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Revisión del 18:43 23 jun 2009

Dibujo de las células de un cerebelo de pollo, por Ramón y Cajal

La neurociencia estudia la estructura y la función química, farmacología, y patología del sistema nervioso y de cómo los diferentes elementos del sistema nervioso interactúan y dan origen a la conducta.

El estudio biológico del cerebro es un área multidisciplinar que abarca muchos niveles de estudio, 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, y ,por supuesto, el nivel más alto del Sistema Nervioso.

En el nivel más alto, la neurociencia se combina con la psicología para crear la neurociencia cognitiva, 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 científco que aún a disciplinas tales como la neurobiología, la psicobiología o la propia psicología cognitiva, un hecho que con seguridad cambiará la concepción actual que existe acerca procesos mentales implicados en el comportamiento y sus bases biológicas.

La neurociencia explora 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.
la estructura y funcionamiento de la conciencia.

Otras áreas relacionadas con la neurociencia son:

Aspectos históricos: la neurona

Luigi Galvani

Biólogo de Bologna, descubre en 1791 la existencia de actividad eléctrica en los animales. Había colgado una 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.

Hermann von Helmholtz

Descubre 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. Logra medir, en 1859, la velocidad de propagación de tales mensajes concluyendo que se propagan a 27 metros por segundo.

Camillo Golgi

Desarrolla un método de tinción con cromato de plata, que permite colorear una neurona entre muchas otras. Comparte el Premio Nobel de Medicina de 1906 con Ramón y Cajal.

Santiago Ramón y Cajal

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 sólo se comunica con las dendritas de otra en regiones especializadas: las sinapsis. Además, una neurona determinada sólo 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. Encuentra que existen tres tipos principales de neuronas: sensorial, motora e interneurona.

Charles Sherrington

Estudia 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.

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 del tipo “todo o nada”. Comparte el Premio Nobel de Medicina con Sherrington.

Julius Bernstein

Discípulo de Helmholtz, propone 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 está en reposo.

Hodgkin y Huxley

Alan Hodgkin y Andrew Huxley desarrollan investigaciones sobre el axón gigante de las células nerviosas de los calamares. Confirman la hipótesis de Bernstein de que el potencial de membrana en reposo se genera por el desplazamiento de iones potasio hacia el exterior de la célula y de iones de sodio hacia su interior. Comparten el Premio Nobel de Medicina de 1963 (junto a John Eccles, por investigación sobre las bases iónicas de la transmisión nerviosa).

Dale y Loewi

Henry Dale y Otto Loewi proponen la teoría química de la transmisión sináptica. Descubren, en forma independiente, que cuando un 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. Reciben el Premio Nobel de Medicina de 1936.

Furshpan y Potter

Edwin Furshpan y David Potter descubren 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.

Bernard Katz

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 calcio 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. Comparte el Premio Nobel de Medicina de 1970 junto a Ulf von Euler y Julius Axelrod por los estudios realizados sobre neurotransmisores.

Carlsson, Greengard y Kandel

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.^[1]

Roderick MacKinnon

Obtuvo en 2003 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. Recibe el Premio Nobel de Química.

Aspectos históricos: localización

Además de la secuencia histórica asociada a la neurona y a los conjuntos neuronales, es posible seguir la evolución de la neurociencia 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. Gall

El neurólogo alemán Franz Joseph Gall (1758-1828) desarrolla el sistema frenológico, mediante el cual cada facultad psíquica tendría su asiento en determinado grupo de células cerebrales. Así, toda la corteza cerebral estaría constituida por “órganos” distintos.

Pierre Flourens

Este fisiólogo francés 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.

Paul Broca

Luego de que fallece alguien que padecía trastornos en el lenguaje, Broca estudia su cerebro y encuentra una lesión en el tercio posterior de la circunvolución frontal inferior del hemisferio izquierdo. Estudia a otros pacientes con problemas similares y encuentra las mismas lesiones en la, ahora, denominada “área de Broca”. Este neurólogo y antropólogo francés expresó: “Nosotros hablamos con el hemisferio izquierdo”.

Carl Wernicke

Descubre lo que ahora se denomina “área de Wernicke”, que es una zona del cerebro cuyas lesiones producen perturbaciones en la comprensión del habla. Sus descubrimientos, junto a los de Broca, estimularon los estudios localizacionistas durante el siglo XIX.

Walter R. Hess

Descubre 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, etc.

Roger W. Sperry

Sus estudios permitieron conocer las funciones diferenciadas de los hemisferios derecho e izquierdo, estableciendo que, aunque cada uno de éstos intercambia información con el otro por medio del cuerpo calloso y otras comisuras más pequeñas, existen notables diferencias en la forma de procesamiento de la información.

Hubel y Wiesel

David H. Hubel y Torsten Wiesel descubren 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 establecieron que la reorganización de las neuronas corticales ocurre sólo en periodos determinados.^[2]

Bibliografía

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

El Objeto de la Mente Revisión histórica sobre el abordaje de la mente. Polanco, R. "Revista de Psicología U. Valparaíso". Vol 4, Dic. 2007.

“Premios Nobel” de Santos Salvaggio – Editorial Ramón Sopena SA – ISBN 84-303-0790-7

Referencias

↑ “Principios de neurociencias para psicólogos” de M.A. Álvarez González y M. Trápaga Ortega – Editorial Paidós SAICF – ISBN 950-12-3464-9
↑ “Principios de neurociencias para psicólogos” de M.A. Álvarez González y M. Trápaga Ortega – Editorial Paidós SAICF – ISBN 950-12-3464-9

Véase también

Enlaces externos

International Brain Research Organization (IBRO) sociedad que agrupa a neurocientíficos de todo el mundo
Neurociencias: La Ciencia del Cerebro
www.neurociencias.org Fundanció per l'Avanç de les Neurociències
NeuroWiki, wiki de neurociencia.
Neurosecurity, sitio donde se mezcla la neurociencia con la Inteligencia Artificial (IA).
Neuroevolution Historia de la neurociencia.
SfN, Página de la "Society for Neuroscience"

http://www.fneurociencias.com Página de la Fundación de Neurociencias
http://www.neuroclassics.org Página de la Dra. Margarita Corominas
http://www.senc.es/conceptos.php Página de la Sociedad Española de Neurociencia.
http://www.fneurociencias.com Página de la Fundación de Neurociencias.
http://medina-psicologia.ugr.es/cienciacognitiva/?p=30 Artículo divulgativo sobre Neurociencia Aplicada
https://aramis.upo.es/laboratoriodeneurociencias Página de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide

La neurociencia puede contribuir a la comprensión de la espiritualidad humana

[1] “Principios de neurociencias para psicólogos” de M.A. Álvarez González y M. Trápaga Ortega – Editorial Paidós SAICF – ISBN 950-12-3464-9

[2] “Principios de neurociencias para psicólogos” de M.A. Álvarez González y M. Trápaga Ortega – Editorial Paidós SAICF – ISBN 950-12-3464-9

[1]

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 === Paul Broca ===
 Luego de que fallece alguien que padecía trastornos en el lenguaje, Broca estudia su cerebro y encuentra una lesión en el tercio posterior de la circunvolución frontal inferior del hemisferio izquierdo. Estudia a otros pacientes con problemas similares y encuentra las mismas lesiones en la, ahora, denominada “área de Broca”. Este neurólogo y antropólogo francés expresó: “Nosotros hablamos con el hemisferio izquierdo”.
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 === Carl Wernicke ===