y el

aprendizaje, estableciendo que la memoria es evocada por cambios directos en los millones y millones
de sinapsis que forman los puntos de contacto entre las neuronas.[14]

Antonio Alcalá MalavéEditar

En el 2002, Antonio Alcalá Malavé descubrió que las áreas cerebrales 17,18 y 19 de Brodmann (véase
Korbinian Brodmann), además de inducir el fenómeno físico y químico de la visión, sirven para informar
del riesgo cardiovascular y algunas demencias. Ese "informe biológico" se traduce como fallo visual en la
calidad, cantidad, color y contraste de las imágenes que llegaban al cerebro o que eran procesadas por
el mismo aunque ya aberradas. Sus trabajos pueden verificarse mediante campimetría computarizada y
análisis computarizado cromático.[cita requerida]

Roderick MacKinnonEditar

Roderick MacKinnon obtuvo en el 2004 la primera imagen tridimensional de los átomos que forman la
proteína de los dos canales iónicos: un canal pasivo de potasio y un canal de potasio activado por
voltaje. Recibió el Premio Nobel de Química.[cita requerida]

John O'Keefe, Edvard Moser y May-Britt MoserEditar

En el 2014, el matrimonio formado por los psicólogos y neurocientíficos noruegos Edvard Moser y May-
Britt Moser compartió con el británico John O’Keefe el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus
estudios sobre las células de lugar del hipocampo: una clase de neuronas que codifican la ubicación
espacial de mamíferos como las ratas y los seres humanos y que les permiten orientarse en el espacio.
Ciertos grupos de neuronas hipocampales se activan o no, dependiendo del lugar de una habitación en
el que nos encontremos en un momento determinado.[cita requerida]

Aspectos históricos: localizaciónEditar

Además de la secuencia histórica asociada a la neurona y a los conjuntos neuronales, es posible seguir la
evolución de las neurociencias considerando la secuencia histórica de las teorías destinadas a establecer
la función de cada sector del cerebro, o bien la consideración de que no existiría una locación concreta
de las funciones cerebrales.

Franz J. GallEditar

La frenología (del griego: φρήν, fren, ‘mente’, y λόγος, logos, ‘conocimiento’) es una antigua teoría
pseudocientífica, sin ninguna validez en la actualidad, que afirmaba la posible determinación del
carácter y los rasgos de la personalidad, así como las tendencias criminales, basándose en la forma del
cráneo, cabeza y facciones. También expuso la idea de que el cerebro poseía partes especializadas para
cada función.[15]

Pierre FlourensEditar

El fisiólogo francés Pierre Flourens efectuaba la ablación de partes del cerebro de animales y estudiaba
su conducta. De manera que, según lo que los animales dejaban de hacer, podía inferir las funciones de
la parte extraída. Observó que, con el tiempo, se restablecía la función original, con independencia de la
parte dañada.[cita requerida]

Paul BrocaEditar

Luego del fallecimiento de un paciente con trastornos en el lenguaje, el neurólogo y antropólogo francés
Paul Broca estudió su cerebro y encontró una lesión en el tercio posterior de la circunvolución frontal
inferior del hemisferio izquierdo.[3] Estudió a otros pacientes con problemas similares y encontró las
mismas lesiones en la ahora denominada área de Broca. Este especialista llegó a afirmar: "Nosotros
hablamos con el hemisferio izquierdo".

Carl WernickeEditar

Carl Wernicke descubrió la que ahora se denomina área de Wernicke, una zona del cerebro cuyas
lesiones producen perturbaciones en la comprensión del habla. Sus descubrimientos, junto a los de Paul
Broca, estimularon los estudios localizacionistas durante el siglo XIX.[cita requerida]

Walter R. HessEditar

Walter Rudolf Hess descubrió la organización funcional del cerebro medio como coordinador de las
actividades de los órganos internos. Empleando estimulación eléctrica en ciertas zonas del mesencéfalo,
Hess pudo reproducir funciones autónomas espontáneas, modificaciones en la respiración o la
circulación, entre otras respuestas.[cita requerida]

Roger W. SperryEditar

Los estudios de Roger W. Sperry permitieron determinar que, aunque cada uno de los dos hemisferios
del cerebro (izquierdo y derecho) intercambia información con el otro a través del cuerpo calloso y de
otras comisuras más pequeñas, existen notables diferencias en la forma de procesamiento de la
información entre uno y otro.[cita requerida]

Hubel y WieselEditar

David H. Hubel y Torsten Wiesel descubrieron las características del procesamiento de la información
visual. Estudiando su desarrollo en gatos pequeños, detectaron la capacidad de las neuronas corticales
para reorganizarse ante situaciones de privación sensorial y determinaron que la reorganización de las
neuronas corticales ocurre solo en periodos determinados.[14]
Véase tambiénEditar

circuito neuronal

neurobiología

neurociencia aplicada

neurociencia cognitiva

neurociencia social

neuroética

neurofisiología

neuromito

neurona espejo

neuropsiquiatría

ReferenciasEditar

«What is neuroscience» (en inglés). Washington DC: Society for Neuroscience. Consultado el 21 de
febrero de 2012.

Applications, National Research Council (U.S.). Committee on Opportunities in Neuroscience for Future
Army (1 de junio de 2009). Opportunities in neuroscience for future army applications (en inglés).
National Academies Press. ISBN 9780309127400.

Manes, Facundo; Niro, Mateo (2014). Usar el cerebro. Buenos Aires: Planeta. ISBN 978-950-49-3982-5.

Purves, Neurociencia (2015). «1». Estudio del sistema nervioso. Médica Panamericana. p. 1. ISBN 978-
84-9835-754-7.

«Consejo Mexicano de Neurociencias».

Jessel T., Neurociencia y conducta (1997). «5». De las neuronas a la cognición. Prentice Hall. p. 345. ISBN
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Terigi, Psicología educacional (2013). «1». La especificidad del aprendizaje escolar. Universidad Nacional
de Quilmes. p. 29. ISBN 9789871856435.
Dueñas Gabriela, ¿Niños o síndromes? (2011). «6». La patologización de la infancia. noveduc libros. p.
97. ISBN 978-987-538-316-6.

[1] van Hemmen, J.L. and Sejnowski, T.J.(ed), 23 Problems in Systems Neuroscience, Oxford University
Press, 2006

Luis Ignacio Brusco (2018). «La plasticidad del cerebro en la niñez. Por Dr. Luis Ignacio Brusco.».
Consultado el 24 de septiembre de 2019.

«Trastornos del sueño y de los ritmos biológicos en la enfermedad de alzheimer - NLM Catalog - NCBI».
www.ncbi.nlm.nih.gov. Consultado el 24 de septiembre de 2019.

«Cerebro y Olvidos » Alzheimer Argentina». Consultado el 24 de septiembre de 2019.

Llinás, Rodolfo (1988). «The Intrinsic Electrophysiological Properties of Mammalian Neurons: Insights
into Central Nervous System Function». Science 242: 1654-1664.

Principios de neurociencias para psicólogos de M. A. Álvarez González y M. Trápaga Ortega. Paidós

SAICF. ISBN 950-12-3464-9

Gall, Franz Joseph (1806). Exposición de la doctrina del doctor Gall, o nueva teoría del cerebro,
considerado como residencia de las facultades intelectuales y morales del alma. Imprenta de
Villalpando.

12. La relación ética, neurociencias y Derecho. J.F.Martinez, 2017-12

BibliografíaEditar

Kandel, Eric R. En busca de la memoria. Katz Editores. ISBN 978-987-1283-40-8.

Polanco, R. (2007). «El objeto de la mente: Revisión histórica sobre el abordaje de la mente.» Revista
de Psicología U. Valparaíso, 4, dic.

Santos Salvaggio, Premios Nobel. Ramón Sopena. ISBN 84-303-0790-7.

DocumentalesEditar

D'Amicis, F., Hofer, P. y Rockenhaus, F. (2011) El cerebro automático: El poder del inconsciente.
 D'Amicis, F., Hofer, P. y Rockenhaus, F. (2011) El cerebro automático: la magia del inconsciente.

Enlaces externosEditar

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