Curso básico de psicofisiología

Curso básico de psicofisiología

CURSO BÁSICO DE PSICOFISIOLOGÍA Fernando Paladines Jaramillo 2da. Edición: 2011

Universidad Politécnica Salesiana Av. Turuhuayco 3-69 y Calle Vieja Casilla: 2074 P.B.X.: (+593 7) 2050000 Fax: (+593 7) 4088958 e-mail: [email protected] www.ups.edu.ec Cuenca-Ecuador Carrera de Psicología UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA Casilla: 2074 P.B.X.: (+593 7) 2050000 Cuenca-Ecuador

Recopilación, organización, adaptación y edición: Ps. Cl. Fernando Paladines Jaramillo Diseño, Diagramación e Impresión:

Editorial Universitaria Abya-Yala

ISBN UPS:

978-9978-10-088-2

ISBN Abya-Yala:

978-9942-09-001-0

Impreso en Quito-Ecuador, octubre 2011

Índice

Presentación ..........................................................................

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Agradecimiento .....................................................................

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Prólogo a la segunda edición ................................................

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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Introducción a la psicofisiología ................................ Evolución del sistema nervioso y del cerebro ............ Constitución del sistema nervioso: células y tejido... Estudio macroscópico del sistema nervioso .............. Barreras defensivas e irrigación sanguínea del sistema nervioso central (SNC)............................ Sistema nervioso central (SNC) ................................. Organización funcional del córtex cerebral............... Funciones sensitivas y sensoriales .............................. Función motriz ........................................................... Funciones cognitivas del córtex cerebral ................... Estados de actividad encefálica: sueño y ondas cerebrales ....................................................... Sistema nervioso periférico (SNP)............................. Sistema endócrino u hormonal.................................. Patologías neuropsicológicas y neuropsíquiátricas ...

15 47 85 125 137 157 209 225 255 265 289 295 307 317

Colofón .................................................................................. 365 Bibliografía consultada ......................................................... 371

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Glosario ................................................................................. 375

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La labor como docente universitario, así como el ejercicio profesional como psicólogo clínico, motivó en mí la necesidad de construir y desarrollar el texto Curso Básico de Psicofisiología, con la intención de que sea utilizado como una guía para el aprendizaje en las asignaturas que se enfocan en la raíz biológica del comportamiento. Este libro no fue planificado ni deseado; primero fue estructura y empezó a ver la luz cuando aún eran hojas recicladas en las que garabateaba mis clases, al prepararlas, para entender y no olvidar los puntos centrales que debía tratar con mis estudiantes. Al final de cada semestre contaba con una serie de apuntes, que compilaban los resúmenes de mis clases, de tal manera que decidí pasarlos a limpio en mi ordenador, para luego, a su vez, repartirlos entre los y las estudiantes con el fin de que no tuvieran que preocuparse de anotar todo lo que yo iba diciendo y para que no perdieran la atención ante las imágenes visuales con las que frecuentemente apoyo mis explicaciones. A ellos y a ellas, les encantó la idea, y a mí también. Los contenidos del texto han sido revisados una y otra vez, tratando de armar una guía de estudio coherente y con información oportuna. En el recorrido de mis años como docente, el texto ha experimentado muchas revisiones, a través de las cuales he recortado muchos temas y he incorporado algunos otros. En la Universidad Politécnica Salesiana, los prototipos de este libro comenzaron a difundirse entre estudiantes (no solo de aquellos de los que yo era profesor, sino de los de otros paralelos y niveles) y colegas de la carrera de Psicología. Así, estimulado por la idea de que la información por mí organizada, trascendía los límites del aula de los segundos niveles de Psicología, emprendí la labor de tomar más en serio a los iniciales manuscritos para empujarlos a una edición de imprenta.

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Presentación

El texto centra su interés en la extracción y organización de información útil y pertinente, atendiendo siempre a aquella que los y las estudiantes necesitarán conocer para su futuro desempeño profesional, ya sea para establecer criterios para el diagnóstico y tratamiento o simplemente por el goce de aprender cómo funciona el cosmos neuronal. De ninguna manera los contenidos de aprendizaje inician o concluyen en el material aquí expuesto; primero porque existe mucha más información de lo que puede abarcar este texto; y segundo, porque el sistema nervioso es un tema científico que aún no se ha terminado de estudiar ni comprender. El estudio de la base orgánica del ser humano y su psiquismo, así como su funcionamiento siempre plantea dificultades y retos debido a la complejidad del sistema neuronal. En efecto, si nuestro cerebro y estructuras subyacentes fueran simples, no habría pensamiento ni funciones superiores. El camino siempre arduo, pero interesante, y a veces desconcertante, para tratar de entender el aspecto concreto del sistema nervioso: su anatomía y su dinámica (su fisiología), exige un lazarillo confiable aparte de la actitud, el interés y la curiosidad intelectual. Este trabajo pretende cumplir con dicha función de guía, al menos para una parte del trayecto estudiantil. La obra ha sido estructurada en dos partes:

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La primera contiene:

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1. Una revisión del nacimiento de la investigación cerebral, así como las disciplinas científica e investigadores relacionados. 2. Los métodos y técnicas que se aplican a la investigación y estudio del sistema nervioso. 3. Estudio de la evolución filogenética y ontogenética (somero estudio embriológico y evolutivo) del sistema nervioso humano. 4. Estudio de la estructuración microscópica y fisiología celular del sistema nervioso. 5. Estudio de la estructuración macroscópica del sistema nervioso central (anatomía descriptiva).

La segunda correspondiente a fisiología y patología, trata 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Organización funcional del córtex cerebral. Sentidos especiales y generales. Movimiento muscular voluntario Funciones intelectuales Estados de actividad encefálica Sistema nervioso periférico Sistema endócrino Patologías neuro-psicológicas y neuro-psiquiátricas

Hacia el final de este libro se encontrará la bibliografía consultada para la obtención de los textos y gráficos. Como podrá observarse, no existen casi citas textuales, ya que la información de las citadas fuentes ha sido reelaborada para que se adapte al proceso de enseñanza-aprendizaje. En muchos casos las he sintetizado y reorganizado. Los gráficos deberán considerarse una especie de citas textuales visuales, aunque algunos han sido modificados bajo el criterio ya señalado (la fuente del gráfico consta junto a los mismos). Algunos temas se han organizado a través de cuadros sinópticos o esquemas, con el fin de facilitar la comprensión y memorización, intentando darle al presente texto un carácter amable. La intención de este texto es ser una primera aproximación al entendimiento de uno de los aspectos más fascinantes del ser humano: su comportamiento, pues esta tarea es la que ha de emprender quien desee conocer de psicología. La personalidad, el carácter, el temperamento, las emociones, los comportamientos, no son estructuras abstractas, no son solamente conceptos, aunque tengamos que conceptualizarlas para estudiarlas. Son realidades inherentes a las personas y como tales tienen un sustrato material cuyo funcionamiento en interrelación con el medio, las originan. Esta base material es el sistema nervioso, por ello el conocimiento del mismo es vital para entender psicológica y filosóficamente al ser humano. Espero con este trabajo responder a la pregunta planteada en más de una ocasión por los estudiantes universitarios ¿Para qué sirve saber esto? ¿Esto

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de:

debemos aprenderlo de memoria? La respuesta a estas interrogantes es sencilla pero categórica: sin memoria no hay aprendizaje, sin memoria no hay historia, sin memoria no queda más que el olvido. El saber de memoria que se considera para el aprendizaje, es el saber que no se olvida, el saber que es fruto del entendimiento. Pero no solo la memoria interviene en el estudio del sistema nervioso, también está el razonamiento, que es esa función que nos permite obtener conclusiones lógicas valederas para explicar el por qué de los diferentes modos de actuar de las personas. Espero con este trabajo abrir una puerta hacia el conocimiento del sistema nervioso, y por ende, del cerebro, el único órgano de nuestro cuerpo capaz de estudiarse a sí mismo y a los demás órganos. Las demás metas, a partir de aquí, serán entender su estructura y funcionamiento.

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Fernando Paladines Jaramillo Quito, mayo de 2007.

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La gratitud, sentimiento fuerte que compromete y obliga a los seres humanos; por ello expreso mi reconocimiento a las personas que han colaborado a la construcción continua de este texto. Al igual que a las siguientes instituciones, cuyo trabajo ha sido indispensable para que el lector y yo mismo podamos navegar por el sistema nervioso. Agradezco a: Mi gratitud a la doctora Cecilia Jaramillo por ser el ejemplo profesional a seguir; ser la fuente inagotable de recursos e informaciones, muchas de las cuales constan en el texto. Ademas de ser mi irreemplazable auxiliar a la hora de corregir la sintaxis y la semántica en la redacción. A la doctora Alicia Brauer por su amistad, su generosidad ilimitada a la hora de compartir textos y conocimientos; por mantenerme actualizado y haber sido mi guía, en circunstancias fortuitas, por el camino de la docencia universitaria. Al señor Alfredo Jiménez Barros por ser ejemplo para la organización y la coherencia de mis pensamientos; por enseñarme que la amistad y el conocimiento son circunstancias que guardan estrecha relación con los valores estéticos. Al señor Alberto Estrella por conducirme y apoyarme en el camino de asumir responsabilidad con la ética y la moral por delante. Al doctor Demián Laurini, especial amigo, por esclarecer mis dudas dentro del conocimiento de la anatomía y fisiología.

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Agradecimiento

A todos mis alumnos y alumnas, pasados, presentes y futuros, que con sus preguntas son el motor de mis propios conocimientos y aprendizajes. A la Universidad Politécnica Salesiana por la publicación de este trabajo y por apoyarme en el ejercicio como profesional de la docencia, tarea que nunca termina, ya que enseñar, no es sino, otra forma de aprender. A todos muchas gracias.

FERNANDO PALADINES

Quito, mayo de 2007

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Prólogo a la segunda edición

La tarea como docente comprometido con los jóvenes ha sido la motivación que me ha llevado a la revisión del texto publicado en el año 2008. Ciertos entramados imperfectos me han obligado a replantear y reorganizar algunos temas de la primera edición. Al ser concebido este texto como una guía pedagógica, algunas de sus características no respondían a su objetivo educativo. Por ejemplo, los gráficos en ciertos casos, no resultaban lo plenamente esclarecedores o la estructura lógica, implícita al pasar de un tema a otro, no era tan lógica como pensaba y llevaba, lo confieso, a confusión u obstaculización del aprendizaje y comprensión. Todos estos errores involuntarios han sido corregidos gracias a la experiencia ganada, resultando en un texto mucho más asequible y entendible para las y los estudiantes. Los gráficos han mejorado, se han precisado mejor términos, definiciones y conceptos; se ha añadido al final, un pequeño glosario orientador de unos cuatrocientos términos aproximadamente; he procurado que consten los retratos tanto de los autores como los investigadores históricos en psicofisiología, que se citan en el texto, como una forma de traerlos a la vida. Incluso me ha parecido buena idea intercalar entre temas algunos datos adicionales, anecdóticos muchos de ellos. Al inicio de cada capítulo, títulos o subtítulos (no de todos), se podrán leer algunos cuentos, poemas o frases cuya

presencia tiene el fin de romper con la aparente aridez de la materia que aquí se trata y llevar a la reflexión unas veces, y otras, al disfrute estético literario. Otra meta de esta novedad, es mostrar y demostrar que la ciencia es hermana siamesa del arte. Es necesario dejar sentados en estas líneas mis agradecimientos al Sr. Eduardo Galeano, ese uruguayo latinoamericano universal, quien generosamente me ha autorizado para transcribir algunos de sus cuentos, los cuales el lector podrá disfrutar, como ya dije, en algunos pasajes del libro. Invito nuevamente a las personas que ojeen este trabajo, a que sean duras críticas de él, pero que también intenten disfrutarlo a pesar de los errores que puedan quedar a pesar de la revisión efectuada.

FERNANDO PALADINES

Fernando Paladines Jaramillo Quito, julio de 2011

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1 Introducción a la Psicofisiología

Introducción La psicofisiología, también denominada psicobiología, es una disciplina científica que se deriva de la psicología y la fisiología. Forma parte de un grupo de disciplinas que se reúnen bajo el nombre de ‘Neurociencias’ y tiene como propósito entender cómo se interrelacionan los diferentes elementos del sistema nervioso para originar el comportamiento. Incluye el estudio del sistema nervioso desde el punto de vista estructural, químico, fisiológico y patológico. Los antecedentes históricos inmediatos de esta disciplina nos remiten al nacimiento de la psicología. La psicología es un área del conocimiento científico que nació a fines del siglo XIX, como una disciplina independiente de la filosofía. El hecho que marcó este nacimiento fue la creación, por parte de Wilhelm Wundt, del primer laboratorio de psicología experimental en la ciudad de Leipzig (Alemania), en el año de 1879. Según consideraba Wundt, la psicología tenía como objeto de estudio a la conciencia; mientras que la fisiología se dedicaba al estudio de la actividad funcional de los órganos. Por otro lado, la fisiología es una disciplina bastante antigua, tiene algunos miles de años y nace estrechamente vinculada

con la anatomía. El personaje histórico que parece haber realizado las primeras sistematizaciones coherentes de los conocimientos en fisiología, fue Hipócrates (420 a.C.), lo cual fue continuado por Aristóteles quien puso énfasis en la relación entre estructura y función; más tarde, en el siglo II de nuestra era, Claudio Galeno fue el primero en emplear experimentos para probar las funciones del cuerpo, por ello se lo considera como fundador de la fisiología experimental. En este primer capítulo y para iniciar el aprendizaje de la psicofisiología, se revisarán algunas cuestiones básicas e introductorias. Así, se estudiará consecutivamente: definición, objeto y objetivos de la psicofisiología; relaciones interdisciplinarias; breve síntesis histórica acerca de la investigación cerebral; métodos y técnicas que sirven a la psicofisiología en la investigación y creación del conocimiento. Definición y objeto de la psicofisiología La psicobiología o psicofisiología es una disciplina que históricamente tiene raíces tanto en la psicología y la filosofía como en la biología. Por ello se la podría definir como una disciplina científica que tiene como objeto de estudio a las interrelaciones existentes entre los aspectos fisiológicos y los aspectos psicológicos del comportamiento.

Objetivos

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Entre los objetivos de la psicofisiología están:

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1. Descubrir y explicar las relaciones existentes entre las funciones psicológicas (sensación, percepción, atención, memoria, emociones, pensamiento, lenguaje, aprendizaje y comportamiento) y su sustrato orgánico (el sistema nervioso y el sistema endócrino). 2. Construir teorías capaces de explicar y predecir conductas y actos mentales en términos biológicos.

Relaciones interdisciplinarias de la psicofisiología

Disciplinas básicas Llamamos disciplinas básicas a aquéllas que representan un apoyo fundamental a la psicofisiología para lograr su objetivo, entre estas mencionamos: 1. Biología: es una rama de las Ciencias Naturales que estudia las leyes de la vida. Estudia a los organismos en su forma (morfología); en sus funciones (fisiología); en sus factores hereditarios (genética); en su clasificación (taxonomía); también abarca la estructura general de los cuerpos (anatomía); la estructura de las células (citología); de los tejidos humanos y animales (histología) y de las plantas en general (botánica). 2. Morfología: es una rama de la Biología, y por ende de la Medicina. Estudia la forma y estructura de los seres vivos y sus órganos; abarca: Anatomía (morfología macroscópica), Histología y Citología (morfología microscópica) y Embriología (morfología del desarrollo). 3. Anatomía: etimológicamente, la palabra anatomía proviene de dos voces latinas: ana = separación y tomos = corte (la idea que dan estas partículas latinas se sintetiza en ‘disección’). La Anatomía es la disciplina médica más antigua, que a través de la observación y manipulación de órganos y tejidos describe la constitución y forma del cuerpo. Se puede afirmar que la historia de la Anatomía está íntimamente ligada a la de la Medicina; de hecho, los primeros

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Para poder lograr estos objetivos, la psicofisiología establece relaciones, necesarias e indispensables, con otras disciplinas científicas y ciencias que también tienen como objeto de estudio al sistema nervioso desde diferentes ámbitos y puntos de vista. Unas estudian su estructura (química o física), su fisiología (comunicación neuronal, obtención y procesamiento de información, por ejemplo), sus patologías (lesiones, disfunciones), su evolución y otros aspectos.

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grandes médicos, antes fueron anatomistas y desarrollaron paralelamente la Anatomía con la Medicina general. La Anatomía y la Fisiología también han tenido un desarrollo paralelo, de tal modo que cuando se habla de la forma de un organismo (Anatomía), también se debe incluir su función (Fisiología) y viceversa. Las diferentes formas de abordar el estudio de la anatomía han generado que ésta se divida en varias ramas: • Anatomía descriptiva: describe los sistemas corporales en su integridad y por separado, lo cual puede hacer perder de vista el conjunto del organismo; proporciona un conocimiento detallado de cada sistema corporal. Esta anatomía divide al cuerpo humano en los siguientes sistemas morfo-funcionales: óseo (osteología), articular (artrología), muscular (miología), cardiovascular (cardiología y angiología), nervioso (neurología), respiratorio (neumología), digestivo (gastroenterología), urinario (urología), reproductor (ginecología), glandular (endocrinología) e inmunológico (inmunología). • Anatomía topográfica o regional: su campo de estudio tiene que ver con la descripción de la composición estructural de las diversas regiones o sectores en los que se divide el cuerpo humano. Si bien entre tales regiones no existen límites precisos, el estudio topográfico facilita el conocimiento posterior en otras disciplinas médicas como la clínica y la cirugía. Las regiones en las que se divide al cuerpo para su estudio son: cabeza, cuello, miembros superiores, miembros inferiores, tronco superior (tórax), tronco inferior (abdomen), tronco posterior (espalda), pelvis y periné. • Anatomía clínica (Gr. kliné = cama): es aquella anatomía que integra el conocimiento de los otros tipos de anatomía, lo cual se requiere para el examen clínico de una persona, consiste básicamente en la observación de los síntomas y signos de una enfermedad o disfunción. • Anatomía quirúrgica: tiene como principal objetivo utilizar los conocimientos anatómicos para identificar patologías que pueden ser tratadas mediante una intervención quirúrgica.

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Ramas derivadas de las disciplinas básicas De las disciplinas básicas derivan, a su vez, otras muy especializadas en los diferentes aspectos del sistema nervioso. Las más importantes son: 1. Biología molecular: se ocupa del estudio de las bases moleculares de la vida; es decir, estudia las estructuras de las

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• Anatomía comparada: su objetivo es establecer comparaciones entre la anatomía de diferentes especies, tanto vivas como extintas, con el propósito de encontrar similitudes y diferencias que puedan explicar los cambios evolutivos o de otro tipo. Comprende también el estudio comparativo de la anatomía masculina y femenina. Embriología: rama de la biología que se ocupa del estudio de la formación y desarrollo de los embriones animales. Su ámbito de investigación comprende el desarrollo del huevo fecundado y del embrión, y el crecimiento del feto. Fisiología: estudia los procesos físicos y químicos que tienen lugar en los organismos vivos durante la realización de sus funciones vitales. Estudia actividades tan básicas como la reproducción, el crecimiento, el metabolismo, la respiración, la excitación y la contracción, en cuanto se lleven a cabo dentro de las estructuras de las células, los tejidos, los órganos y los sistemas orgánicos del cuerpo. Farmacología: estudia la interacción entre las sustancias químicas y los tejidos vivos. Si la sustancia química es beneficiosa, su estudio se llama terapéutica; si es perjudicial, su estudio se denomina toxicología. En cualquier caso, la farmacodinámica define, cómo se absorbe el material en el organismo, dónde actúa, cuál es su efecto y cómo se metaboliza y elimina. Psicología: es la disciplina científica que estudia al ser humano en sus actividades: mental, afectiva y conductual tanto desde el punto de vista general, individual, social y genético. Neurología: es la especialidad médica que se ocupa del estudio del sistema nervioso en general.