Mapa del cerebro.

Nuevo Mapa del Núcleo Logístico del Cerebro Humano

http://www.amazings.com/ciencia/noticias/180808e.html

18 de Agosto de 2008.

Un equipo internacional de investigadores ha creado el primer mapa completo de alta resolución de cómo se conectan y comunican millones de fibras neuronales en la corteza cerebral humana (la capa más externa del cerebro, responsable del pensamiento y del razonamiento de alto nivel). En este impresionante trabajo se identificó una red central que puede ser la clave para el funcionamiento de ambos hemisferios cerebrales.

El trabajo realizado por los investigadores de las universidades de Indiana (Estados Unidos) y Lausana (Suiza), la Escuela Politécnica Federal de Lausana, y la Escuela Médica de Harvard (Estados Unidos), constituye un gran paso hacia adelante en la comprensión del órgano más complicado y misterioso del cuerpo humano. Este nuevo trabajo no sólo aporta un mapa detallado de las conexiones cerebrales (el "conectoma" cerebral), sino que también demuestra una nueva aplicación para una técnica no invasiva que puede ser empleada por otros científicos para continuar cartografiando las conexiones neuronales en el cerebro a resoluciones aún mayores, lo que ha devenido un nuevo campo científico llamado "conectómica".

"Éste es uno de los primeros pasos necesarios para construir modelos informáticos del cerebro humano a gran escala, capaces de ayudarnos a comprender procesos difíciles de observar, como los estados ocasionados por enfermedades y los procesos de recuperación de lesiones", explica Olaf Sporns, de la Universidad de Indiana, y miembro del equipo de investigación.

  

Los investigadores encontraron en este nuevo estudio, entre otras cosas, que el núcleo, la parte más neurálgica de la corteza cerebral, se halla en la parte media posterior de la corteza, y está conectado a ambos hemisferios. Esto era algo desconocido. Los investigadores se habían interesado en esta parte del cerebro por otras razones. Por ejemplo, cuando usted está descansando, esta área emplea mucha energía metabólica, pero hasta ahora no estaba claro el por qué.

Los investigadores comprobaron entonces si las conexiones estructurales del cerebro realmente configuraban su actividad, y resultó que están estrechamente relacionadas. Esto significa que, conociendo cómo el cerebro está interconectado en un momento dado, es posible predecir qué hará al instante siguiente.

Los investigadores están planificando estudiar más cerebros pronto, para cartografiar la conectividad del cerebro a medida que se desarrolla y envejece, y para averiguar cómo cambia esta conectividad durante el transcurso de enfermedades y disfunciones cerebrales.

Comunicación cerebral

Mente y Cerebro.
Libros de Investigación Y Ciencia
Prensa Científica, S.A.
Barcelona, 1ªEdic. 1993, 2da.Reimpresión 1995
Pág.27

QUÍMICA DE LAS COMUNICACIONES CEREBRALES
Jean-Pierre Changeux

(JEAN-PIERRE CHANGEUX es profesor en cl Collège de France y en el Instituto Pasteur.)

El cerebro se compone de unas células -las neuronas- que poseen la propiedad, única en el organismo, de formar una red discontinua por medio de múltiples prolongaciones finas y ramificadas, las dendritas y los axones. En el plano de los contactos, o sinapsis, la microscopía electrónica nos revela que las membranas de las células quedan separadas por varias decenas de nanómetros.

Reconocimiento mutuo de neuronas

Autor: Varios Autores
Título: Función Cerebral
Editorial/Colec.: Libros de Investigación y Ciencia
Lugar/Fecha/Pág.: Prensa Científica. Bcn. 1ra Reimp. 1995
Nota: ocr 1ª pág.
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RECONOCIMIENTO MUTUO ENTRE NEURONAS EMBRIONARIAS
Corey S. Goodman y Michael J. Bastiani
Febrero de 1985
Pág. 8.

[Presentación] Se buscan e interconectan con gran especificidad. En los embriones de insectos lo logran siguiendo sendas, marcadas en su superficie por moléculas especificas de reconocimiento.

[1ªpág.]

El cerebro humano consta de cientos de miles de millones de células nerviosas, cada una de las cuales emite numerosas y largas prolongaciones que se entremezclan e interconectan con admirable especificidad. Uno de los principales misterios que le quedan por resolver a la biología es desentrañar cómo se interconecta el sistema nervioso durante el desarrollo embrionario. ¿Cómo logran las neuronas, las células nerviosas, encontrarse y reconocerse mutuamente para establecer las conexiones adecuadas?

Las estructuras que sirven de guía para el crecimiento de las fibras nerviosas fueron identificadas a fines del siglo XIX por Santiago Ramón y Cajal, pionero de la neuroanatomía. Se trata de extensiones ameboideas en forma de maza, situadas en el extremo de las fibras nerviosas, a las que Ramón y Cajal denominó conos de crecimiento. Cajal, y algo después Ross G. Harrison, de la Universidad de Yale, comprobó que cl crecimiento de una fibra nerviosa no sigue un curso arbitrario: para encontrar y reconocer su objetivo, un determinado cono de crecimiento se extiende siempre a lo largo de una senda específica. De ello dedujeron ambos que los conos de crecimiento debían poseer una alta sensibilidad química y que sus objetivos estarían especificados químicamente. Esa idea se concretó. a principios de ]os años 60, en la hipótesis de la quimioafinidad, propuesta por Roger W. Sperry, del Instituto de Tecnología de California. Según Sperry, "la senda final seguida por cualquier fibra refleja la historia de una serie continua de decisiones, tomadas en razón de las afinidades entre los diversos filamentos de exploración que examinan el terreno circundante y los variados elementos que va encontrando cada uno''.

En la última década, el conocimiento de la estructura de los conos de crecimiento y los mecanismos de su movimiento ha avanzado notablemente gracias a los estudios de cultivos "in vitro" de neuronas disociadas efectuados por Dennis Bray, del King's College de Londres, Paul C. Letourneau, de la Universidad de Minnesota. y Norman K. Wessells, de la Universidad de Stanford. Los conos de crecimiento emiten numerosas prolongaciones filamentosas. denominadas filopodios (los "filamentos exploratorios" de Sperry), que se alargan en muchas direcciones y exploran el entorno. Los filopodios son estructuras dinámicas; se extienden, mueven y retraen en cosa de minutos. Muchos de ellos establecen contactos con la superficie de otras células. Si un filopodio se adhiere débilmente a la superficie, se retrae hacia su cono de crecimiento. Si se adhiere con firmeza, persiste, y su contracción ulterior genera una tensión que conduce el borde dirigente del cono de crecimiento hacia el punto de adhesión. Así, aprovechándose de la adhesividad diferencial de sus filopodios, cabe dirigir a voluntad los conos de crecimiento, en cultivos de tejidos, hacia superficies concretas.

Las preguntas que planteábamos al principio pueden ahora formularse en términos más precisos. ¿Cómo se guían hacia sus objetivos los conos de crecimiento neuronal en un embrión en desarrollo? ¿Hasta qué punto los conos de crecimiento y los filopodios reconocen específicamente la superficie de otras neuronas durante el desarrollo y en qué grado están esas superficies marcadas específicamente? ¿Cuál es el código molecular de los marcadores de superficie y cómo lo descifran los conos de crecimiento en desarrollo? Para responder a todo ello, muchos de los que, como nosotros, esperamos entender un día cómo se interconectan las neuronas

Reconocimiento mutuo entre neuronas embrionarias del cerebro humano durante el desarrollo hemos empezado por estudiar los cerebros, mucho más sencillos, de organismos invertebrados. En Stanford hemos investigado el desarrollo de la especificidad neuronal en embriones de dos insectos: el saltamontes Sctzistocerca americana y la mosca del vinagre Drosophila melanoguster.

El sistema nervioso central de estos y otros insectos comprende un cerebro (que tiene alrededor de 50.000 neuronas) y una cadena de ganglios segmentales, o grupos de células nerviosas. más simples, que reflejan la organización segmentada del animal. Cada ganglio tiene dos hemisegmentos (agrupaciones idénticas de unas 1000 neuronas), uno a cada lado del animal. Los ganglios están unidos entre sí por grandes haces de axones, denominados conectivos. (Los axones son las prolongaciones neuronales principales, que conducen los impulsos a las sinapsis, lugares de contacto y comunicación entre neuronas; las dendritas son prolongaciones generalmente más cortas. responsables en gran medida de la recepción de los impulsos.) En cada ganglio se distingue una delgada capa de cuerpos celulares cerca de la superficie ventral (inferior) y una región dorsal (superior), mayor, denominada neuropilo, donde todas las prolongaciones axónicas y dendríticas procedentes de los cuerpos celulares se entrelazan e interconectan sinápticamente. La mayoría de las 1000 neuronas de cada hemisegmento puede identificarse individualmente gracias a la forma exclusiva de sus axones y dendritas, y al patrón único de conexiones sinápticas que establecen con las prolongaciones de otras neuronas. Estas "neuronas identificadas" son las mismas en todos los individuos de una especie. (...)

Redes neuronales. 4

A pesar de que las redes neuronales son un tipo de inteligencia artificial, los investigadores de redes neuronals y los que trabajan con i.a. simbólica forman comunidades distintas. Tradicionalmente, la inteligencia artificial, el esfuerzo por crear máquinas inteligentes, ha igualado la inteligencia a la parte consciente de nuestros procesos mentales. En esta tradición, la inteligencia mecánica halla su inspiración en el modo en que resolvemos problemas ajedrecísticos o analizamos frases gramaticalmente (...).

Por otro lado, las redes neuronales han tenido hasta ahora mucho más éxito en el tipo de procesos mentales que no podemos describir con palabras, como identificar un modelo en una confusión de sonidos de manera que podemos hallar un cachorro de dálmata incluso en la oscuridad de un bosque; o clasificar cosas de modo que podemos decir lo que es un gato y lo que no, a pesar de que es extremadamente difícil articular normas para definir lo "gatuno"; o completar un esque tan sólo con una parte de los datos para poder recordar la cara de Greg, el día de su cumpleaños (...)

(...) no hay reglas explícitas que definan "gato" en la red neuronal. Tampoco hay una búsqueda mediante un árbol de decisión de todas las posibles correspondandes para "recordar" (...) La inteligencia es una propiedad que surge de la interacción de todas esas pequeñas y tontas neuronas. De algun modo reside en el conjunto.
Pag. 26 y 27 ut supra.

El aprendizaje de una lengua, de hecho, dicen Rumelhart y McClelland, no es un proceso de adquisición de reglas en absoluto. Las reglas describen la estructura de la lengua resultante, pero no tienen nada que ver con el proceso de aprendizaje de la lengua. Paradójicamente, los seres humanos no necesitan aprender reglas para producir un comportamiento que pueda ser descrito por reglas. Ese comportamiento emerge de la interacción de la fina estructura del cerebro y las estructuras potenciales en el entorno.

En 1985 Rumelhart McClelland diseñaron una máquina para comprobar esta teoría (...)
Pag. 75

Jim Jubak
La Maquina Pensante. El cerebro humano y la inteligencia artificial.
Ediciones B. Documentos.
Bcn, feb93

Redes neuronales. 3

El ordenador digital tradicional es lo que se llama un ordenador universal. Escribimos software que le permite emular cualquier máquina que necesitemos para resolver un problema. Para pasar de calcular el producto nacional bruto a jugar al ajedrez no construimos una nueva máquina. En su lugar, en un programa de software permite al ordenador tradicional emular al jugador de ajedrez y al economista.

Toda evidencia sugiere que el cerebro no es un ordenador universal, o que al menos la mayoría de sus partes no lo son. Por el contrario, en el transcurso del tiempo la evolución ha enseñado al cerebro el modo de observar el mundo y de resolver problemas de manera eficaz cuando la supervivencia depende de soluciones eficaces. La evolución ha moldeado el cerebro convirtiéndolo en algo muy diferente de un ordenador electrónico. Si queremos procesar un texto o analizar una escena utilizaremos el mismo ordenador digital. No obstante, en el cerebro estas diferentes tareas las realiza un conjunto de redes dedicadas a un determinado propósito, cada una de ellas modificadda para una tarea en concreto. Tenemos redes especializadas en la visión y el sonido. Tenemos partes especializadas de esas redes pra discernir los contornos y para separar las frecuencias de sonido. Generaciones de experiencia enseñaron al cerebro qué características puede hallar en el mundo físico que le ayuden a resolver un problema. Luego la evolución estimuló la creación de redes especializadas que pudieran manipular esas características. Los investigadores de redes neuronales se preguntan si tambien ellos tendrán que desarrollar redes especializadas para cada tarea que quieran realizar. Tratar de imitar la evolución mediante límites medidos en meses en lugar de millones de años ofrece una desalentadora perspectiva.

Jim Jubak
La Máquina Pensante. El cerebro humano y la inteligencia artificial.
Ediciones B. Documentos.
Barcelona, febrero 1993
Pag. 25-26

Redes neuronales. 2

Las redes neuronales (...) hallaron su inspiración en la biología. Las redes están compuestas de unidades, sencillos procesadores electrónicos a menudo llamados neuronas en homenaje a sus predecesoras biológicas, conectadas entre sí mediante cables que imitan, no sólo las fibras nerviosas que unen las neuronas, llamadas dendritas y neuritas o axonas, sino también las sinapsis, o mecanismos de transmisión de impulsos nerviosos entre neuronas. Al igual que el cerebro, las redes neuronales tienen gran número de procesadores, a menudo miles, conectados entre sí en paralelo de modo que puedan trabajar todos en un mismo problema al mismo tiempo. Por el contgrario, los ordenadores tradicionales son dispositivos en série y su único procesador se ocupa tan sólo de un problema cada vez, paso a paso.
(...)
Las redes neuronales no comparten la división tradicional entre software (el programa que dice al ordenador lo que debe hacer) y hardware (la máquina que ejecuta las instrucciones). Según los que investigan sobre redes neuronales, el cerebro no hace tal distinción. En el cerebro y en las redes neuronales el esquema de conexiones entre entre las neuronas es a la vez software y hardware: la estructura de la red y la importancia relativa de todas las conexiones individuales produce la respuesta calculada. En una red neuronal artificial, bien se puede diseñar previamente la estructura de la red para adptarla al problema en cuestión, o bien puede construirse la red con conexiones que ella misma modificará al adquirir experiencia sobre el problema. En este último caso la red aprende de la experiencia cómo modificar las conexiones para producir la respuesta correcta. Entonces, por analogía con el sistema biológico, los científicos de redes neuronales dicen que su sistema aprende. Y si el aprendizaje se extiende a lo largo de generaciones, dicen que evoluciona.
Las redes neuronales reemplazan la lógica y la programación de los ordenadores tradicionales por el aprendizaje y la evolución.

Jim Jubak
La Máquina Pensante. El cerebro humano y la inteligencia artificial.
Ediciones B. Documentos.
Barcelona, febrero 1993
Pag. 24

Redes neuronales. 1

En segundo lugar, la neurología se ha puesto manifiestamente de parte de las redes neuronales. El cerebro es la prueba de que estas redes funcionan y de que pueden ser inmensamente potentes.
(...)
Estudios sobre lesiones demostraron que la mayor parte de los procesos cognoscitivos se degradaban cuando se dañaba el cerebro, de forma que sugerían que el cerebro tenía estructura de red en paralelo, en lugar de ser similar a la estructura de procesador central, que trabajaba en serie, de los ordenadores tradicionales.

Pag 62-63

Jim Jubak
La Máquina Pensante. El cerebro humano y la inteligencia artificial.
Ediciones B. Documentos.
Barcelona, febrero 1993
Tit.Orig. In the Image of the Brain
1991.
Edición Popular, sin indice pero con bibliografía al final. Tambien contiene, antes de la bibliografía, un apéndice "Notas sobre las fuentes". Tiene algunas fotos en b/n y diagramas.

Este libro trata sobre la ciencia y las metáforas, sobre el modo en que un nuevo método de construir un ordenador, una tecnología llamada redes neuronales, está cambiando nuestra concepción sobre las máquinas, los ordenadores, el cerebro y la mente. (Introducción. Pag.7)

Duelo como adicción

El duelo complicado es adictivo.

Todas las personas experimentan el duelo por la muerte de un ser querido en algún momento de su vida, pero no todas reaccionan de la misma manera.

De hecho, para una considerable minoría resulta imposible seguir adelante e, incluso, años después de la muerte de su ser querido, cualquier recuerdo de su pérdida como una foto aún resulta demasiado doloroso.

Estas personas se encuentran en una situación conocida como "duelo complicado", que se caracteriza por sensaciones como el dolor intenso continuo y demasiado prolongado en el tiempo, así como por actitudes que pueden irse agravando, como la somatización por identificación o los cambios radicales en los estilos de vida.

Por el contrario, la gente que supera su duelo pasa por un proceso de adaptación natural, normal y esperable ante la pérdida de un ser querido y, con el paso del tiempo, acaba sanando sus heridas.

Registrando el dolor

Ahora, científicos de la Universidad de California en los Ángeles (UCLA) han realizado una investigación con la que se ha podido comparar, por vez primera, estas dos formas de duelo (el duelo complicado y el no-complicado) a nivel neurológico, gracias al uso de tecnologías para el registro de imágenes de la actividad cerebral. En concreto, los investigadores usaron la tecnología fMRI, que permite la toma de imágenes del cerebro mediante resonancia magnética funcional.

Los resultados obtenidos mostraron que este tipo de duelo activa las neuronas de los centros de recompensa del cerebro, otorgando a los recuerdos dolorosos propiedades similares a las de cualquier adicción, señala un comunicado de la UCLA. Este descubrimiento, según los científicos, podría ayudar a los psicólogos en su atención a los dolientes aquejados de duelo complicado.

Comprobar los mecanismos hipotéticos

Hasta ahora, poco se sabía de los mecanismos neurales que distinguen ambos tipos de duelo, explican los investigadores en la revista especializada NeuroImage, pero se habían considerado algunos mecanismos hipotéticos, como la actividad relacionada con el dolor (con la angustia social por la pérdida) y la actividad relacionada con la recompensa (con los comportamientos de apego).

Una de las investigadoras, la doctora Mary-Frances O'Connor, declaró para la publicación de la UCLA que, en lo que se refiere al mecanismo de recompensa, la idea es que, mientras nuestros seres queridos están vivos, obtenemos señales gratificantes cuando los vemos o cuando vemos objetos que nos los recuerdan.

Tras la muerte de un ser allegado, los que se adaptan a la pérdida dejan de obtener esta recompensa neural. Por el contrario, los que no consiguen adaptarse, continúan anhelándola, porque cada vez que ven una señal del ser querido aún obtienen la recompensa neural correspondiente. Todo este mecanismo sucede a nivel inconsciente, es decir que el doliente no pone en ello ninguna intención.

El estudio se centró en analizar si las personas que sufren de duelo complicado presentan una mayor actividad tanto en el circuito de recompensa del cerebro como en el circuito del dolor. Para ello, fueron analizadas 23 mujeres que habían sufrido la pérdida de sus madres o de alguna hermana como consecuencia del cáncer de mama.

Reacción adictiva

De todas estas mujeres, 11 padecían duelo complicado, mientras que las otras 12 pasaban por un duelo normal, no complicado. Cada una de las participantes trajo consigo una fotografía de su familiar fallecida, y esta imagen les fue mostrada mientras sus cerebros eran escaneados con la fMRI. Posteriormente, también se escanearon los cerebros de las participantes en el experimento mientras miraban la fotografía de una mujer desconocida para ellas.

Los científicos buscaban actividad neuronal en un área del cerebro denominada nucleus accumbens, que ha sido tradicionalmente asociada con la recompensa. Curiosamente, se ha demostrado que esta región juega un importante papel también en el desarrollo de los afectos sociales, como el apego a los hermanos o a la madre.

Asimismo, los investigadores examinaron la actividad neuronal del circuito del dolor en el cerebro, en regiones como la corteza singular anterior dorsal o la ínsula, implicadas tanto en el dolor social como en el físico.

Descubrieron así que en los cerebros de todas las mujeres (de las que sufrían de duelo complicado y de las que no) se activó la red cerebral del dolor tras la visualización de la foto de su ser querido fallecido. Sin embargo, sólo en el caso de las mujeres que padecían duelo complicado, también hubo una activación significativa del nucleus accumbens, es decir, del circuito de recompensa del cerebro.

Síndrome catalogado

Los testimonios de las participantes permitieron relacionar la actividad del nucleus accubens con su duelo complicado. Otros factores, como el tiempo desde el fallecimiento del ser querido o la edad de las voluntarias, no guardaron relación con dicha actividad.

El estudio respalda por tanto la hipótesis de que los apegos activan los circuitos de recompensa y pueden por tanto convertirse en una interferencia para la adaptación a las pérdidas. Es decir que, aunque la activación del nucleus accumbens no satisfaga emocionalmente a los dolientes, señala O'Connor, se convierte en una respuesta que hace aún más difícil de superar la realidad del fallecimiento.

El duelo complicado puede debilitar al doliente, así como generar el anhelo recurrente de emociones dolorosas como la ansiedad intensa o el deseo de morir. Ahora, este síndrome ha sido definido por un conjunto de criterios empíricos y se está considerando su inclusión en El Manual diagnóstico y estadístico de los trastornos mentales de la American Psychiatric Association (Asociación Psiquiátrica de Estados Unidos), el DSM-IV.

Este manual consiste en una clasificación de los trastornos mentales con el propósito de proporcionar descripciones claras de éstos para facilitar sus diagnósticos.


Sábado 28 Junio 2008
Yaiza Martínez
http://www.tendencias21.net/El-duelo-por-la-muerte-de-un-ser-querido-puede-volverse-adictivo_a2380.html?preaction=nl&id=3036699&idnl=36585&

Plasticidad sináptica

Autor: Varios Autores
Título: Función Cerebral
Editorial/Colec.: Libros de Investigación y Ciencia
Lugar/Fecha/Pág.: Prensa Científica. Bcn. 1ra Reimp. 1995
Nota: ocr 1ª pág.
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PLASTICIDAD SINÁPTICA
Manuel Nieto Sampedro
Marzo de 1888


[Presentación] Cambios en el número, tipo y función de las conexiones del sistema nervioso son fundamentales para la adaptación de los organismos superiores a distintas variaciones, tanto ambientales como internas.

Empleado en otro tiempo para designar la susceptibilidad del comportamiento de ser modificado, el término plasticidad remite hoy a la capacidad del sistema nervioso para cambiar en respuesta a presiones ambientales, lesiones o modificaciones en el estado interno del organismo. Para poder mediar las diversas respuestas adaptativas, las redes de circuitos nerviosos permanecen modificables (plásticas) durante la vida entera del organismo. La plasticidad del sistema nervioso central (SNC) de los mamíferos y, en mayor grado, del hombre es la responsable de la enorme flexibilidad adaptativa de estos seres. ?Cuáles son las bases celulares y moleculares de esa plasticidad?

El SNC esta formado por dos tipos principales de células: las células nerviosas, o neuronas propiamente dichas, y las células gliales. Las neuronas se han especializado en la recepción y transmisión rápida de mensajes, tanto internos como procedentes del medio ambiente. Su morfología, al igual que su función, está muy especializada. Las neuronas presentan un cuerpo celular bastante pequeño, si lo comparamos con la superficie ocupada por sus múltiples prolongaciones. La mayoría de estas prolongaciones se encargan de recibir mensajes: son las dendritas. Otra estructura, generalmente mucho más larga, es la responsable de la transmisión, de mensajes: el axón. En el hombre, por ejemplo, la longitud de algunos de estos axones o fibras nerviosas
es superior a un metro.

El cerebro humano contiene más de 10.000 millones de neuronas; el cerebelo, de 10.000 a 100.000 millones. El lugar donde el axón transmite el mensaje o impulso nervioso a otra neurona se denomina sinapsis; también se llama contacto sináptico. Las neuronas de Purkinje del cerebelo, implicadas en el control fino del movimiento, pueden recibir hasta 200.000 sinapsis; por mor de comparación, una neurona típica del SNC suele recibir decenas de miles de contactos. Las conexiones entre neuronas dan lugar a circuitos neuronales. La plasticidad del sistema nervioso es, en gran medida, la capacidad de modificación del tipo, forma y función de las sinapsis que conectan los circuitos neurales. Y ocurre así que la plasticidad sináptica constituye el soporte de procesos tan dispares como el aprendizaje y la memoria. la adaptación a situaciones fisiológicas nuevas como el embarazo y la sed, así como de la recuperación del sistema nervioso después de sufrir lesiones.


La plasticidad neuronal es máxima durante el desarrollo y se expresa durante la madurez en respuesta a perturbaciones externas o internas, por ejemplo, cambios en niveles hormonales, alteraciones del medio ambiente, lesiones u otras. En el resto del artículo pasaré revista al estado de nuestro conocimiento sobre la plasticidad sináptica en el sistema nervioso de los mamíferos adultos, los tipos de estímulo que evocan esta plasticidad, los procesos moleculares que la median y la posibilidad de utilizar esta información para intervenir en la reparación del sistema nervioso central después de una lesión.

Los cambios en número y clase de sinapsis están mediados por un proceso general denominado renovación de sinapsis (o turnover). La renovación de una población de sinapsis es el proceso de ruptura de una serie de contactos sinápticos y su substitución por otros nuevos. Dentro de esta población, puede suceder que desaparezca una sinapsis y no se la substituya, o que se establezca una sinapsis nueva allí donde no existía antes ninguna. En su caso más general, el proceso de renovación consta de cuatro etapas: desconexión de las sinapsis, iniciación y crecimiento de nuevos terminales axónicos, formación de nuevos contactos sinápticos y, por último, maduración de las nuevas sinápsis. (Por tal maduración hay que entender la aparición de vesículas sinápticas y las Ilamadas densidades presinápticas y postsinápticas.)


Los terminales presinápticos que participan en la renovación de sinapsis nacen de axones preexistentes en un proceso de formación de brotes axónicos (axón sprouting). Según el punto axónico de origen del brote, se distingue entre brotes terminales o ultraterminales y brotes colaterales. Los brotes terminales o ultraterminales son prolongaciones del terminal presináptico los colaterales surgen como una nueva rama del axón, independiente de otras terminaciones nerviosas que hubiera ya. Cuando el brote colateral se origina en un nódulo de Ranvier de un axón mielinizado, recibe la denominación de brote nodal; regenerativo, si el brote se origina como continuación renovada del muñón de un axón seccionado. La formación de brotes axónicos no tiene nada que ver con la formación subsecuente de nuevas sinapsis. La verdad es que, en el SNC, los brotes suelen degenerar y no llegan a establecer sinapsis. Así pues, la expresión brote axónico designa sólo un tipo de respuesta de crecimiento, que puede o no ser el primer paso para la formación de nuevas sinapsis.

Un caso particular de renovación de sinapsis lo encontramos en el proceso de sinaptogénesis reactiva, que consiste en la formación de contactos en respuesta a un estímulo que no entra en el programa de desarrollo normal del organismo. Se trata de un proceso que tiene gran importancia en la respuesta del sistema nervioso a las lesiones.

Durante el desarrollo, las sinapsis pasan por ciclos de formación y regresión. Este fenómeno fue claramente descrito por Clark C. Speidel, quien los observó en las terminaciones (...)

Percepción

Mente y Cerebro.
Libros de Investigación Y Ciencia
Prensa Científica, S.A.
Barcelona, 1ªEdic. 1993, 2da.Reimpresión 1995
Pág. 46

FISIOLOGÍA DE LA PERCEPCIÓN
Walter J. Freeman

[Presentacion] El cerebro transforma de modo casi instantáneo los mensajes sensoriales en percepciones conscientes. Para tan rápido reconocimiento, resulta esencial una caótica actividad colectiva que implica a millones de neuronas.

Cuando alguien mira el rostro de un actor célebre, olfatea un manjar favorito u oye la voz de un amigo, los reconoce de inmediato. En una fracción de segundo tras la estimulacion de ojos, nariz, oídos, lengua o piel, sabemos que el objeto nos es familiar, deseable o peligroso. Este reconocimiento, que los psicólogos llaman percepcion preatentiva, ¿cómo se produce con tanta exactitud y rapidez aunque los estímulos sean complejos y aunque varíe el contexto en que actúan?

Se sabe ya mucho acerca de cómo el córtex cerebral, la capa externa del encéfalo, analiza inicialmente los mensajes sensoriales. En cambio, sólo están aún en los comienzas las investigaciones para averiguar cómo funciona el cerebro después de la mera extracción de los rasgos más comunes: como combina los mensajes con la experiencia pasada y con las expectativas, para distinguir unos estímulos de otros y su significación para el individuo.

Los estudios que el equipo de trabajo al que pertenezco viene realizando desde hace más de 30 años en la Universidad de California en Berkeley sugieren que es imposible entender la percepción examinando sólo propiedades de neuronas individuales, enfoque microscópico que suele ser el que predomina en la investigación neurológica. Hemos comprobado que la percepción depende de la actividad cooperativa simultánea de millones de neuronas situadas en muy diversas zonas del córtex. Tal actividad global sólo puede analizarse si, junto con el enfoque microscópico, se adopta otro macroscópico.

Algo análogo a este enfoque mixto se da en la música. Para captar la belleza de una pieza coral, no basta con ir oyendo uno tras otro a los distintos cantores, sino que hay que escucharlos en su conjunto, según entonan y modulan sus voces en total concordancia.

Nuestros estudios nos han Ilevado también a descubrir en el cerebro cierto "caos'': comportamiento complejo que parece casual, aunque de hecho responda a algún orden oculto. Este caos es evidente en la tendencia de amplios grupos de neuronas a cambiar, de repente y a la vez, de un tipo de actividad compleja a otro, en respuesta a cualquier estímulo.

Tal mutabilidad es una característica primordial de muchos sistemas caóticos. En el cerebro no es nociva. De hecho, sostenemos que es precisamente la propiedad que hace posible la percepción. Conjeturamos, además, que elcaos subyace a la capacidad del cerebro para responder de modo flexible al mundo exterior y para generar nuevos patrones de actividad, incluidos los que se experimentan como ideas originales.

Para explicar la percepción, hay que partir del conocimiento de las propiedades de las neuronas que la efectúan. Mis colaboradores y yo nos hemos concentrado, en muchos de nuestros estudios, sobre las neuronas del sistema olfatorio.

Hace ya años que se sabe que, cuando un animal o una persona aspira un aroma, las moléculas que lo transportan son capturadas por unas pocas de las muchísimas neuronas receptoras que hay en las vías nasales; los receptores están especializados en responder a las distintas clases de aromas. Las células excitadas disparan potenciales de acción, o pulsiones, que se propagan, a través de los axones, hasta una parte del córtex conocida por el nombre de bulbo olfatorio. El numero de receptores activados depende de la intensidad del estimulo; su situación en la nariz expresa la naturaleza del olor. Esto es, cada olor se manifiesta por una disposición espacial de la actividad receptora que, a su vez, se transmite al bulbo.

El bulbo analiza cada tipo de entrada y, a continuación, sintetiza su propio mensaje, que transmite vía axones a otra parte del sistema olfatorio, al cortex olfatorio (...)

Dopamina y serotonina

PLACER Y DOPAMINA

Durante más de dos décadas, los investigadores han creído que la dopamina, el mensajero químico, es el punto final de la manifestación del placer en el cerebro. Sin embargo, podría no ser el único.


Averiguar qué provoca que nuestro cerebro experimente placer, en sus variadas formas, ha sido un campo de investigación muy activo durante los últimos 20 años. La conclusión en este período había sido siempre que la dopamina es el producto químico responsable de excitar convenientemente el sector del cerebro donde reside esta sensación.

No obstante, estudios más recientes realizados en la University of North Carolina indican que aunque la dopamina tiene un papel fundamental en la cuestión, es otro producto (o productos), posiblemente la serotonina, quien se encarga de actuar sobre el cerebro. Los resultados son importantes porque podrían ayudar a encontrar soluciones respecto al abuso de sustancias y los problemas de adicción.

Los investigadores desarrollaron primero un electrodo de fibra de carbono con un diámetro inferior a una décima parte de un cabello humano, recubierto con una capa cristalina. Este electrodo fue implantado en cerebros de ratas, permitiendo medir cantidades muy pequeñas de mensajeros químicos o neurotransmisores en una escala de tiempo de una fracción de segundo, algo imposible hasta ahora.

A las ratas se les aplicó una pequeña pero placentera descarga en su cerebro, lo que permitió constatar la presencia de dopamina. Pero cuando las ratas eran entrenadas para mover voluntariamente una palanca que suministrara la descarga, este neurotransmisor apenas pudo ser detectado. El procedimiento ocasionaba placer a las ratas, ya que éstas continuaban presionando la palanca, pero obviamente la dopamina no era la causante de la sensación.

Ahora los científicos creen que la dopamina podría estar relacionada con el aprendizaje o la esperanza de ser recompensados y que no puede ser la única responsable del placer continuado.

Esto ayudará a explicar cómo algunas sustancias químicas como la nicotina, el alcohol, o las drogas, actúan sobre el cerebro, facilitando el hallazgo de otras alternativas no perjudiciales que eliminen su utilización abusiva.

¿Quién es pues el responsable real de que el cerebro experimente placer? No lo sabemos aún, pero podría ser la serotonina u otras sustancias semejantes.

Información adicional en: http://www.unc.edu/

Nueva visión del cortex

Autor: Karl Zilles
Título: "Para un nuevo seccionado del córtex".
Editorial/Colec.: Mundo Científico (La Recherche) n? 173.
Lugar/Fecha/Pág.: Barcelona, Noviembre'96.

[Karl Zilles: dirige el Instituto de Investigación del Cerebro en la Universidad de Düsseldorf (Alemania).

[Presentación] Casi centenaria, la antigua división del córtex en 52 áreas está expirando. Será oportuno volver a efectuar otro seccionado que integre en un mismo atlas los criterios microscópicos, macroscópicos y funcionales?

La corteza cerebral está formada por centenares de áreas con estructuras y funciones distintas. El trazado de su mapa exige recurrir con urgencia a nuevos criterios.

Durante mucho tiempo, los estudios de la arquitectura del córtex se han basado en el análisis de los cambios microscópicos que tienen lugar en el tejido cerebral. Los famosos mapas de Brodmann datan de 1909 (fig 1) (véase la entrevista con Marc Jeannerod en este mismo número). Brodmann dividió el córtex humano y el de otros varios mamíferos según su citoarquitectura: (*) las áreas quedaron delimitadas según la distribución de las neuronas en el espesor del córtex. A esto siguieron estudios de "mieloarquitectura" que permitían visualizar también la distribución de la mielina (una vaina que envuelve las células nerviosas y aumenta la velocidad de propagación del influjo nervioso).

Brodmann fue un pionero y sus mapas siguen siendo utilizados por los investigadores de la ciencia neurológica. Sin embargo, adolecen de defectos metodológicos evidentes. Delimitar bajo el microscopio unas áreas según el comportamiento del tejido cortical es un ejercicio altamente subjetivo cuyo resultado depende en gran medida del observador. Además, la ausencia de un sistema de referencia espacial impide cualquier comparación directa entre los trabajos. Hay una falta realmente lamentable de datos sobre la variabilidad interindividual de la arquitectura del córtex cerebral (forma de las circunvoluciones, tamaños de las áreas corticales, microarquitectura). Por si fuera poco, el mapa de Brodmann no refleja nuestros conocimientos actuales sobre el córtex, tanto los que derivan de la imaginería funcional del hombre como los
que se han adquirido con estudios en primates. Por ejemplo, Brodmann no distinguía más que dos áreas en el córtex motor (áreas 4 y 6). Actualmente, se enumeran al menos cinco, y todas ellas intervienen en el control de los movimientos.

Evidentemente, la tomografía por emisión de positrones (TEP) y la imaginería funcional por resonancia magnética funcional (IRMf) constituyen unos poderosos instrumentos para analizar la heterogeneidad funcional del córtex. Pero estas técnicas localizan la fuente le señales macroscópicas (aumento del netabolismo o del flujo sanguíneo). Para establecer una relación con un área determinada a escala microscópica, hay que disponer de un mismo sistema de referencia espacial. Ahora bien, los únicos puntos indicadores visibles en la superficie del córtex, los sulcus y los gyrus no corresponden en absoluto a los límites de las áreas de Brodmann.

Todo resultaría más fácil si se dispusiera de un atlas estándar del cerebro que integrara los datos funcionales y los mapas macroscópicos y microscópicos. Solamente disponiendo de un atlas así sería posible ensayar una de las hipótesis más fascinantes de la ciencia neurológica: la relación entre heterogeneidad de estructura y heterogeneidad de función en la corteza cerebral. Junto con otros grupos europeos, entre ellos el de Per E. Roland, del Karolinska Institute, de Estocolmo, en 1994 iniciamos la elaboración de un atlas informatizado del cerebro humano. Otros están siendo elaborados en Europa y en Estados Unidos, pero únicamente el nuestro tiene en cuenta la arquitectura microscópica del córtex. Además, le añadimos un parámetro que, en la época de Brodmann, no pudo ser descrito: el reparto en el córtex de los receptores de los neuromediadores (**). Estas moléculas altamente especializadas están presentes en número variable en la superficie de las neuronas de la corteza y manifiestan diferencias locales de funcionamiento

Consideremos el córtex motor. ?Cuántas áreas contiene? La respuesta es ambigua. El mapa de Bormann muestra dos: el córtex motor primario (área 4) y el córtex premotor (área 6). En 1951, Perceval Bailey y Gerhardt von Bonin criticaron vivamente a Brodmann. Según ellos, bajo el microscopio únicamente se podía identificar una sola área homogénea sin contornos definidos. Luego, los estudios funcionales no dieron la razón ni a unos ni a otros, ya que tanto? en el animal como en el hombre se han identificado al menos cinco áreas motrices con funciones distintas.

?Era posible aportar mas elementos? Nuestra nueva cartografía tiene la ventaja de basarse en técnicas de análisis cuantitativas y, por tanto, objetivas. En cortes de cerebro (de cadáveres, después de digitalizar la imagen de alta resolución, determinamos para cada pixel de la imagen la superficie cubierta por los cuernos celulares * (índice de nivel de gris de GLI, Grey Level Index). Los pixels más oscuros indican una alta proporción de cuerpos celulares; los claros traducen una zona más dedicada a las conexiones. Luego, medimos de manera automática el índice GLI a lo largo de las líneas verticales que atraviesan el córtex. Con el análisis de decenas de millares de pixels en cada corte de córtex, se obtienen curvas de perfil. Este procedimiento permite, comparando las curvas de perfil a lo largo del córtex, definir objetivamente las fronteras entre áreas,

Resultado: se encuentra la frontera entre el área primaria 4 y el área premotriz 6 descubierta por Brodmann. Pero, una sorpresa: el área 4 no aparece ya como una zona homogénea, al revés de lo que afirmaban hasta ahora todos los estudios funcionales y estructurales. Nosotros pudimos identificar claramente una frontera entre su parte anterior (que denominamos área 4a) y su parte posterior (área 4p).

Este desconcertante resultado fue confirmado por el análisis químico de la distribución de los receptores de neuromediadores. Para estudiar su distribucición tanto regional como laminar (en el espesor del tejido cortical) en cortes de corteza cerebral, utilizamos la técnica de la autorradiografía cuantitativa in vitro. Su principio es el siguiente: los recepto-res son detectados en los cortes de corteza cerebral gracias a una sonda radiactiva cspecíficamente fijada (fig. 2). A continuación, se mide la distribución de los receptores de manera automática mediante un software de análisis de imagen, y se determinan, según el mismo método de análisis anterior, las fronteras entre áreas. Midiendo de este modo la densidad de receptores de varios neuromediadores, encontramos sistemáticamente la frontera entre el área 4a y el área 4p. ?Cuál es el significado funcional de esta división del córtex motor? El área motriz primaria es directamente responsable de la orden de los movimientos. Para saber más cosas, hay que conseguir superponer los mapas de citoarquitectura con las imágenes en IRM funcional obtenidas en varios sujetos durante la tarea motriz.

Nosotros tomamos como referencia un cerebro "medio" seleccionado entre más de 200 cerebros humanos, porque su forma se aproxima mas a la del resto de especímenes. También era necesario desarrollar instrumentos para colocar en este cerebro estándar, por una parte, los mapas de arquitectura microscópica y, por otra, los datos de imaginería funcional. Pero esto plantea dos problemas. En primer lugar, las imágenes cerebrales de cadáveres presentan distorsiones lineales y no lineales inevitables, relacionadas con la técnica de corte, que deben corregirse para poder transferir correctamente a los atlas las fronteras de las áreas. En segundo lugar, como cada cerebro es diferente del que reproduce el atlas, hay que "deformarlo" para hacerlo corresponder al cerebro estándar. Ambas operaciones fueron llevadas a cabo gracias a un mismo algoritmo que utiliza sistemas informáticos paralelos y que había sido desarrollado en el Brain Research Institute, de Düsseldorf. La precisión de este complejo procedimiento de deformación es excelente, inferior al voxel o volumen cerebral unitario que se detecta en IRM

Nuestros datos sobre el emplazamiento de las áreas motrices primarias 4a y 4p se basan en el análisis de cinco cerebros de cadáveres, pero pronto habremos analizado cuarenta. A partir de estos datos, elaboramos un mapa ?probabilista" que indica, en el cerebro estándar, la probabilidad de emplazamiento de las áreas motrices 4a v 4p (fig. 3). Luego, quedarán por colocar los datos funcionales en este mismo cerebro estándar.

¿Qué indica la imaginería cerebral funcional? Con Per Roland, ya hemos investigado diez sujetos durante dos tareas motrices diferentes. En la primera, la instrucción consiste en reconocer un objeto únicamente por el tacto, manipulándolo (tarea de discriminación táctil) . Simultáneamente, la actividad cerebral se detecta en TEP. Sin sorpresa, la manipulación del objeto activa. las áreas sensoriales del córtex. Pero lo más importante es que tan sólo se activa el área 4p (y no el área 4a) del córtex motor primario. Por el contrario, la segunda tarea, en la que los sujetos deben, simplemente, doblar los dedos, activa solamente el área 4p. Por consiguiente, las dos nuevas áreas motrices descubiertas por análisis microscópico del córtex tienen indudablemente funciones diferentes. El área 4p intervendría en movimientos provocados por un estimulo táctil, mientras que el área 4a lo haría en movimientos provocados por otras modalidades.

Nuestro atlas del cerebro humano permite, por tanto, analizar directamente el significado funcional de las áreas delimitadas por el criterio microscópico. Hemos iniciado un estudio sistemático de las otras áreas del córtex motor y del córtex visual. (8) Así pues, el atlas que hemos elaborado ofrece un instrumento inédito y potente para acometer el estudio de la relación entre estructura y función en la corteza cerebral humana.

K.Z.


(*) Citoarquitectura: La corteza cerebral no es homogénea: el ordenamiento y la geometría de sus neuronas varían de una región a otra. En todas parte su espesor está dividido en seis capas, de aspecto diferente bajo el microscopio. El análisis de la citoarquitectura (de cyto, célula) del tejido cortical permite distinguir varias decenas de áreas.

(**) Los neuromediadores: son los mensajes químicos que permiten la comunicación entre neuronas, a nivel de las sinapsis. En el cerebro hay decenas de neuromediadores diferentes. El neuromediador liberado en la sinapsis es captado por otra neurona gracias a sus receptores. Son moléculas situadas en la superficie de la neurona; cada una de ellas está especializada en la recepción de un sólo mediador.

Cerebro y atención visual

Varios Autores.
Función Cerebral.
Libros de Investigación y Ciencia.
Prensa Científica. Bcn. 1ra Reimp. 1995
Nota: copia 1ª pág.

MECANISMOS CEREBRALES DE LA ATENCIÓN VISUAL
Robert H. Wurtz, Michael E. Goldberg y David Lee Robinson
Agosto de 1982

[Presentación] El proceso mediante el cual el cerebro decide qué objetos del campo visual merecen atención puede estudiarse registrando la actividad de células cerebrales de monos que responden a estímulos visuales

La vida diaria nos depara un continuo bombardeo de estímulos visuales, sonoros, olfativos, táctiles y gustativos, de los cuales seleccionamos parte de la información que nos ha de orientar en nuestra conducta e ignoramos el resto. Así, pasa inadvertido el contacto de la ropa con la piel, pero reaccionamos de inmediato ante las sensaciones despertadas por un insecto que se pasea por ella. Ignoramos el ruido de fondo de una fiesta, concentrándonos en nuestra conversación particular. La capacidad de seleccionar objetos interesantes del medio que les rodea se denomina atención. William James la describió así: "Todo el mundo sabe lo que es la atención. Consiste en tomar posesión con la mente, de forma clara y viva, de un objeto entre todos aquellos vistos simultáneamente, o de una idea en una sucesión de pensamientos. La focalización, la concentración de la conciencia, constituye su esencia. La atención supone abstraerse de ciertas cosas para ocuparse con eficacia de otras".

El proceso de la atención visual, es decir. la capacidad de seleccionar ciertos objetos del campo visual, ha merecido especial interés por parte de psicólogos y fisiólogos, pues va unido a una expresión fidedigna y cuantificable: el movimiento de los ojos. La razón de tal concomitancia es muy simple. La retina no responde de manera uniforme a la luz; su sensibilidad varía. Una parte muy pequeña de la retina, la fóvea, que responde a la luz desde el centro del campo visual, posee una elevada concentración de células fotorreceptoras. En consecuencia, puede analizar el patrón de luz en una escala de mayor precisión que la porción periférica de la retina. Los globos oculares giran en sus órbitas bajo la influencia del cerebro, a fin de proyectar en la fóvea, dotada de gran poder analítico, los objetos de mayor interés. Al leer estas líneas, por ejemplo, su mirada salta de un grupo de palabras al siguiente, para que la imagen se proyecte en la fóvea. Cada uno de esos desplazamientos se denomina movimiento sacádico, del francés saccader, que significa "tirar bruscamente"; en lo sucesivo, a tales movimientos los llamaremos también movimientos en sacudidas. Habitualmente duran menos de 50 milisegundos. Casi toda la información que conduce a la percepción visual llega al cerebro en los períodos comprendidos entre dos movimientos sacádicos, cuando la mirada está fija en el objeto seleccionado.

Puesto que el proceso de atención visual está íntimamente ligado a los movimientos en sacudidas, quizá valdría la pena cambiar la pregunta "dónde está la atención de fulano" por esta otra: "?qué hacen los ojos de fulano?". El psicólogo ruso Alfred L. Yarbus registró los patrones de los movimientos oculares de personas que observaban fotografías, poniendo de manifiesto que centraban su atención en los rasgos más sobresalientes de la imagen. Por otra parte, también puede uno fijarse en los objetos que vemos "por el rabillo del ojo". Michael T. Posner y colaboradores, de la Universidad de Oregón, han realizado experimentos en los que se mide el tiempo que tarda una persona en responder a una señal luminosa presionando una palanca, como un índice del grado de atención a la luz. Cuando la persona conoce de antemano dónde aparecerá la luz. responde más rápidamente, aunque se le indique expresamente que no realice movimiento sacádico alguno hacia el punto luminoso.

A partir de estas observaciones sobre la atención visual pueden diseñarse experimentos para investigar los mecanismos responsables de la misma en el sistema nervioso central. La atención visual implica, en primer lugar, la selección de un determinado objeto del campo visual a expensas de otros existentes en dicho campo. Segundo, la selección supone conservar la localización del objeto; es obvio que hay que conocer la ubicación del objeto que centra nuestra atención. Carece de relevancia el tipo de respuesta frente al objeto seleccionado: puede uno mirarlo con fijeza, tratar de alcanzarlo o simplemente darse por enterado de su existencia; en cualquier caso se le habrá prestado atención.

En experimentos iniciados en el Instituto Nacional de la Salud Mental, y que prosiguieron en el Instituto Nacional de Investigación Ocular, ambos norteamericanos, investigamos la actividad del sistema nervioso en relación con la atención visual; nos guiaron los criterios indicados en el párrafo anterior. Determinamos la actividad eléctrica de neuronas cerebrales de macacos rhesus en respuesta a estímulos visuales. Los registros se efectuaron con los (...)

[el art. sigue]

[Fig. pág. opuesta:] MOVIMIENTOS OCULARES realizados por monos rhesus al contemplar fotografías de las caras de otros monos. Tales movimientos revelan patrones de atención visual. En este ejemplo se presentaron a los monos Joe y B. F., durante ocho segundos, las dos caras de la fila superior. Una cara es más bien inexpresiva; la otra muestra una expresión conocida como boca abierta amenazante. La cara con la boca abierta fue objeto de mayor atención. Las fijaciones visuales de Joe (fila central y de B. F. (fila inferior) están conectadas en general por movimientos rápidos de los ojos, o movimientos sacádicos. Los puntos de fijación dibujan los aspectos más sobresalientes de las caras. La ilustración se basa en el trabajo de Caroline F. Keating, de la Universidad Colgate, y de Gregory Keating, del Centro Médico Upstate.

Variabilidad entre cerebros

Mundo Científico.
Nº 172, Octubre 1996.
Barcelona.
Pág. 816 [Introducción]

LOS NUEVOS PROGRESOS DE LA IMAGINERÍA.
TEP e IRMf destacan ahora la gran variabilidad existente entre cerebros.

Bernard Mazoyer, John W. Belliveau

(BERNARD MAZOYER es profesor de bioestadistica en la facultad de Medicina Xavier Bichat, Universidad París-VII Denis Diderot, y dirige el grupo de imaginería neurofuncional, departamento de investigación médica del CEA en el GIP Ciceron de Caen. Ha sido presidente de la Primera Conferencia Internacional sobre la Cartografía del Cerebro Humano (París, junio 1995). JOHN W. BELLIVEAU es profesor asistente de radiología en Ia Harvard Medical School y Director of Cognitive Neuroimagine del NMR Center del Massachusetts General Hospital de Charleston. Presidente de I Segunda Conferencia Internacional sobre la Cartografía del Cerebro Humano (Boston, junio 1996).)

[Presentación] Los acontecimientos que se producen en el cerebro ocurren en intervalos de tiempo muy cortos, del orden del milisegundo, y en ellos intervienen muchísimas estructuras. La tomografía de emisión de positones (TEP) y la imaginería por resonancia magnética funcional (IRMf) son, desde este doble punto de vista, unos instrumentos relativamente burdos. Pero los progresos, muy rápidos, de ambas técnicas permiten obtener informaciones cada vez más fiables. Y, además, enormemente prometedoras.

"Tell me where is fancie bred, Or in the heart, or in the head." (W.T. Shakespeare, The Merchant of Venice, III, II, 64, 1596.)

Situado, según el médico griego Herófilo (hacia -300) en el cuarto ventrículo (*) cerebral, la sede del alma fue, como ilustran en exergo estos versos de Shakespeare, objeto de intensas polémicas que duraron hasta el siglo XIX. No resuelta hasta nuestros días, la cuestión no suscita ahora más que un interés marginal. Más concretamente, las actividades sensoriales y motrices fueron localizadas por Galeno (s. II) gracias al descubrimiento del trayecto de los nervios motores y sensitivos. De este modo se identificaron dos áreas funcionales, cerebro y cerebelo.

Ya descrita por Herófilo, la rete mirabile, o red maravillosa, de Galeno es una densa red de vasos que puede observarse en ciertos mamíferos en el lugar y situación del círculo arterial de Willis, formado por los troncos de las principales arterias del cerebro humano. Galeno infirió su existencia en el hombre haciendo disecciones en animales. Le atribuyó la función de la conversión de los principios vitales, supuestamente fabricados por el ventrículo izquierdo del corazón, en principios espirituales. Llamados también humores o éter, se creía que estos principios vitales (...)

[ Figura 1. Primeras imágenes espacio-temporales. Los primeros mapas funcionales que mostraron a la vez la localización y la cronometria de las regiones activadas por una tarea motriz (en este caso, la flexión-extensión del índice) acaban de ser elaborados bajo la dirección de Marc Joliot, del Grupo de Imaginería Neurofuncional de Orsay, en el marco de un programa Humam Frontier, dirigido por John W. Belliveau. La serie de experimentos integraba TEP y MEG en los mismos sujetos. Las áreas activas detectadas por la TEP están superpuestas en la imagen neuroanatómica del sujeto, obtenida por IRM. En cuanto al análisis de la señal MEC;, identifica dos actividades eléctricas cerebrales que tienen lugar, respectivamente, 100 ms antes y 100 ms después del movimiento del dedo. Las flechas representan la dirección de la corriente eléctrica de estas dos actividades. La localización de la actividad eléctrica premotriz (flecha violeta) está próxima a la zona de activación TEP situada cerca de la línea mediana del cerebro. Esta región corresponde a un área Ilamada área motriz suplementaria (AMS) y contiene neuronas que participan en la elaboración del movimiento. La localización de la actividad eléctrica postmotriz (flecha azul) es idéntica a la de la otra zona activada en TEP, situada en el córtex controlateral al dedo que ha efectuado el movimiento. Este córtex contiene las neuronas cuya activación provoca las contracciones musculares. Por tanto, el estudio demuestra que es posible, integrando técnicas metabólicas y electromagnéticas, obtener informaciones cronométricas y de localización referentes a la ejecución de las funciones superiores del cerebro. (Foto Grupo de Imaginería Neurofuncional, CEA-DRM y Universidad París-VII, Orsay.)


(*) Cuarto Ventrículo: Cavidad que contiene líquido cefalorraquídeo, junto al cerebelo y el tronco cerebral.

Función Cerebral

Autor: Varios Autores
Título: Función Cerebral
Editorial/Colec.: Libros de Investigación y Ciencia
Lugar/Fecha/Pág.: Prensa Científica. Bcn. 1ra Reimp. 1995

INTRODUCCION
Pág. 5

El inicio de la década de los noventa asiste a un desarrollo particular de las neurociencias. La información sobre los procesos biológicos que subyacen bajo las funciones del sistema nervioso se ha expandido de forma explosiva en los últimos diez años. Los enormes avances en este período permiten predecir que muy pronto comprenderemos lo esencial del funcionamiento del cerebro humano. La declaración de la década de los noventa como la "década del cerebro" responde al reconocimiento explícito de esta explosión informativa y de su potencial para incidir directamente en nuestra vída. Esta recopilación resume parte de los avances registrados en los últimos años y quiere ser una base para comprender los progresos que se ven venir en el decenio que nos separa del nuevo siglo. Se trata de una selección de artículos publicados en Investigación y Ciencia desde 1980. El objeto de la misma es completar y actualizar el volumen dedicado al cerebro, que se publicó en 1979. Contiene material básico cualitativamente nuevo y puede, por tanto, ser también considerada como un complemento de aquella excelente monografía.


La renovación y profundización continua han constituido la regla y la condición sine qua non para el avance de la disciplina. Varios factores han concurrido en ello. En primer lugar, el reconocimiento explícito y práctico del carácter multidisciplinar de los estudios del sistema nervioso. Esto se ha traducido en que los neurocientíficos se han preocupado de adquirir la debida formación en materias tradicionalmente alejadas de su campo. Al mismo tiempo, atraídos por las neurociencias, expertos en otras disciplinas han abordado temas de este dominio.

(...)

Quisiéramos que este nuevo volumen de la colección "Libros de Investigación y Ciencia" contribuyese a que el interés por las neurociencias que viven los países occidentales tuviese su paralelo en los países donde se habla la lengua de Ramón y Cajal, el principal responsable de la transformación de los estudíos del sistema nervioso en la neurociencia moderna.



La organización de la obra es similar a la clásica en un volumen de psicobiología. Se han seleccionado preferentemente los trabajos realizados en mamíferos y, especialmente, humanos. Den~ro de las limitaciones de toda selección, hemas destacado los aspectos más nuevos o de mayor interés general.

Manuel Nieto Sampedro.


Índice:


I COMPONENTES CELULARES: DESARROLLO Y PROPIEDADES

1. RECONOCIMIENTO MUTUO ENTRE NEURONAS EMBRIONARIAS, Corey S. Goodman y Michael J. Bastiani Resiguen sendas, marcadas en su superficie por moléculas específicas. Pág. 8

2. ASTROCITOS. Harold K. Kimelberg y Michael D. Norenberg Ejercen un papel activo en la actividad, el desarrollo y la patología del cerebro. 18

3. FORMACION DE LA SINAPSIS DURANTE EL DESARROLLO DEL CEREBRO, Ronald E. Kalil ?Cómo llegan a relacionarse entre sí los miles de millones de neuronas del cerebro? 28


4. PLASTICIDAD SINAPTICA, Manuel Nieto Sampedro
Es la base común de fenómenos tan dispares como el aprendizaje, la sed o la reparación de lesiones. 37


II FUNCION CEREBRAL NORMAL: PERCEPCION

5. MECANISMOS CEREBRALES DE LA ATENCION VISUAL, Robert H. Wurtz, Michael E. Goldberg y David Lee Robinson ?Por qué nos fijamos en unos objetos y desechamos otros? 48

6. PERCEPCION DE UN ENTORNO ESTABLE, Hans Wallach El sistema nervioso pondera nuestros movimientos a la hora de juzgar los del entorno. 58

7. CELULAS CILIADAS DEL OIDO INTERNO, A. J. Hudspeth
Transductores biológicos, transforman la fuerza mecánica en señal eléctrica que va al cerebro. 65

8. PERCEPCIÓN DEL HABLA EN LA PRIMERA INFANCIA, Peter D. Eimas ¿Está el cerebro del niño congénitamente estructurado para el reconocimiento del habla?. 77

9. PROCESOS VISUALES OCULTOS, Jeremy M. Wolfe
En la acción visual intervienen subsistemas cuyas operaciones se le escapan al observador. 84



III FUNCION CEREBRAL NORMAL: APRENDIZAJE, MEMORIA, SUEÑO

10. ANATOMIA DE LA MEMORIA, Mortimer Mishkin y Tim Appenzeller
Se han identificado algunas de las principales trayectorias de generación de recuerdos. 96


11. ALIMENTOS QUE MODIFICAN LA FUNCION CEREBRAL. Richard J. Wurtman Ciertas sustancias que forman parte de la dieta se comportan a veces como medicamentos. 107

12. APRENDIZAJE INSTINTIVO, James L. Gould y Peter Marler
Pese a la idea intuitiva que los contrapone, el instinto controla el desarrollo del aprendizaje. 118

13. UNA VENTANA ABIERTA AL CEREBRO DORMIDO, Adrian R. Morrison
Se exploran los episodios del sueño inhibiendo el bloqueo muscular que suele acompañarles. 130


IV FUNCION PATOLOGICA

14. BIOLOGIA DE LAS OBSESIONES Y LAS COMPULSIONES, Judith L. Rapoport El desorden obsesivo compulsivo tiene su raíz biológica en estructuras cerebrales. 142

15. LA CONDUCTA ADICTIVA, Vincent P. Dole
Analizada a la luz de diferentes experiencias con metadona rea lizadas en heroinómanos. 150

16. ENFERMEDAD DE ALZHEIMER, Richard J. Wurtman
Seis modelos pretenden explicar de manera distinta las causas de esa demencia irreversible. 158

17. TRASPLANTES DE NEURONAS, Rosa-Magda Alvarado Mallart y Constantino Sotelo
Las neuronas degeneradas podrán algún día sustituirse con injertos de tejido nervioso. 169

Autores. Pág. 179

Bibliografía. Pág. 183

Anatomía de la memoria

Autor: Varios Autores
Título: Función Cerebral
Editorial/Colec.: Libros de Investigación y Ciencia
Lugar/Fecha/Pág.: Prensa Científica. Bcn. 1ra Reimp. 1995
[Nota: ocr 1ª pág.]
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ANATOMÍA DE LA MEMORIA
Mortimer Mishkin y Tim Appenzeller
Agosto de 1987
Pág. 96

[Presentación] El análisis de la amnesia ha revelado cómo podrían interactuar las estructuras cerebrales profundas y las vias de la percepción, asentadas en capas exteriores, para transformar los estímulos sensoriales en recuerdos.

Pese a lo reducido de su volumen, el cerebro humano aloja un sistema de memoria tan potente que captura la imagen de un rostro al primer encuentro, tan amplio que almacena las experiencias de una vida entera y tan versátil que el recuerdo de una escena trae a colación asociaciones de imágenes visuales, sonidos, olores, sabores, sensaciones táctiles y emociones. ?Cómo funciona ese sistema mnémico? La mera definición de la memoria constituye de por sí una ardua y debatida tarea; sugiere la introspección que no es lo mismo conocer un rostro o un poema que conocer una técnica, por ejemplo, la mecanografía. Además, el substrato físico de la memoria, los aproximadamente cien mil millones de neuronas cerebrales y sus enmarañadas interconexiones, resulta superlativamente intrincado. Empero, empeñados en un esfuerzo de esquematización, mis colegas y yo (Mishkin) estamos empezando ya a delinear cómo recuerda el cerebro.

La representación a que hemos Ilegado es, en gran parte, de carácter anatómico. Durante los últimos 20 años hemos identificado estructuras y "estaciones" (amplios conjuntos) neuronales implicados en la memoria; hemos reseguido sus conexiones y hemos intentado determinar cómo interactúan cuando los recuerdos se almacenan, se recobran o se vinculan a otra experiencia. Otros investigadores analizan la memoria empleando una escala más fina: en algunos de los animales menos complejos y en tejido nervioso aislado de especies superiores detectan cambios de las propiedades eléctricas y químicas de ciertas neuronas, instados por ejercicios sencillos de aprendizaje. La complejidad de nuestro objeto, la memoria humana o el cerebro de los monos del Viejo Mundo, como aproximación óptima, requiere un planteamiento inicial diferente, que insista en la arquitectura general. Por supuesto, en última instancia la memoria es una serie de episodios moleculares. Nuestro empeño consiste en cartografiar el territorio donde tienen lugar esos episodios.


Muchos de los estudios que han propiciado la descripción actual derivaron de historias clínicas de pacientes que, por enfermedad, lesión o intervención quirurgica que afectaban áreas específicas de su cerebro, habían perdido parte de su capacidad de aprender o de recordar. Quizás el más famoso de esos casos sea el de un paciente de amnesia profunda conocido por las iniciales H. M. Estudiado por Brenda Milner, del Instituto Neurológico de Montreal, y por sus colegas, de otras instituciones, el caso de H. M. ha proporcionado abundante información sobre el tipo de deterioro asociado a una determinada clase de lesión cerebral.

Los trabajos experimentales, efectuados la mayoría de ellos en macacos, han combinado investigaciones anatómicas, fisiológicas y de la conducta. Resiguiendo el transporte de trazadores a lo largo de los axones, las sutilísimas prolongaciones de que se sirven las neuronas para transmitir señales, se han revelado los complejos circuitos nerviosos que permitirían a ciertas estructuras desempeñar algún papel en la memoria. Las mediciones de la actividad eléctrica de las neuronas, o de su captación de glucosa radiactiva, han permitido distinguir qué partes del cerebro actúan durante las tareas relacionadas con el aprendizaje. En la última fase del experimento, diseñada para evaluar la importancia funcional de estructuras identificadas por otros medios, se ha combinado la cirugía o la administración de drogas con pruebas psicológicas. Mediante drogas se destruyen o bloquean las estaciones del cerebro de un animal de experimentación, o se cortan las sendas que las unen. A continuación se examina el comportamiento del animal en pruebas
concebidas para distinguir los diversos componentes de la memoria y determinar cuál de ellos ha sufrido deterioro.

Para comprender la memoria humana hemos elegido un camino indirecto, con todos los inconvenientes que ello supone. El cerebro del macaco mide alrededor de la cuarta parte del propio del chimpancé, el pariente más próximo de los seres humanos; a su vez, el cerebro del chimpancé viene a ser una cuarta parte del cerebro del hombre. El aumento de tamaño va acompanado de una mayor complejidad. Todas las estructuras que encontramos en el cerebro del macaco tienen sus correspondientes réplicas en el humano, si bien sus funciones pueden haber divergido en el curso de la evolución. En particular, la capacidad, exclusivamente humana, del habla y sus concomitantes especializaciones cerebrales limitan las posibilidades del procedimiento comparativo. Ello no obstante, las estructuras generales del sistema nervioso de simios y humanos son, con probabilidad, iguales. Nuestros hallazgos resultan, en ese orden, coherentes con los datos sobre la pérdida humana de la memoria obtenidos de modo directo.

El sistema visual

La mayoría de las veces, los recuerdos se originan a modo de impresiones sensoriales. Antes de preguntarnos cómo almacena el cerebro una experiencia sensorial en forma de recuerdo, querríamos saber cómo procesa la información sensorial. De hecho, el punto de partida de nuestra investigación sobre la memoria consistió en un estudio de la vía nerviosa responsable de la percepción visual.

El sistema visual central empieza en el córtex estriado, o córtex visual primario, situado en la superficie posterior del cerebro y que, a través del ner- (...)

El cerebro y el diccionario

Los diccionarios reflejan la gestión cerebral del léxico
Aprovechan pocas palabras para definir los siguientes niveles de vocablos, tal como hace el cerebro

Los diccionarios están organizados como una intrincada red de palabras cuyas definiciones aluden a otras palabras del mismo diccionario. Un científico del Rensselaer Polytechnic Institute de Estados Unidos afirma que el cerebro funciona de la misma forma: aprovechando al máximo unas pocas palabras importantes para, a partir de ellas, definir los siguientes niveles de palabras. De esta manera, tanto en los diccionarios como en el cerebro, se ahorra “espacio” y podemos tener un vocabulario más rico. Por Yaiza Martínez.

Los diccionarios reflejan la gestión cerebral del léxico
La última edición del Oxford English Dictionary cuenta con 22.000 páginas de definiciones. Aunque son muchas, este diccionario está organizado de la manera más concisa posible, y en un formato que refleja la forma en que nuestros cerebros clasifican y gestionan las palabras de nuestro vocabulario.

Según explica el Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) en un comunicado, una investigación llevada a cabo por Mark Changizi, profesor de ciencias cognitivas de dicho instituto, ha revelado que todas las palabras de una lengua enraízan en un pequeño grupo de “palabras atómicas” y se organizan en función de ellas.

Según Changizi, los diccionarios a menudo están organizados como una intrincada red de palabras en la que la definición de la palabra A alude a la palabra B, que a su vez se utiliza para definir la palabra C, que finalmente alude de nuevo a A. Esta organización a gran escala de los diccionarios tendría su origen en la forma en que los humanos sistematizan mentalmente las palabras y sus significados, afirma.

Ahorro de papel y de materia gris

Según Changizi, los diccionarios están elaborados como una pirámide invertida. Las palabras más complejas (como albacora o antílope) se encontrarían en la parte de arriba de la pirámide y son definidas por palabras más básicas, situadas más abajo en la pirámide.

A la larga, todas las palabras acaban vinculadas a un pequeño número de palabras, las atómicas (como acto o grupo), que son tan fundamentales que no pueden ser definidas con términos más simples que ellas mismas. El número de niveles de definición que suponga llegar desde una palabra determinada hasta una palabra atómica se denomina “el nivel jerárquico” de dicha palabra.

Los resultados de la investigación de Changizi, publicada este mes en el Journal of Cognitive Systems Research, señalan que los diccionarios que usamos actualmente aplican un número óptimo de niveles jerárquicos.

Changizi publica en dicho artículo un patrón visual que refleja cómo el léxico ha evolucionado culturalmente a lo largo de decenas de miles de años para ayudar a reducir el espacio global del cerebro que se necesita para codificar las palabras.

Siete niveles

Según declaró recientemente Changizi en una entrevista concedida a Scientific American, los resultados del estudio apuntan a que, con el tiempo, la cultura ha desarrollado los significados de las palabras de nuestro léxico de tal forma que se minimice el tamaño total de las definiciones.

Y el por qué de este esfuerzo radicaría en que, de esta forma, nuestro cerebro puede albergar más palabras y, así, tenemos un vocabulario más rico. Muchas otras invenciones humanas, como la escritura o las señales visuales, han sido diseñadas de igual forma, explícitamente o por presión cultural, con la finalidad de minimizar la demanda que suponían para el cerebro, asegura el científico.

Llevando a cabo una serie de cálculos basados en la estimación de que en el diccionario habría 100.000 términos o palabras complejas diferentes, y un total de entre 10 y 60 palabras atómicas, Changazi diseñó tres rasgos característicos presentes en los diccionarios más eficientes (y también en el cerebro).

Por otro lado, descubrió que el número total de palabras a lo largo de todas las definiciones del diccionario (y, por tanto, el tamaño del diccionario) cambia en función del número total de niveles jerárquicos presentes en dicho diccionario.

Aplicaciones en la enseñanza

Así, los mejores diccionarios tienen, aproximadamente, siete niveles jerárquicos. De hecho, estos siete niveles suponen un 30% menos del volumen del libro, en comparación con un diccionario que sólo tuviera dos niveles jerárquicos.

Finalmente, Chaginzi afirma que hay una progresión en el aumento del número de palabras en cada nivel jerárquico sucesivo, y que cada nivel contribuye a las definiciones de las palabras que se encuentran justo un nivel por encima de ellas.

Aplicando estas premisas al estudio de diccionarios actuales, en concreto el Oxford English Dictionary antes mencionado y el WordNet (un diccionario on-line de la universidad de Princeton) , el científico descubrió que estos rasgos permitían reducir la extensión del diccionario, de la misma manera que nuestro léxico se ha organizado para minimizar la necesidad, tanto de espacio mental, como de gasto energético del cerebro.

Changizi cree que esta investigación podría tener aplicaciones para el estudio del aprendizaje infantil del vocabulario, con el fin de optimizar dicho aprendizaje.

Objetivo: el por qué

Según Scientific American, mientras muchos neurocientíficos intentan adivinar cómo funciona el cerebro, Mark Changizi está decidido a determinar por qué el cerebro funciona de esta manera.

Así, Changizi ha demostrado en estudios anteriores que la forma de las letras en 100 sistemas de escritura es como es porque refleja formas comunes de la naturaleza: la letra “A” sería como una montaña, y la “Y” recordaría a un árbol con sus ramas, por ejemplo.

Asimismo, el científico ha demostrado que la mayoría de los caracteres de las diversas lenguas presentan tres trazos porque, según él, el tres es la cantidad mayor que el cerebro de una persona puede percibir sin necesidad de contar.

Changizi estudia el cerebro desde una perspectiva teleológica, es decir, desde la perspectiva de los fines o propósitos de sus funciones. Otro de sus interesantes objetivos de estudio son las ilusiones ópticas.


Sábado 07 Junio 2008
Yaiza Martínez
http://www.tendencias21.net/Los-diccionarios-reflejan-la-gestion-cerebral-del-lexico_a2328.html?preaction=nl&id=3036699&idnl=35828&

Habla en la primera infancia

Autor: Varios Autores
Título: Función Cerebral
Editorial/Colec.: Libros de Investigación y Ciencia
Lugar/Fecha/Pág.: Prensa Científica. Bcn. 1ra Reimp. 1995

PERCEPCIÓN DEL HABLA EN LA PRIMERA INFANCIA
Peter D. Eimas
Marzo de 1985

[Presentación] Al percibir el habla, los seres humanos detectan categorías fonémicas discretas e ignoran gran parte de la variación de la señal hablada. Las investigaciones realizadas con bebés sugieren el carácter innato de los mecanismos subyacentes

¿Cómo se explica que los niños aprendan a hablar y entender a tan temprana edad y, aparentemente, sin dedicarle a la tarea mayores esfuerzos? El proceso de adquisición del lenguaje comienza bastante antes de cumplirse el primer año. A los tres, la mayoría de los niños utiliza el lenguaje con habilidad considerable. En contraste con el aprendizaje de la lectura o la aritmética, el niño domina el lenguaje sin pasar por enseñanza formal alguna; de hecho, gran parte de ese aprendizaje transcurre dentro de un entorno lingüístico bastante limitado, que no especifica de manera precisa las reglas que gobiernan su uso competente.

Una posible explicación del rápido desarrollo de la habilidad lingüística del niño es que el lenguaje no es tan complejo como suele creerse y, en consecuencia, que, a partir de principios psicológicos tan simples como el condicionamiento y la generalización, se explica la velocidad con que se aprende. Pero la investigación realizada durante las pasadas décadas sobre la naturaleza del lenguaje y los procesos en virtud de los que se produce y entiende ha revelado precisamente una creciente complejidad subyacente, y no esa simplicidad de que hablábamos.

Experimentos realizados por el autor y colegas suyos en la Universidad de Brown, y por otros investigadores en diversos centros, han apoyado una explicación diferente, que se deriva de la opinión según la cual ciertos conocimientos y capacidades innatas subyacen al uso del lenguaje, idea ésta de la que el lingüista Noam Chomsky constituye el exponente más notable. En estudios sobre la percepción del habla en bebés hemos comprobado que los infantes poseen una dotación muy rica de mecanismos perceptivos innatos, adaptados a las características del lenguaje humano, que les preparan para el mundo lingüístico al que tendrán que enfrentarse.

La búsqueda de mecanismos innatos de percepción del habla se desarrolló a partir de estudios de la relación de la señal hablada con los fonemas, unidades que corresponden a las consonantes y vocales del lenguaje. Los fonemas son las menores unidades del habla que afectan al significado: tan sólo un fonema distingue las palabras tasa y rasa y, sin embargo, sus significados son completamente distintos.

Investigadores de los laboratorios Haskins de New Haven, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, del Real Instituto Sueco de Tecnología y de otros centros, han demostrado que la señal hablada constituye un complejo de unidades acústicas: breves segmentos separados por pausas momentáneas, o picos de intensidad. Esos segmentos varían en duración y frecuencia, relaciones temporales e intensidad de sus bandas constituyentes de energía acústica concentrada (conocidas como formantes) así como de componentes acústicos ruidosos conocidos como aspiración y fricación. La variación de esos parámetros acústicos proporciona información esencial de cara a la percepción de fonemas.

Sin embargo, no existe correspondencia directa, unívoca, entre los segmentos acústicos individuales y los fonemas que percibimos. Un mismo segmento acústico puede encerrar una consonante y una vocal; y al revés, dos segmentos acústicos distintos pueden contribuir a un único sonido consonante. Además, no existe relación directa alguna entre la frecuencia de los segmentos y sus características temporales y los fonemas que oímos.

Consideremos la información acústica que basta para señalar la distinción entre la consonante oclusiva sonora que inicia la palabra bar y la consonante oclusiva sorda que inicia la palabra par. En ambos casos, el hablante bloquea completamente el flujo del aire a través del tracto vocal inmediatamente antes de la emisión de la palabra; sin embargo, en bar, las cuerdas vocales empiezan a vibrar casi simultáneamente con la liberación del aire, mientras que, en par, la vibración de las cuerdas vocales se demora. El intervalo entre la liberación de aire y el inicio de la vibración de las cuerdas vocales, esto es, la sonorización, se conoce como tiempo de emisión de la voz; contiene la información acústica crucial que permite al oyente distinguir bar de par. Sin embargo, los valores del tiempo de emisión de voz no definen los fonemas. Antes bien, los oyentes suelen percibir, para un mismo fonema, un abanico de valores, que reflejan diferentes hablantes, diferentes instancias de habla y diferencias en el entorno fonémico circundante.

Las variables acústicas que definen otros fonemas son análogamente fluidas. Por ejemplo, muchos fonemas se distinguen por el lugar de articulación, el punto de la constricción del tracto vocal que se produce cuando se ha formado el sonido; valen de ejemplo los sonidos bar y dar. Entre los indicios acústicos que corresponden al lugar de articulación y permiten al oyente distinguir tales fonemas se cuentan las frecuencias iniciales del segundo y tercer formante: los formantes que ocupan el segundo y tercer lugar desde la base de una escala de frecuencias. Una vez más, no existe un valor único de esos parámetros acústicos que caracterice a cada fonema; todo un abanico de frecuencias de emisión pueden señalar el mismo punto de articulación. No obstante, a pesar de la variación de los sonidos correspondientes a cada fonema, poco nos cuesta decidir si se ha dicho (...)

(...)

Envejecimiento cerebral

Cornéliu E. Giurgea.
Envejecimiento Cerebral. Normal y Satisfactorio.
El reto del siglo. XXI. Le vieillissement cérébral: Normal et réussi. Le défi du XXI siécle.
Lieja [fecha de edición de orígen no tiene. -aprox. 1992/93-]
Editorial Masson.
Barcelona, 1995, 217 pág.


INDICE DE [algunos] CAPÍTULOS

Capítulo 1

La revolución gris 1
Capitulo 2
Concepto de envejecimiento cerebral "satisfactorio" 7
Cambios ontogénicos frente a cambios "generacionales"
Parámetros biológicos 13
Ambiente y rendimiento cognitivo 14
Rendimiento cognitivo 15
Variable de motivación 16
Control y salud en relación con la edad 29
Principios de investigación en geriatría 31
Restricciones de control en el anciano 31
Mecanismos de los efectos del control sobre la salud 32
Premisas teóricas 33
Ambiente de la residencia 33
Incapacidad aprendida 34
Desesperanza 35
Conclusiones 39
Concepto de "normalidad" en los estudios sobre envejecimiento 39
Envejecimiento usual y envejecimiento satisfactorio 40 Edad y metabolismo de los carbohidratos 41
Edad y osteoporosis 41
Edad y función cognitiva 42
Importancia de los factores psicosociales 42 Algunas guías futuras 43

(...)
Capítulo 3
Edad y memoria: ¿Qué es lo normal? ¿Qué es lo anormal? 45
Modelos de entrenamiento y estrategias 47
Déficit en el aprendizaje o en la rememoración 49
Cambios relacionados con la edad frente a demencia 50
Programas de entrenamiento de memoria 51
Otros problemas 51
Olvidos seniles: ¿benignos o malignos? 53
Memoria, depresión, ansiedad 55
Personalidad y memoria 61
Vision general de la teoría 61
Pruebas empíricas 63
Extensiones empíricas y teóricas 65
Ensayos clínicos y valor del entrenamiento 65 Estudios de Schmitt y cols. (1981) 66
Estudio de Zarit y cols. (1981) 67
Estudios de grupo de Yesavage 73

Capítulo 4
Vejez o enfermedad? 79
Pérdida de agua 81
Cataratas 82
G1óbulos rojos 83
Consecuencias clínicas de la pérdida de agua 83
Actividad eléctrica del cerebro y estado del corazón 85
Otros déficit orgánicos 87
Aspectos cardíacos 88
Aspectos renales 88
Aspectos cerebrales 89
Importancia del ejercicio 89
Enfermedades crónicas 90

Capítulo 5
Fármacos para el cerebro 91
Organización funcional del cerebro: conceptos básicos 94
Antiguos conceptos 94
Cambios en las ideas concernientes a la localización de las funciones cerebrales: el siglo XIX 95
Concepto actual de la organización funcional del cerebro 96
Concepto de Luria 98
Diferenciación funcional de los dos hemisferios y conexión interhemisférica (nuestros "dos cerebros") 106
Conceptos de psicofarmacología general y experimental 109
Psicolépticos 119
Psicoanalépticos 143
Psicodislépticos 159
Psicofarmacología de las funciones intelectuales 166

Capítulo 6
Fármacos y problemas en psicofarmacología geriátrica 191
Aspectos farmaconcinéticos en geriatría 193
El problema del cumplimiento en geriatría 194
Otros aspectos de importancia en psicogeriatría y
psicogerofarmacología 195
Sordera 195
Ansiedad 196
Depresion y su tratamiento 197
Problemas relacionados con los trastornos de sueño 198

Apéndice
La próxima década en el tratamiento de los trastornos
cognitivos 203
Introducción 205
Perspectivas psicofarmacológicas previsibles Premisas teóricas 206
La próxima década 208
Antidepresivos 208
Tranquilizantes mayores y menores 209
Nootropos 210
Nuevos enfoques 211
Conclusiones 211

Bibliografía seleccionada 213

INTRODUCCIÓN (Pág VIII) [fragmento]

El ruego de este libro se centra principalmente en la opinión de que, cuando se considera el envejecimiento cerebral normal, y aún más, el envejecimiento "satisfactorio"?, el objetivo no debe ser sólo "ayudar" al anciano Lo que se necesita por encima de todo es crear aquellas condiciones que les permitan alcanzar sus deseos básicos, que son ser todavía de utilidad, tener un papel en Ia sociedad, ser capaces de "dar" en lugar de "recibir" Recuerdo en este sentido una hermosa idea hallada en el prospecto de una asociación cuyo fin era ayudar a jóvenes discapacitados a encontrar trabajo remunerado, un trabajo que pudieran hacer: "Benditos seáis, vosotros que nos necesitáis, ya que nuestra mayor necesidad es ser necesarios"

No olvidemos que, en el área de la actividad mental, la mejor forma de conservar una cierta juventud del espíritu es ejercitarlo, y especialmente en el ambito de la creatividad El importante geriatra inglés Sir Martin Roth utilizó una excelente expresión cuando, hablando de la actividad mental, dijo: "Úsala o piérdela" De hecho, sea cual sea la profesión que uno tiene o ha tenido, siempre hay un cierto grado de potencial para la creatividad, para la innovación Se ha dicho que no es sólo el entorno lo que favorece la creatividad en el anciano ¿No es cierto que a menudo contribuyen ellos mismos abandonando sus costumbres y aceptando, más o menos abiertamente que, después de todo para qué? Sobre este tema, quisiera contar lo que P. S. Kupalov, mi profesor en Leningrado (ahora San Petersburgo) me dijo hace unos cuarenta años. Él mismo había sido discípulo del gran fisiólogo ruso I. P. Pavlov, que, gracias a su descubrimiento de los reflejos condicionados, hizo posible el primer abordaje importante, objetivo y científico de las actividades del cerebro (1) Mientras le estaba hablando de un proyecto de investigación que implicaba enormes riesgos, Kupalov me dijo: "Fíjese, tengo 64 años, soy profesor y Miembro de la Academia, nunca me he dedicado a la política, así que ya nadie podrá hacerme daño Si comencé investigando sobre una falsa hipótesis, si he tomado el camino erróneo y he elegido el trabajo equivocado, incluso durante años, sin ninguna finalidad, soy todavía lo que soy. Por esto yo y la gente como yo debemos intentar nuevas aventuras, nuevas líneas de investigación, porque de hecho no arriesgamos nada. Pero, con algunas excepciones, continuamos siguiendo las viejas líneas, que nos hacen sentirnos seguros, y son en general los jóvenes los que intentan las grandes aventuras del espíritu, los que abren nuevos caminos cuando tienen éxito Pero si cometen un error -y esto ocurre a menudo en el caso de la investigación- están poniendo en peligro toda su carrera."

Ésta es la verdad, con algunas excepciones, tal como dijo el profesor Kupalov Sin embargo, incluso estas excepciones bastan para demostrar que los ancianos todavía pueden desarrollar una gran creatividad y, cuando se añade a lo que han aprendido de su experiencia, son aún capaces de grandes logros

Algunos ejemplos bastarán para convencernos de que la creatividad no cesa necesariamente con la edad

El propio Pavlov había trabajado durante toda su juventud y durante el período de su madurez científica en el área de la fisiología de la digestión y, en particular, sobre la función motora y las secreciones de las glándulas del sistema gastrointestinal Realmente, esa fue la razón de que recibiese el Premio Nobel en 1904, cuando estaba cerca de los 60 años De hecho, acababa de cambiar completamente de dirección, siguiendo algunas observaciones casuales sobre sus perros que le Ilevaron a concentrar toda la investigación de su laboratorio en el estudio del cerebro Szent-Gyorgy, también Premio Nobel -que obtuvo por el descubrimiento de la vitamina C-, tenía más de 65 años cuando volvió a los estudios endocrinológicos Freud tenía cerca de 80 años cuando escribió su provocador ensayo Moisés y el monoteismo Darwin y Newton se mantuvieron creativos hasta el final de sus vidas, (2) (3)


(1) El lector interesado encontrará un resumen del trabajo de Pavlov en C Giurgea: L'héritage de Pavlov (La herencia de Pavlov), Éditions Mardaga, 1986


Pág 13: (2) un gran número de estudios longitudinales han hecho posible establecer, de forma retrospectiva, el rendimiento cognitivo en relación con la muerte de los individuos En general, estos estudios han llegado a la conclusión de que la correlación entre declive y edad cronológica puede ser artificial, ya que los rendimientos cambian más en función de la distancia a la muerte que de la distancia al nacimiento
Existe en general una ausencia de declive intelectual en los ancianos con buena salud

Pág 14: (3) De hecho, la edad, el entorno no promueve una conducta asociada a la competencia Por el contrario, los más jóvenes describen a menudo el envejecimiento como un proceso caracterizado por un creciente desarrollo de dependencia, incompetencia y senilidad Este aura de desinterés social y de estereotipos negativos que rodea la vida de las personas mayores tiene dos consecuencias: los elementos idóneos que podrían reforzar su conducta son eliminados y todo los tipos de conducta vinculados a sus capacidades son activamente reprimidos De esta forma, la organización de las instituciones favorece, de hecho, la dependencia y el concepto de una persona mayor incapacitada para todo Además, la mayoría de los ancianos parten del punto de anticipar el ineludible deterioro de sus habilidades

Cuando la Información Salta a la Vista
Ramana Rao.
Mundo Cientifico. N? 168
Mayo 1996. Pag.452
[Fragmentos]

Las representaciones visuales de fenómenos complejos pueden ampliar o desarrollar nuestra comprension.

(...)

Mas recientemente, han comenzado a aplicarse las técnicas gráficas a la visualización de masas de información... han dado origen a un nuevo dominio de la información hombre-máquina, llamado visualización de la información, que consiste en representar de forma visual e interactiva enormes cantidades de información abstracta.

(...)

Desde hace unos años, los investigadores están creando un cierto número de "visualizaciones de la información" que son instrumentos de lectura (operadores de sentido). Estas "herramientas cognitivas", como las llama Don Norman, permiten conservar informaciones, refinarlas o actuar sobre ellas. En este sentido, las visualizaciones son en mayor medida representaciones que simples presentaciones. Lejos de limitarse a ser bonitas imágenes destinadas a convencer a responsables o inversores, son unas herramientas dirigidas a desarrollar nuestra capacidad de pensar y dar sentido al mundo real.

(...)

...el poder de tales representaciones estriba parcialmente en la posibilidad "de poner en comunicación lo cognitivo co lo perceptivo".

(...)

...los trabajos recientes tratan de acrecentar la cantidad de informaciones examinables y manipulables sin que ello supusiera aumentar la carga del usuario.

(...)

¿Por qué una gráfica vale (a veces) más que un largo discurso?
(...) Las representaciones gráficos sacan gran partido del aparato sensorial de reconocimiento: los seres humanos son muy sensibles a la forma exacta (representación) bajo la cual la información es presentada a sus sentidos. Algunos elementos y agrupaciones, como las curvas progresivas, los máximos y mínimos o las discontinuidades, son "prominentes" desde el punto de vista perceptivo y pueden ser rápidamente detectados en las gráficas.

Larkin y Simon modelizan el "aumento perceptual" agrupando formas elementales para todo aquello que el hombre percibe fácilmente. En una descripción de tipo lingüístico, todos estos elementos deben ser laboriosamente deducidos y compuestos por reglas mentales explícitas. Gracias al ojo, en cambio, una gráfica suministra estos elementos con toda facilidad. El modelo supone, pues, una transferencia de lo cognitivo a lo perceptivo.(...)Como ha dicho el filósofo Daniel Dennett, "hacemos gráficas y marcas, así como todo tipo de marcados identificados por colores, precisamente para que las regularidades -y las irregularidades- 'salten a la vista'".

(...)

...las representaciones gráficas tienen la particularidad de que su utilización y comprensión requieren un aprendizaje, lo mismo que el lenguaje y las matemáticas. no se aprende a ver bordes, cruvas progresivas o discontinuidades, sino a percibir el engarce de estos objetos perceptuales de tal modo que el conjunto cobra sentido.

(...)

En los buenos gráficos, los objetos perceptuales se superponen a los objetos conceptuales.

Tanto es así que los objetos perceptuales acaban ocupando el lugar de los objetos conceptuales adayacentes. Nuestra mente los mezcla a voluntad hasta el punto de confundirlos a veces con los objetos a los que se refieren. Lo mismo ocurre con el ratón cuando "se convierte" en la flecha de la pantalla...(...) pero para que el proceso sea útil las representaciones gráficas tienen que estar bien ideadas y hay que aprender a "ver".

(...)

Alguien me preguntó un dia: "?Por qué quiere usted tratar más información? Preferiría menos información, pero una información más útil para mí". (...) las representaciones visuales se prestan especialmente bien a ello, ya que los datos se perciben bajo una forma esencialmente comprimida. Siempre que se haga correctamente, mostrar más información no necesariamente obliga al espectador a "ver" más cosas.