TEMA 2: BASES BIOLÓGICAS DE LA

CONDUCTA Y DEL PENSAMIENTO

1.- ¿Qué entendemos cuando decimos que algo está genéticamente determinado? 2.- ¿Qué diferencia existe entre cromosoma y gen? 3.- ¿Cómo se llaman las células nerviosas? 4.- ¿Qué son los neurotransmisores? 5.- ¿Conoces alguna estructura del cerebro? 6.- ¿Qué es un hemisferio cerebral? 7.- ¿Por qué se dice que la hipófisis es la “glándula maestra” del sistema endocrino?

Encuesta inicial

“El hombre debería saber que del cerebro vienen las alegrías, los placeres, la risa y las

bromas y también las tristezas, la aflicción y el abatimiento…Y, a través del mismo

órgano, nos volvemos locos, y el miedo y los terrores nos asaltan, así como el

desasosiego y la torpeza. Todo eso lo sufrimos desde el cerebro”. (Hipócrates)

BASES BIOLÓGICAS DE LA CONDUCTA

GENÉTICA S.N. S. ENDOCRINO

Rasgos Neuronas

Alteraciones

Cromosómicas

Trastornos

Neurotransmisores

SNC/SNP

Glándulas de

Secreción interna

Vierten hormonas

Hipófisis/Hipotálamo

Personalidad

Inteligencia

investigación investigación

1. LA HERENCIA BIOLÓGICA

• Gregor Mendel es el padre de la Genética y el descubridor de las leyes de la herencia.

• Fue un monje aficionado a la jardinería que se dedicó a experimentar cruzando variedades de guisantes, don diego de noche, etc .

• Descubrió la existencia de “factores hereditarios” (genes), responsables de la transmisión de los caracteres

LA GENÉTICA

GENÉTICA: Es la ciencia que estudia la transmisión de los caracteres

biológicos hereditarios de una generación o otra. Autor: Gregor Mendel.

GENES: responsables de la herencia.

Caracteres iguales o distintos (dominante/recesivo)

Genotipo: carga del individuo / Fenotipo: rasgos que se

manifiestan.

CROMOSOMAS (cuerpos coloreados): cadenas de moléculas que

contienen ADN.

Ser humano los genes se distribuyen en 23 parejas de cromosomas.

En cada una de nuestras células se encuentran copias de los 46

cromosomas heredados de nuestros padres, 23 de nuestro padre y 23

de nuestra madre

frag

men

tos

LAS LEYES DE LA HERENCIA

Los caracteres hereditarios pueden

ser dominantes o recesivos.

Si son dominantes se manifiestan

en el individuo incluso si sólo

tiene un ejemplar (heterocigosis,

ej. Ojos oscuros);

En cambio, si el carácter es

recesivo, se necesitan los dos

ejemplares para que se

manifieste en el fenotipo del

individuo (homocigosis, ej. Ojos

claros)

Herencia de enfermedades

que sólo se manifiestan en Homocigosis: ej.

Enfermedad de Tay-Sachs, debida a la alteración en el cromosoma 15, es

una enfermedad mortal que afecta al sistema nervioso y produce ceguera,

sordera, parálisis y la muerte a una edad muy temprana

Herencia ligada al sexo: genes situados en el

cromosoma X, la mujer puede ser portadora si posee el gen

afectado en uno de sus cromosomas X y aún así no padecer la

enfermedad, pero si transmitirla. El varón tiene o no tiene el gen

afectado, luego tiene o no tiene la enfermedad. Ejs: Hemofilia y

Daltonismo

Las bases de la genética

• La información genética se guarda en

los cromosomas.

• Los cromosomas están formados por

cadenas de ADN, en las que los

genes se extienden como fragmentos.

En el hombre se cree que existen

cerca de 25000 genes.

• Cada individuo recibe un cromosoma de cada tipo y progenitor. Luego de cada tipo de cromosoma poseemos 2 ejemplares, uno de nuestro padre y otro de nuestra madre.

• Todos los hermanos comparten como media el 50 % de su carga genética, aunque en cuanto a los rasgos concretos, este 50 % puede variar mucho entre unos hermanos y otros.

Cariotipos masculino y femenino

HERENCIA DEL SEXO

El hombre posee 46 cromosomas,

agrupados en 23 parejas, una de estas

parejas corresponde a los cromosomas

sexuales, que serían: XX en la mujer y XY

en el hombre

ERRORES EN LA COPIA:

•Cuantitativos: falta o exceso de un cromosoma

Monosomías : Síndrome de Turner (X): infantilismo

Trisomías:

(XXY): caracteres secundarios de la mujer en detrimento de

los del hombre.

Del par 21: Sindrome de Down

•Cualitativos: un cromosoma o gen está colocado donde no corresponde

deleciones: cromosoma 5: Síndrome del maullido de gato

Traslocaciones

LA GENÉTICA

El síndrome de Klinefelter

(KS, por sus siglas en inglés) se presenta en algunos hombres que tienen más de un

cromosoma X (XXY).

Síndrome de Down.

Las alteraciones

cromosómicas tienen

siempre

consecuencias

dramáticas: Trisomía

del par 21 o

Síndrome de Down,

que causa retraso

mental, rasgos físicos

peculiares, y

alteraciones del

corazón, sistema

endrocrino y sistema

digestivo.

ALTERACIONES EN LOS CARIOTIPOS

HERENCIA DE LOS CARACTERES

PSICOLÓGICOS

La transmisión genética de rasgos psicológicos se estudia en gemelos univitelinos criados en ambientes diferentes. De dichos estudios se deriva que siempre existe cierto grado de moldeabilidad ambiental

No hay duda sobre la incidencia de factores genéticos en caracteres psicológicos como la inteligencia y en trastornos y enfermedades como la esquizofrenia, el autismo, la depresión….

2. El Sistema Nervioso

• El sistema nervioso está formado por dos

tipos de células: neuronas (10%) y

neuroglias (90%).

• Las neuronas son las responsables de la

transmisión del impulso nervioso.

• Las neuroglias cumplen la función de

sostener y mantener a las neuronas

• Peso del cerebro del recién nacido: 400 g.

• Peso del cerebro del adulto: 1500 g

• Nº de neuronas: 1000000000000

• Nº de sinapsis: 1000000000000000

• Nº máximo de sinapsis por neurona:10000

• Pérdida de neuronas del cortex: 85000/día es decir, 1 por segundo

• Longitud total de los nervios: 150 millones de km (la distancia entre la Tierra y el Sol)

El cerebro en cifras

CLASIFICACIÓN SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC): protegido por cubierta ósea (cráneo y columna

vertebral), “es el centro de control”

Médula espinal

Encéfalo: tronco cerebral, cerebelo, diencéfalo, cerebro

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP): sin protección ósea, “transmite información”

SN Somático: nervios sensitivos y motores

SN Autónomo: simpático y parasimpático

2.1. Células nerviosas y neurotransmisores

• Su función consiste en transmitir el impulso nervioso.

• Poseen una gran capacidad para almacenar, recuperar y utilizar información.

• Las neuronas se hayan conectadas en grandes redes que recorren todo el S.N.

• El mantenimiento de este sistema requiere 50 ml de oxígeno por minuto.

• El impulso nervioso viaja a una velocidad media de 320 km por hora.

La NEURONA es una célula muy especializada con una forma muy diferente a una

célula animal clásica. En ella se distinguen:

Núcleo: que contiene el ADN (genes que fabrican los NT)

Dendritas: múltiples ramificaciones cortas que salen del cuerpo celular, que al ser

excitadas por estímulos físicos o por otras neuronas, dan lugar al impulso nervioso

Axón: prolongación larga y única que sale del cuerpo celular, recubierta por una

vaina de naturaleza grasa (mielina), encargado de transmitir el impulso nervioso a la

siguiente neurona

TRANSMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO

El impulso nervioso discurre siempre en una única

dirección, de las dendritas o cuerpo celular hasta la

terminación axónica, desde donde salta a la

siguiente neurona a través del espacio que existente

entre ellas, llamado SINAPSIS, descubierto por

nuestro Premio Nóbel, Santiago Ramón y Cajal.

Nace en 1852 en Navarra y muere en Madrid en

1934. Padres aragoneses (Larrés)

En 1906 le conceden el Premio Nóbel por sus trabajos

en la “Doctrina de la Neurona” en la que defendía

que el tejido cerebral estaba compuesto por células

individuales (las neuronas), separadas por un

espacio físico llamado “sinapsis”

Por tanto, transcurre en 2 fases:

A) Fase eléctrica: dentro de la propia neurona

B) Fase química: salto de una neurona a la

siguiente.

A) FASE ELÉCTRICA

La transmisión del impulso nervioso dentro de la propia neurona, desde las dendritas o cuerpo celular hasta la terminación axónica se debe a un proceso eléctrico que se transmite como una mecha encendida de pólvora a lo largo de la neurona.

Este proceso eléctrico se origina por la entrada y salida de iones con carga eléctrica (Na y K), de tal forma que produce una diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la célula. Este fenómeno se transmite al punto adyacente, y así sucesivamente.

B) FASE QUÍMICA

Cuando el potencial de acción llega a la terminación axónica, se liberan los Neurotransmisores que se encontraban almacenados en vesículas al espacio físico que separa una neurona de otra ( Sinapsis).

Estos neurotransmisores se unen a receptores que se encuentran en la Neurona Postsináptica, iniciándose entonces el potencial de acción en dicha neurona, abriéndose los canales de sodio, etc, y volviendo a la fase eléctrica

LOS NEUROTRANSMISORES

Son enzimas almacenadas en unas vesículas que se sitúan al final del axón y que al ser liberadas

provocan la excitación de los receptores de las dendritas de la siguiente neurona. Su función

es posibilitar o inhibir la sinapsis o comunicación interneuronal.

Se conocen cerca de 50 neurotransmisores

Muchos fármacos y drogas potencian o disminuyen sus efectos en el cerebro

ACETILCOLINA

NOREPINEFRINA,

NORADRENALINA

ADRENALINA

DOPAMINA ENDORFINA GABA

Responsable de la

contracción de los

músculos

Alzheimer

Actúan en situaciones

de emergencia

Depresión

Coordinación de

movimientos y atención

TDA-H

Parkinson

Inhibidor del dolor Inhibidor

Ansiedad

Epilepsia

Glutamato

(memoria)

Serotonina

(bienestar emocional)

GABA (Ácido gammaaminobutírico)

• Es el principal NT inhibitorio. Todas las sustancias que interfieren con él

producen un aumento de la excitabilidad cerebral

• Los ansiolíticos (benzodiacepinas) y los somníferos (barbitúricos)

favorecen su transmisión, y el alcohol potencia su acción

• Los trastornos de ansiedad y la epilepsia se relacionan con defectos en

su transmisión.

• Tiene función excitatoria, y es responsable de la contracción de la

musculatura voluntaria y de la activación glandular.

• Interviene en la transmisión del dolor, de las sensaciones, del ciclo

sueño-vigilia, de las funciones mnésicas.

• Trastornos como la enfermedad de Alzheimer, la Miastenia (parálisis

progresiva) y los efectos causados por intoxicaciones diversas (botulismo,

setas, venenos de serpientes), tienen que ver con el bloqueo o la

inactivación de los receptores para este neurotransmisor

ACETILCOLINA

DOPAMINA • Cumple las dos funciones, excitatoria e inhibitoria, se relaciona con la coordinación de movimientos y la atención, la activación emocional, el aprendizaje y la memoria.

• Su falta es común en los niños hiperactivos y en la enfermedad de Parkinson.

• Su exceso se relaciona con la esquizofrenia y con los efectos de drogas como las anfetaminas y la cocaína que actúan favoreciendo su acción.

SEROTONINA • También es un NT excitatorio e inhibitorio. Interviene en el control de los ciclos sueño-vigilia, el bienestar emocional, la conducta sexual, la dieta, etc

• La disminución de su actividad se asocia a la Depresión. Antidepresivos tan conocidos como el PROZAC inhiben la recaptación de la serotonina de las sinapsis

• Drogas como la cocaína y las anfetaminas provocan un aumento de su concentración en las sinapsis del sistema límbico, alterando los centros de regulación del sueño, el apetito, la autoestima, la capacidad de comunicación y la atención.

NORADRENALINA • Junto con la Adrenalina actúa en situaciones de emergencia aumentando el

ritmo cardiaco, la presión sanguínea, etc. Determina el estado de activación y vigilia del individuo, interviene en el control de la conducta alimentaria, el aprendizaje, la memoria….

• Su falta es responsable de algunas formas de Depresión

• Las anfetaminas y la cocaína potencian su acción.

• Son opiáceos endógenos que inhiben el dolor, con estructura y funciones similares a las drogas derivadas del opio (morfina, heroína) producidas por el propio organismo.

• El organismo las produce de forma natural en situaciones de gran stress físico.

• Se ha comprobado que situaciones que produzcan de forma continuada sensaciones de relajación, bienestar y/o que induzcan a la risa estimulan su producción.

ENDORFINAS

ENCÉFALO-CEREBRO

2.2. Sistema nervioso central

MEDULA ESPINAL

•Coordina los actos reflejos más simples como flexionar la pierna

•Intermediaria entre el cerebro y las distintas partes del cuerpo

TRONCO CEREBRAL

ES EL ENLACE ENTRE LA MÉDULA Y EL CEREBRO

BULBO RAQUÍDEO: controla la respiración y el ritmo cardíaco

CEREBELO

•Coordinación de movimientos y equilibrio

•Interviene en la memoria y el aprendizaje

2.2. Sistema nervioso central

DIENCÉFALO

ENTRE LOS DOS HEMISFERIOS CEREBRALES.

Hipófisis regula la actividad endocrina del organismo junto con el Epitálamo,

Glándula Pineal (Epífisis)

Tálamo: recibe información sensorial (menos el olfato) y la envía a la corteza cerebral

Hipotálamo: control del sistema endocrino, conductas relacionadas con la

supervivencia de la especie (agresión, alimentación, huida, sueño y apareamiento)

Sistema Límbico: estructuras interconectadas: Está implicado en la conducta

emocional, motivación y parece que en la memoria. Está compuesto por:

- HIPOCAMPO: transfiere datos desde la MCP a la MLP

-AMÍGDALA CEREBRAL: activa las respuestas emocionales y en los procesos de M-

A. VIA SECUNDARIA: Secuestro emocional.

-SISTEMA O FORMACIÓN RETICULAR (SAR): SARA: Regulan el grado de

conciencia o vigilancia del cerebro para responder a la estimulación.

CEREBRO

Córtex o Corteza cerebral: cuerpos de las neuronas (sustancia gris) y

los axones (sustancia blanca).

Una gran hendidura que divide al cerebro en dos hemisferios:

•el derecho: habilidad artística, percepción espacial e imaginación.

CUERPO CALLOSO

•el izquierdo: habilidades lingüísticas, numéricas y lógicas.

•Está formada por axones mielinizados (materia blanca)

•Conecta los dos hemisferios del cerebro. Si no funciona: cada

hemisferio recibe y almacena la información por separada y no las

relaciona. (Síndrome de Sperry).

La corteza de los hemisferios se dividen: Frontal (funciones motoras,

área de Broca), Occipital (sensorial), Parietal y Temporal

EL SISTEMA NERVIOSO

PERIFÉRICO

SOMÁTICO AUTÓNOMO

NERVIOS SENSORIALES/

NEURONAS AFERENTES

NERVIOS MOTORES/

NEURONAS EFERENTES

SIMPÁTICO (activa)

PARASIMPATICO

(Inhibe)

Se relaciona con

las acciones

voluntarias

Se encarga de los

actos INvoluntarios

2.3. Sistema nervioso periférico

AUTONOMO

ORGANO SIMPÁTICO PARASIMPÁTICO

Digestivo Inhibe estimula

Vejiga Relaja contrae

Corazón Acelera inhibe

Bronquios Dilata Cierra

G. Sudoríparas Estimula Inhibe

Músculos erectores vello Endereza Ninguna

Iris Midriasis Miosis

3. Localizaciones y funciones del

cerebro

5. La investigación del cerebro

Testeo de cerebro dividido Gazzaniga 1983

Diseño experimental de división de cerebro

Los experimentos de cerebro dividido llevados a cabo por Roger Sperry

trabajaban exponiendo un ojo a la vez a ciertos estímulos. Si una imagen se

muestra al ojo derecho en un experimento de división del cerebro, el hemisferio

izquierdo lo percibe, no el derecho. Normalmente, la imagen se comunica al

hemisferio derecho a través del cuerpo calloso. En un paciente con el cerebro

dividido, esta comunicación no es posible, y el hemisferio derecho no puede

procesar la imagen.

Resultados

Mientras que los pacientes con el cerebro dividido parecen normales en muchos

aspectos, muestran algunas respuestas extrañas cuando las imágenes se

muestran a un solo hemisferio. Si una imagen de un lápiz se muestra en el

hemisferio derecho y se le pide al sujeto que describa el objeto, no podrá, ya que

su centro de idiomas no ha procesado la imagen. Sin embargo, será capaz de

seleccionar el objeto de entre otros objetos, ya que la parte del cerebro que tratar

con la conciencia espacial ha sido expuesto a la imagen. Del mismo modo, si la

imagen está sólo expuesta al hemisferio izquierdo, el sujeto será capaz de

describirlo como un lápiz, pero no sería capaz de describir el objeto en detalle o

seleccionarlo de un grupo de lápices.

Autopsias, operaciones, experimentación con animales.

- EEG: actividad eléctrica

- ANGIOGRAFÍA CEREBRAL: radiografía de los vasos sanguíneos

- ESCÁNER (TAC): imagen tridimensional

- TEP/RESONANCIA MAGNÉTICA

TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN CEREBRAL

SISTEMA ENDOCRINO: Conjunto de glándulas que segregan

hormonas.

HORMONAS: sustancias químicas capaces de alterar la forma de las

respuestas orgánicas.

HIPÓFISIS: Glándula principal que regula el funcionamiento de las

demás glándulas. Depende del Hipotálamo.

6. El sistema endocrino