DIPLOMADO PSICONEUROINMUNOENDOCRINOLOGIA
SUBUNIDAD 5.4 NEUROPLASTICIDAD Y NEUROGÉNESIS
ELIZABETH RIQUELME VILLALOBOS
PRIMERA ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE
Comprensión de lectura.
1. ¿Cuáles fueron las primeras aportaciones científicas que refirieron la plasticidad del cerebro?
Las primeras aportaciones científicas sobre la plasticidad cerebral nacieron en el siglo XIX con William James, quien en 1890 sugirió que el cerebro podía cambiar con la experiencia. Luego a principios del siglo XX Ramón y Cajal propuso que las conexiones neuronales no eran fijas y podían modificarse. En la década de 1960, Michael Merzenich y Paul Bach-y-Rita realizaron estudios experimentales que demostraron que el cerebro podía reorganizarse funcional y estructuralmente en respuesta a lesiones, aprendizaje y estimulación sensorial, consolidando el concepto moderno de neuroplasticidad.
2. ¿En qué obra y que autor hizo referencia y utilizó por primera vez el término neuroplasticidad?
El término plasticidad se mencionó por primera vez en un libro de texto de 1890 llamado "Los Principios de la Psicología" de William James definiéndola como "la posesión de una estructura lo suficientemente débil como para ceder a una influencia, pero lo suficientemente fuerte como para no ceder de golpe"; y explica la formación de hábitos en términos de fortalecimiento de las sinapsis y la formación de nuevas conexiones.
3. ¿Cuáles fueron los argumentos expuestos por Charles Sherrington para exponer que en las sinapsis se encontraba probablemente el aprendizaje?
Charles Sherrington planteó que las sinapsis eran el sitio probable del aprendizaje ya que descubrió la conducción unidireccional de impulsos nerviosos a través de las sinapsis, afirmando que eran probablemente los sitios en los que se aprende, sugiriendo una comunicación específica y organizada entre neuronas, esencial para la formación de circuitos de aprendizaje. También indicó que múltiples señales pueden integrarse y generar respuestas adaptativas, fundamentales para el aprendizaje.
4. Según Hubei y Torsten ¿cómo afectan las experiencias sensoriales al cerebro en desarrollo?
Según los estudios de Hubel y Torsten las experiencias sensoriales tienen un impacto importante en el desarrollo del cerebro, especialmente en el período crítico del desarrollo temprano. Sus experimentos mostraron que la exposición a estímulos visuales adecuados es esencial para el desarrollo normal de las neuronas en la corteza visual. La privación visual, como cubrir un ojo, resultó en una disminución de la respuesta neuronal en la corteza correspondiente a ese ojo y una redistribución de las conexiones sinápticas en favor del ojo no cubierto. Este trabajo demostró que las experiencias sensoriales influyen directamente en la estructura y funcionalidad de las conexiones neuronales, subrayando la importancia de la estimulación sensorial en el desarrollo cerebral y la plasticidad neural.
5. ¿En qué consiste la plasticidad funcional?
La plasticidad funcional es la capacidad del cerebro para adaptarse y reorganizarse mediante el cambio de la función de sus neuronas y circuitos neuronales en respuesta a experiencias, aprendizajes, daños o cambios en el entorno, permitiendo que diferentes áreas del cerebro asuman nuevas funciones si se produce una lesión o si se requiere la adquisición de nuevas habilidades como después de un accidente cerebrovascular, las áreas cerebrales no dañadas pueden adaptarse para compensar las funciones perdidas. La plasticidad funcional es crucial para la recuperación y el aprendizaje a lo largo de la vida.
6. ¿En qué consiste la plasticidad estructural?
La plasticidad estructural es la capacidad del cerebro para cambiar y reorganizar su estructura física en respuesta a la experiencia, el aprendizaje o el daño. Incluye la formación y eliminación de sinapsis, el crecimiento de nuevas dendritas y axones, y la remodelación de las conexiones existentes entre las neuronas. Esto le permite al cerebro adaptarse a nuevas situaciones, aprender habilidades, formar recuerdos y recuperar funciones después de lesiones. Es un mecanismo fundamental que subyace en la capacidad del cerebro para evolucionar y modificar su red neuronal a lo largo de la vida.
7. ¿En qué áreas del cerebro se presenta el fenómeno de plasticidad?
Principalmente en la corteza cerebral es donde ocurren importantes cambios estructurales y funcionales en respuesta a experiencias y aprendizajes. El Hipocampo muestra una notable capacidad de formar nuevas conexiones neuronales y de modificarlas en función de la experiencia. El cerebelo también juega un papel en la coordinación y el aprendizaje motor, mostrando plasticidad significativa en respuesta a entrenamiento y práctica. El sistema límbico, el cual incluye el hipotálamo y la amígdala, también es esencial para las emociones y la regulación del estado de ánimo, donde la plasticidad es crucial para la adaptación emocional y el aprendizaje emocional.
8. ¿Cuáles fueron las aportaciones de Franz Joseph Gall en el estudio de la neuroplasticidad?
Franz Joseph Gall fue un pionero en el estudio de la neuroplasticidad a través de su teoría de la frenología a finales del siglo XVIII y principios del XIX. Su principal aportación fue postular que diferentes funciones mentales y rasgos de personalidad estaban localizados en áreas específicas del cerebro, y que el tamaño y la forma de estas áreas podían ser determinadas por la experiencia y el entrenamiento. Aunque la frenología de Gall ha sido criticada por su falta de base científica y su enfoque simplista, sentó las bases para futuras investigaciones sobre la plasticidad cerebral. Sus ideas fomentaron la idea de que el cerebro es maleable y puede reorganizarse funcionalmente en respuesta a las experiencias y estímulos del entorno, un concepto esencial para el desarrollo posterior de la neurociencia y la comprensión moderna de cómo el cerebro se adapta y cambia a lo largo de la vida.
9. ¿En qué porción del cerebro se ubican las áreas 1, 2 y 3 Brodman y que función desempeñan?
Las áreas de Brodmann 1, 2 y 3 constituyen la corteza somatosensorial primaria, que se encuentra en el giro postcentral y recibe la información táctil y propioceptiva de la superficie de la piel, es decir procesa información detallada sobre la textura, forma y tamaño de objetos que tocamos, así como también discriminación fina de estímulos táctiles y en la interpretación de la información proveniente de la piel, músculos y articulaciones.
10. ¿En qué consistió la técnica empleada por Penfield en pacientes con epilepsia?
Penfield empleó una técnica en pacientes con epilepsia, realizando cirugías para tratar la epilepsia focal, estimulando eléctricamente diferentes áreas del cerebro expuesto de los pacientes mientras estos estaban despiertos. Esta estimulación provocaba respuestas sensoriales, motoras o incluso emocionales. Registró cuidadosamente las respuestas observadas y las sensaciones descritas por los pacientes, lo que permitió mapear con precisión las funciones cerebrales en relación con su ubicación cortical.
11. ¿En qué consiste la plasticidad intermodal?
La plasticidad intermodal se refiere a la capacidad del cerebro para reorganizarse y adaptarse cuando uno de los sentidos está comprometido o no está disponible y otras áreas del cerebro pueden ser reclutadas para compensar la pérdida sensorial. Por ejemplo, individuos ciegos pueden desarrollar habilidades auditivas o táctiles más agudas debido a que las áreas del cerebro que normalmente procesan la visión son reasignadas para procesar información auditiva o táctil.
12. ¿En qué porciones del cerebro se desarrollan las funciones de lenguaje y comprensión del mismo? (elabore un esquema o dibujo de dichas áreas).
Las funciones de lenguaje y comprensión se localizan principalmente en áreas específicas del cerebro, que forman parte de un circuito neural complejo.
El Área de Broca que se encuentra en el hemisferio izquierdo del cerebro, generalmente en el lóbulo frontal, específicamente en el área conocida como el giro frontal inferior y está asociada principalmente con la producción del lenguaje hablado y la coordinación de los movimientos necesarios para articular las palabras.
El Área de Wernicke que está situada en el hemisferio izquierdo en el giro temporal superior y es fundamental para la comprensión del lenguaje hablado y escrito, así como para la producción del lenguaje coherente y con significado.
13. La sordera está asociada con cambios importantes en las vías neurales de largo alcance ¿cuáles son éstas? (elabore un esquema o dibujo de las mismas)
La sordera está asociada con cambios significativos en las vías neurales de largo alcance relacionadas con la audición y el procesamiento sensorial, especialmente aquellas entre las áreas sensoriales de la corteza cerebral y el tálamo, que es quien transmite la información de los órganos sensoriales a la región cortical apropiada, regulando así el flujo de información entre las diferentes regiones de la corteza. Las personas sordas muestran cambios en la estructura microscópica de las conexiones tálamo-córtico en cada lóbulo del cerebro, en comparación con las personas oyentes, también muestran cambios en la estructura microscópica de las conexiones tálamo-córtico en cada lóbulo del cerebro. Así pues, la sordera parece inducir cambios plásticos en todo el cerebro que alteran profundamente la forma en que la información fluye a través del cerebro.
14. ¿En qué consisten los dispositivos de sustitución sensorial?
Son tecnologías diseñadas para reemplazar la función de un sentido perdido o deteriorado utilizando otros sentidos, traduciendo la información que normalmente sería percibida por el sentido perdido en estímulos que pueden ser interpretados por otros sistemas sensoriales. Estos dispositivos aprovechan la neuroplasticidad del cerebro para interpretar nueva información sensorial y mejorar la calidad de vida de las personas con deficiencias sensoriales.
15. ¿En qué consiste la hipótesis neurotrófica?
La hipótesis neurotrófica propone que el desarrollo y la supervivencia de las neuronas dependen de moléculas que promueven el crecimiento y la diferenciación neuronal. Según esta hipótesis, las neuronas compiten por una cantidad limitada de factores neurotróficos producidos por sus células objetivo. Aquellas que obtienen suficientes factores sobreviven y establecen conexiones sinápticas estables, mientras que las que no lo logran sufren apoptosis (muerte celular programada).
16. ¿Qué es la ambliopía y cómo se relaciona con la plasticidad?
La ambliopía, comúnmente conocida como "ojo vago," es una condición en la que la visión de un ojo no se desarrolla adecuadamente en los primeros años de vida lo que conlleva a una disminución de la agudeza visual en ese ojo, incluso con corrección óptica. Está estrechamente relacionada con la plasticidad cerebral, especialmente durante el período crítico de desarrollo visual en la infancia ya que las conexiones sinápticas en la corteza visual son altamente maleables y se moldean según la calidad y cantidad de estimulación visual que reciben. Si un ojo no recibe suficiente estimulación visual clara, las conexiones correspondientes en la corteza visual no se desarrollan adecuadamente, llevando a la ambliopía.
17. ¿Qué funciones satisfacen las células cesta en la corteza visual primaria?
Las células cesta en la corteza visual primaria son interneuronas inhibidoras que desempeñan varias funciones cruciales. Liberan GABA para ejercer inhibición lateral, afinando la actividad neuronal y mejorando el contraste visual. También modulan la excitabilidad de las neuronas piramidales, evitando la sobreexcitación y promoviendo respuestas estables. Además, contribuyen a la sincronización de las oscilaciones neuronales, especialmente en las bandas gamma, facilitando la integración de la información visual. Al mejorar la inhibición lateral, las células cesta ayudan en el procesamiento de bordes y contornos, permitiendo una mejor discriminación de objetos en el campo visual.
18. Cite al menos tres ejemplos claros de neuroplasticidad en niños
1. La recuperación de funciones después de lesiones cerebrales, ya que tienen una notable capacidad para recuperar funciones cognitivas y motoras después de lesiones cerebrales, como accidentes cerebrovasculares o traumatismos craneoencefálicos. Las áreas no afectadas del cerebro pueden reorganizarse y asumir las funciones de las áreas dañadas, demostrando una alta plasticidad neural.
2. El desarrollo del lenguaje en niños bilingües, ya que cuando están expuestos a dos o más idiomas desde una edad temprana muestran una notable plasticidad cerebral en las áreas del lenguaje, presentando una mayor densidad de materia gris en las áreas relacionadas con el lenguaje y el control cognitivo.
3. La rápida adaptación en niños con pérdida sensorial, por ej en la sordera congénita, las áreas del cerebro normalmente dedicadas al procesamiento auditivo pueden reorganizarse para procesar información visual o táctil. Esta plasticidad permite que otras modalidades sensoriales compensen la falta de entrada auditiva, mejorando la percepción y las habilidades sensoriales alternativas.
19. Cite al menos tres ejemplos claros de neuroplasticidad en adultos
1. La recuperación que se puede observar en un paciente después de un accidente cerebrovascular ya que a menudo pueden recuperar ciertas funciones perdidas a través de la rehabilitación. Las terapias físicas, ocupacionales y del habla ayudan a reorganizar el cerebro, permitiendo que otras áreas asuman las funciones de las áreas dañadas.
2. El aprendizaje de nuevas habilidades como tocar un instrumento musical o aprender un nuevo idioma, puede inducir cambios estructurales y funcionales en el cerebro.
3. Los cambios observados por experiencias vividas y terapias tipo terapia cognitivo-conductual (TCC) y otras formas de psicoterapia, que pueden provocar cambios en la conectividad y la actividad cerebral en personas con trastornos mentales como la depresión y la ansiedad. La TCC ayuda a modificar los patrones de pensamiento y comportamiento, lo que se refleja en cambios medibles en las redes neuronales y la actividad cerebral, demostrando la capacidad del cerebro adulto para reorganizarse y adaptarse en respuesta a nuevas experiencias y enfoques terapéuticos.