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Psicobiología 2015/2016 Llanos Merín FILOGENIA DEL SISTEMA NERVIOSO Estudio de organismos simples BACTERIAS. Mantienen una relación activa y adaptativa con su ambiente, que se puede llevar a cabo sin necesidad de SN. Pone de manifiesto que los elementos básicos que permiten a las neuronas recibir y procesar información para generar respuestas adaptativas están ya presentes en organismos filogenéticamente tan antiguos como las bacterias. Ejemplo. La E. Coli se localiza en nuesto tracto intestinal y nos ayuda a digerir alimentos. Dispone de receptores en su cubierta celular que le permite detectar la glucosa. Cada uno de sus receptores provoca una respuesta en el interior celular que origina un cambio en la actividad de sus flagelos, lo que le permite acercarse a las zonas de mayor concentración de la sustancia que necesita (como la glucosa) o alejarse de las sustancias tóxicas. Es capaz de sentir, recordar e investigar su medio ambiente. METAZOOS Organismos pluricelulares y heterótrofos que se originaron tras la aparición de las células eucariotas. Constituidos por la agrupación de distintas poblaciones celulares con funciones especializadas entre las cuales se encuentran las que llevaron a la a aparición de las neuronas. Esponjas: son poríferos y el grupo de metazoos filogenéticamente más antiguo que conocemos. formadas por dos capas internas: una interna (endodermis) y otra externa (epidermis). entre ambas capas existen células endo- epiteliales, que permiten responder a estímulos táctiles y químicos y provocan contracciones que cierran los poros a través de los cuales el animal filtra el agua y extraen los nutrientes que necesitan. CELENTÉREOS (hidras, medusas, corales y anémonas de mar). Ya existe un tejido nervioso propiamente dicho, junto con fibras musculares, glándulas y células sensoriales. El tejido nervioso se distribuye por todo el animal formando una RED NERVIOSA DIFUSA, compuesta por grandes células nerviosas bipolares y multipolares. Las prolongaciones de estas neuronas aún no tienen una diferenciación funcional que permita distinguir los axones de las dendritas. los impulsos nerviosos se transmiten por la red en todas direcciones por igual, por lo que una estimulación en cualquier punto del cuerpo del animal puede desencadenar una acción en todo el sistema efector. las neuronas están muy próximas a los órganos efectores. Psicobiología 2015/2016 Llanos Merín FILOGENIA DEL SISTEMA NERVIOSO Aparición del SISTEMA GANGLIONAR Representa el siguiente paso en la organización del tejido nervioso. ENCEFALIZACIÓN: proceso general por el que se ha ido acumulando progresivamente mayor cantidad de neuronas en la parte anterior del cuerpo de distintas especies La unidad de este nuevo nivel de organización es el GÁNGLEO masa neuronal compacta que favorece un contacto más rápido entre las células nerviosas y un mayor grado de integración de la información. En el sistema ganglionar se aprecia ya una parte central, formada por el conjunto de ganglios, que procesa la información del exterior y controla a su vez a la porción periférica, constituida por los receptores sensoriales y los nervios. Esta organización está ya presente en los anélidos: lombrices de tierra y sanguijuelas. tienen el cuerpo dividido en segmentos llamados metámeros. Los ganglios tienden a aumentar en la zona rostral ya que son los primeros que toman contacto con el mundo exterior, y por lo tanto es en esta zona donde se han ido alojando los principales receptores especializados en la teledetección recepción a distancia de los estímulos ambientales que permite al animal recibir la información sin necesidad de entrar en contacto directo con la fuente estimular. A estos ganglios se les denomina ganglios cerebrales o encefálicos. En muchos invertebrados existen axones de gran calibre que permiten una conducción rápida del impulso nervioso. La causa de estos axones está en que, al carecer de mielina, la única manera de conseguir una transmisión rápida del impulso nervioso es aumentando el diámetro del axón, aunque este incremento tiene un coste energético considerable. Ventajas estos axones gigantes pueden emplearse en situaciones críticas como reflejos de huida; son el eslabón final de circuitos reflejos conectados a través de sinápsis eléctricas, las cuales son muy rápidas y permiten sincronizar en muy poco tiempo a grupos de neuronas para dar respuestas conjuntas. Desventajas el SN de los invertebrados parece tener dificultades para incrementar su dificultad debido a dos limitaciones: el tamaño corporal y la velocidad de transmisión del impulso nervioso que puede alcanzar sus neuronas. Psicobiología 2015/2016 Llanos Merín FILOGENIA DEL SISTEMA NERVIOSO VERTEBRADOS Sistema de organización del SN Médula espinal y tronco del encéfalo Diencéfalo Hemisferios cerebrales Mesencéfalo La parte dorsal del mesencéfalo está formada por el colículo superior (techo óptico) y el inferior, relacionados con la información visual y auditiva respectivamente. Techo óptico: en peces y anfibios se convierte en una importante región como centro de iniciación del comportamiento. Decusación de las fibras motoras: consecuencia del cruce que realizan las fibras del nervio óptico. Como la información visual viaja al lado contralateral, la respuesta motora debe generarse también en ese mismo lado. Cerebelo Arquicerebelo. Región relacionada con el sistema vestibular, por lo que desde un punto de vista funcional se le denomina vestibulocerebelo. Palaocerebelo. Constituido por el lobulillo central, la úvula, la pirámide y el vermis. Relacionada con el control de los movimientos de los músculos axiales del tronco. Funcionalmente se denomina espinocerebelo. Neocerebelo. Formado por los hemisferios cerebrales y el vermis medio. La parte intermedia es funcionalmente espinocerebelar. Hipotálamo Relacionado con el mantenimiento del homeostasis, las conductas agonísticas, la conducta sexual y la conducta reproductora. Destaca su función de termorregulación que involucra, además de diversos núcleos hipotalámicos, regiones como el tálamo y los hemisferios cerebrales. Epitálamo en él se halla el complejo pineal (cuerpo pineal, glándula pineal o epífisis). Tercer ojo/ojo parietal: presente en peces, lampreas, anfibios, lagartos y lagartijas. Conectado con la epífisis. Tiene una función fotorreceptora rudimentaria. La glándula pineal segrega la hormona melatonina: ciclos circadianos. Tálamo Estación interpuesta entre el mundo sensorial y los hemisferios. Zona que más cambios presenta entre especies. Corteza cerebral Neocorteza: adquisición filogenética más reciente en mamíferos. Organización laminar: forma más sofisticada de organización del SN. Las neuronas y fibras aferentes y eferentes se distribuyen en capas separadas, lo que permite procesar la información que llega a las regiones corticales de forma organizada. Organización columnar: columnas definidas en función de que sus neuronas reciban información de la misma zona y sean sensibles a estímulos similares. Corteza sensorial: su tamaño relativo varía entre especies en función del nicho ecológico ocupado. Corteza motora: su tamaño relativo no varía mucho. Áreas corticales de asociación: su función es integrar la información sensorial, participando en el inicio y el control del comportamiento. se Psicobiología 2015/2016 Llanos Merín FILOGENIA DEL SISTEMA NERVISO FACTORES INVOLUCRADOS EN EL DESARROLLO DEL ENCÉFALO Eltamaño del encéfalo Una parte importante del tamaño del encéfalo depende simplemente del tamaño corporal medio de la especie (más grande =encéfalo mayor). Para poder usar una escala común para comparar el tamaño encefálico de distintas especies y su grado de desarrollo y complejidad, se estableció como unidad de comparación el Cociente de Encefalización (CE). Relación entre diferentes estrategias evolutivas y CE Estrategia de la autonomía. Asociada a un gran número de descendientes que necesitan pocos cuidados postnatales. Implica selección R: favorece un rápido desarrollo y temprana madurez sexual, pero, debido a su escasa longevidad, sus episodios reproductivos son pocos, lo que implica menos tiempo de aprendizaje y por tanto usan programas conductuales determinados genéticamente que no necesitan grandes encéfalos para su puesta en marcha. Estrategia del cuidado parental. Asociada a pocos hijos y muchos cuidados postnatales. Implica selección K: favorece desarrollos ontogénicos lentos, cuerpos grandes y más episodios reproductivos. Esto implica más oportunidades de aprendizaje y, por lo tanto, la posibilidad de desarrollo del sustrato neural que lo potencie. Factores fisiológicos Factores ecológicos Factores etológicos Las especies con CE grandes presentan una mayor ocupación de nichos ecológicos. Vida arborícola más complicada que la realizada a pie de tierra; supone la adquisición de diferentes adaptaciones. Longevidad variable involucrada directa o indirectamente con el incremento del encéfalo. Hábitos alimenticios los primates que comen hojas (folívoros) tienen encéfalos más pequeños que los que comen fruta (frugívoros). Interacciones sociales han contribuido mucho al desarrollo del encéfalo. Tamaño del grupo grupo más grande, más desarrollo del encéfalo. Juego pone a prueba los circuitos neuronales, por lo que influye en el desarrollo del encéfalo. Termorregulación propiedad que permite mantener la temperatura corporal en un valor constante. De esta forma se palia notablemente el efecto adverso de los cambios de temperatura y se puede tener acceso a nuevos nichos ecológicos. El encéfalo de un recién nacido es mayor que el de un adulto. Los valores de CE por encima de 1, indican que existe tejido neural dedicado a funciones que no están directamente relacionadas con el tamaño corporal. Inteligencia Variable de difícil definición y medición en otras especies. Es la capacidad que permite el grado de flexibilidad mental o conductual necesario para dar soluciones nuevas y adaptativas a cada problema.
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