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__________________________________________________________ Capítulo Dos: El cerebro y el comportamiento • • • Esquema del capítulo Objetivos de enseñanza Enseñanza del capítulo • • • Explorar la psicología • • • • Resúmenes para clase por sección Clase/Sugerencias para debates por sección Preguntas de pensamiento crítico Pensar sobre Psicología y vida Conexiones Recursos para Psicología y vida • • • • Artículos sugeridos de ediciones anuales Artículos sugeridos de fuentes: selecciones notables en psicología Películas sugeridas Sugerencias para lecturas adicionales • Formatos para actividades ______________________________________________________________________ Esquema del capítulo Estudio de caso: El capítulo abre con una sección sobre Brandi Binder, a quien se le extirpó el lado derecho de su cerebro a los seis años de edad para controlar ataques extremos. La historia de Brandi resalta lo sorprendente y adaptativo que es el cerebro humano. El sistema nervioso: El sistema nervioso humano se caracteriza por su complejidad, integración, adaptabilidad y transmisión electroquímica. Las neuronas están ordenadas en vías sensoriales y motoras con interneuronas que median la transferencia de información entre las dos. El sistema nervioso se divide en los sistemas central y periférico. El sistema periférico se divide además en una serie de subsistemas: los sistemas somático y autónomo, el cual se subdivide en los sistemas parasimpático y simpático. Neuronas: La neurona es la unidad básica del sistema nervioso. Consiste en un cuerpo celular, dendritas y un axón mielinizado. Ligadas en forma estrecha con las neuronas están las células gliales que están entremezcladas entre las neuronas y proveen funciones de apoyo y nutrición. La comunicación entre neuronas comienza con el inicio de un potencial de acción. Cuando iones excitativos entran en el axón e interrumpen la carga negativa por lo normal estable en el interior del axón, una onda de despolarización viaja a lo largo del axón y se liberan neurotransmisores en el extremo del axón. Conforme los neurotransmisores migran a través de la sinapsis, se depositan en receptores en la dendrita postsináptica. Se comentan seis neurotransmisores principales: acetilcolina, AGAB, norepinefrina, dopamina, serotonina y las endorfinas. Muchos de los fármacos que influyen en el comportamiento influyen en los neurotransmisores ya sea aumentando o disminuyendo el efecto de un neurotransmisor. Estructuras del cerebro y sus funciones: La estructura cerebral se presenta en sus tres divisiones principales: rombencéfalo o cerebro posterior (médula, cerebelo y puente), mesencéfalo o cerebro medio (formación reticular y tallo cerebral) y prosencéfalo o cerebro anterior (sistema límbico, amígdala, hipocampo, tálamo e hipotálamo). La corteza cerebral se divide en los hemisferios derecho e izquierdo y en cuatro lóbulos: occipital, temporal, frontal y parietal. Las funciones especializadas de los lóbulos se estudian estimulando diferentes áreas de la corteza y observando las respuestas de los pacientes. Tanto para las áreas sensoriales como para las motoras 31 de la corteza, se ha determinado que hay una relación de punto a punto entre una parte del cuerpo y una ubicación en la corteza. La corteza de asociación integra información a lo largo de todo el cerebro, en particular en el lóbulo frontal. Los hemisferios cerebrales y la investigación del cerebro escindido: Hay un considerable interés en las funciones especializadas de los hemisferios derecho e izquierdo. Mientras las capacidades para el lenguaje productivo y receptivo se localizan en áreas especializadas del hemisferio izquierdo, la noción de predominio hemisférico con frecuencia da como resultado una simplificación exagerada de uno u otro de la forma en que se comunican las dos mitades. La investigación del cerebro escindido revela que el lenguaje requiere ambos hemisferios: el habla y la gramática pueden estar localizadas en el hemisferio izquierdo pero el uso apropiado del lenguaje y la capacidad de usar metáforas o humor requiere del derecho. Controversia crítica: ¿Hay cerebros de “él” y de “ella”?: Se exploran las diferencias de género en la función cerebral junto con la investigación en el área y posibles explicaciones para las diferencias. El sistema endocrino: El sistema endocrino sirve como un vínculo vital entre el cerebro y el cuerpo. Al regular la liberación de hormonas de un sistema de glándulas a lo largo del cuerpo, el hipotálamo supervisa y altera varios procesos corporales incluyendo la regulación de las hormonas sexuales, suprarrenales y del crecimiento. Planos genéticos y evolutivos del comportamiento: Cada cromosoma humano está compuesto de genes que codifican la reproducción celular y la manufactura de proteínas. Debido a que los genes vienen en pares, el principio dominante-recesivo establece que si un gene es dominante y uno es recesivo, el gene dominante predomina sobre el recesivo y ejerce sus efectos. Si el genoma es el código genético real de un individuo, el fenotipo es la expresión de ese código en características mensurables. La genética se estudia usando genética molecular, crianza selectiva y genética conductual (por ejemplo, estudios de gemelos y estudios de adopción). Genética y evolución: La selección natural favorece a los genes con características de diseño que tienen más probabilidad de conducir a la reproducción y la supervivencia. Aquellas especies mejor adaptadas a su ambiente tienen más probabilidad de sobrevivir, reproducirse y transmitir sus características tanto físicas como psicológicas a su descendencia. ______________________________________________________________________ Objetivos de enseñanza Cuando los estudiantes hayan cubierto el material en este capítulo, deberán ser capaces de: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Entender las cuatro características del sistema nervioso. (p. 45) Entender las formas en que el cerebro envía y recibe información usando las vías neurales. (pp. 45–46) Distinguir entre el sistema nervioso central y el periférico. (p. 46) Nombrar las funciones de los sistemas nerviosos somático, autónomo, simpático y parasimpático. (pp. 46–47) Describir la estructura de una neurona, incluyendo el cuerpo celular, la dendrita, el axón y la vaina de mielina, y la función que desempeñan las células gliales. (pp. 48–49) Describir la conducción de un impulso nervioso, incluyendo las funciones de las sinapsis y los neurotransmisores. (pp. 49–50) Entender el término potencial de acción. (p. 49) Enumerar seis neurotransmisores comunes y sus funciones. (pp. 50–51) Entender cómo afectan los fármacos al funcionamiento neural. (pp. 51–52) Describir el rombencéfalo y sus componentes: la médula, el cerebelo y el puente. (p. 54) Describir el mesencéfalo y sus componentes: la formación reticular y el tallo cerebral. (pp. 54–55) Describir el prosencéfalo y sus componentes: el sistema límbico, el tálamo y el hipotálamo. (pp. 55–57) Identificar la corteza cerebral, y distinguir entre los cuatro lóbulos: occipital, temporal, frontal y parietal. (pp. 57–59) Describir la ubicación y la función de la corteza motora y la corteza sensorial. (pp. 59–60) 32 15. 16. 17. 18. 19. Explicar los resultados de la elaboración de mapas topográficos de la corteza cerebral. (p. 60) Exponer la función y organización de la corteza de asociación. (p. 60) Identificar el cuerpo calloso y explicar su función en la investigación del cerebro escindido. (pp. 60–62) Entender las diferencias entre la función cerebral de los hombres y de las mujeres. (p. 63) Describir las funciones del sistema endocrino, incluyendo la glándula pituitaria y las glándulas suprarrenales. (pp. 64–65) 20. Describir la relación entre cromosomas, ADN y genes, y explicar el principio del gene dominanterecesivo. (pp. 66–67) 21. Enumerar y explicar las formas en que se estudia la genética. (pp. 67–70) 22. Explicar el concepto de genética y cómo se relaciona con la psicología evolutiva. (pp. 70–71) ______________________________________________________________________ Enseñanza del capítulo I. Estudio de caso: Brandi Binder (p. 44) A. Brandi Binder tenía una forma grave e incontrolable de epilepsia. Para controlarla, los doctores se vieron obligados a extirpar el hemisferio derecho de su cerebro cuando tenía seis años de edad. B. El cerebro es flexible y versátil en forma sorprendente. C. El cerebro, en especial cuando se tiene poca edad, tiene la capacidad para compensar la pérdida de función. II. El sistema nervioso (pp. 44–47) A. El campo de la neurociencia (p. 44) 1. El sistema nervioso es el sistema de comunicación electroquímica del cuerpo. 2. Las neuronas, o células nerviosas, son las unidades básicas del sistema nervioso. 3. Neurociencia es un término usado para describir el estudio multidisciplinario del sistema nervioso. B. Características clave del sistema nervioso (p. 45) 1. Complejidad: el cerebro está compuesto por miles de millones de células nerviosas. 2. Integración: el cerebro coordina e integra información de muchas fuentes. 3. Adaptabilidad: el cerebro es capaz de adaptarse al cambio (plasticidad). 4. Transmisión electroquímica: el cerebro funciona gracias a sistemas de mensajes químicos y eléctricos. C. Vías en el sistema nervioso (pp. 45–46) 1. Las vías se especializan para recibir o enviar información hacia o desde el cerebro. 2. Las neuronas sensoriales reciben la información que entra del cuerpo. 3. Las neuronas motoras envían órdenes del cerebro al cuerpo. 4. Las redes neurales integran la entrada sensorial y la salida motora. D. Divisiones del sistema nervioso (pp. 46–47) 1. Las dos divisiones principales del sistema nervioso son los sistemas central y periférico. a. El sistema nervioso central consiste en el cerebro y la médula espinal. b. El sistema nervioso periférico lleva mensajes desde y hacia el SNC y los órganos, glándulas y músculos esqueléticos del cuerpo. c. Las dos divisiones del sistema nervioso periférico son los sistemas nerviosos somático y autónomo. 1. El sistema nervioso somático lleva información sensorial al SNC e información motora del SNC a los músculos esqueléticos. 2. El sistema nervioso autónomo lleva mensajes desde y hacia el SNC hasta los órganos y glándulas del cuerpo. 3. El sistema nervioso autónomo se divide en los sistemas nerviosos simpático y parasimpático. a. El sistema nervioso simpático excita al cuerpo. b. El sistema nervioso parasimpático calma al cuerpo. 33 Clase/Sugerencias para debates Actividades para el reforzamiento de las metas: Meta 1: Exponga la naturaleza y funciones básicas del sistema nervioso. Comprender los procesos psicobiológicos: a. Tarea: Observar de cerca las cosas que usted hace todos los días y tratar de entender qué es lo que le da la capacidad para hacerlas. b. Instrucciones: Usted camina, habla, piensa, se relaja. Para cada uno de estos comportamientos hay mecanismos subyacentes que explican su capacidad para hacerlos. Como un ejemplo, cuando se relaja ocurren ciertos cambios en el SNC, SNP, etc. Elija una actividad particular que lleve a cabo en forma regular. Por ejemplo, podría elegir nadar, leer un libro o preparar la cena. Comience por hacer una lista de todos los pasos implicados en ese proceso (delinee con cuidado todos los procesos sensoriales, motores y cognoscitivos implicados en la secuencia). Para cada paso que enlistó, escriba los sistemas biológicos implicados (los sentidos, las partes del sistema nervioso, las partes del cerebro y los neurotransmisores probables). Cree un diagrama de flujo que siga los pasos y esboce los procesos implicados en el comportamiento que va a presentar a la clase. Los sistemas nerviosos simpático y parasimpático: a. Tarea: Notar los procesos implicados en la excitación corporal y la desexcitación. b. Instrucciones: Para comenzar, necesitará un cronómetro, papel para registrar sus observaciones y un plan para excitar el cuerpo. (Otras herramientas útiles serían un aparato para medir la presión sanguínea o acceso a un sistema para medir la respuesta galvánica de la piel.) La excitación del sistema nervioso simpático puede lograrse por medio de excitación emocional, excitación sexual o excitación física. Para crear excitación, podría ver una película de espantos, triste o erótica. También puede crear excitación al exponerse a un estímulo temido si tiene una fobia simple. Este ejercicio creará excitación fisiológica. Comience tomando una línea base del pulso, presión sanguínea (si tiene un aparato para medirla), conteo de respiraciones y una evaluación general de la tensión muscular. A continuación, cree su excitación. Haga que un compañero vigile sus respiraciones, presión sanguínea y pulso. Note cualquier incremento en la tensión muscular. Registre sus signos vitales cada 10 minutos durante 30 a 60 minutos. Ahora retire el estímulo excitador. Continúe registrando sus signos vitales hasta que hayan alcanzado la línea base. Haga una gráfica de su excitación en el transcurso del experimento. E. Neuronas (pp. 47–53) 1. El impulso neural a. Una neurona es una célula nerviosa, la unidad básica del sistema nervioso. b. Las neuronas procesan información. c. Las células gliales proveen apoyo y beneficios nutritivos. 2. Estructura de las células especializadas a. El cuerpo celular contiene el núcleo celular. b. La dendrita recibe información y la canaliza hacia el cuerpo celular. c. El axón lleva información del cuerpo celular hacia otras células. d. Una vaina de mielina (una capa de células adiposas) envuelve a la mayoría de los axones. 1. La mielina sirve como aislamiento y ayuda a que los mensajes viajen más rápido. 2. La mielina se desarrolló conforme el cerebro humano se hizo más grande y los mensajes necesitaban viajar más rápido a lo largo de distancias más largas. 3. El impulso neural a. Los mensajes son llevados a lo largo del axón como una serie de chasquidos eléctricos sencillos. b. Las variaciones en la velocidad y oportunidad de los chasquidos diferencian los mensajes. c. Si en la neurona se introduce suficiente entrada excitatoria, se inicia un potencial de acción. d. Un potencial de acción se “dispara” de acuerdo con el principio de todo o nada. 4. Sinapsis y neurotransmisores (pp. 49–52) a. Las sinapsis son empalmes diminutos entre neuronas. b. El espacio entre neuronas se llama espacio sináptico. 34 c. Los neurotransmisores son sustancias químicas especializadas que llevan información desde el extremo del axón a través del espacio sináptico hasta la siguiente neurona. 1. Conforme un impulso nervioso viaja a lo largo del axón, vesículas que contienen neurotransmisores migran hasta el extremo del axón. 2. En el extremo del axón, las vesículas se revientan y vacían sus neurotransmisores en la sinapsis. 3. Conforme se acumulan los neurotransmisores en el espacio, llegan a los sitios receptores en la siguiente dendrita. 4. Cuando están llenos suficientes sitios, puede comenzar una señal eléctrica en la siguiente neurona. Clase/Sugerencias para debates Actividades para el reforzamiento de las metas: Meta 2: Explique qué son las neuronas y cómo procesan la información. Velocidad de las conexiones neurales: Haga que los estudiantes se paren y formen un círculo o una cadena humana. Usted deberá poder alcanzar tanto a la primera persona como a la última en la cadena o círculo. Dígales que les va a mostrar lo rápido que es el cerebro. “En un momento, apretaré la mano de la persona a mi derecha (o izquierda). Cuando esa persona sienta el apretón, él o ella pasará el ‘mensaje’ a la siguiente persona, y así en forma sucesiva hasta completar el círculo.” Tenga un reloj con segundero listo para medir el tiempo que toma completar el círculo. Puede alterar las condiciones haciendo que cierren los ojos, haciendo impredecible el momento del inicio, ir en el sentido de las manecillas del reloj o en sentido contrario a las manecillas del reloj sin advertirles la dirección, etc. También puede hacer la tarea más compleja para ver si cambia el tiempo del recorrido (por ejemplo, golpeando el pie de la siguiente persona en lugar de apretar la mano). Construcción de una neurona funcional: Los estudiantes con frecuencia tienen dificultad para visualizar la neurona en funcionamiento y los pasos secuenciales implicados en la comunicación neural. Pedir a los estudiantes que construyan un modelo de la neurona en funcionamiento y que demuestren el potencial de acción puede parecer una tarea formidable. Sin embargo, se llevará una agradable sorpresa con el entusiasmo y creatividad que generan los estudiantes al construir su modelo. Divida a los estudiantes en grupos pequeños y proporcióneles (o pida a los estudiantes que lleven) una variedad de artículos para usarlos en la construcción de los modelos. Suministre a los estudiantes el Formato para actividad 2.1: Construcción de una neurona funcional para guiar su trabajo. Es esencial para el éxito de este ejercicio que dé a los estudiantes la libertad para generar sus propias ideas, para discutir en forma activa entre ellos cómo se construirá la neurona y para imaginarse cómo pueden simular mejor un potencial de acción. Permita que cada grupo demuestre su modelo cuando terminen. Lista de artículos sugeridos (Nota: Entre mayor sea la selección de artículos, habrá más creatividad): Tubo vacío de cartón o de papel para envolver, papel para construcción, limpiadores para pipa, tijeras o cuchillo para alfombra, canicas, bolas de algodón, ligas, plastilina para modelar, cordel, globos, pegamento, fichas de póquer, pelotas de ping pong, medias o calcetines viejos, guata de algodón, bolsas de papel para el almuerzo y una variedad de cajas de cartón. Representar el papel de una neurona o un potencial de acción: En realidad construir una neurona podría tomar demasiado tiempo, dependiendo cuánto tiempo se asigne para introducción a la psicología en su escuela. Aquí está una alternativa. Divida a los estudiantes en grupos pequeños. Asigne a cada grupo para que sea una neurona. Asigne a diferentes estudiantes para que sean Na+, K+, Cl–, puertas, neurotransmisores, etc. Haga que los grupos entren y salgan de un axón imaginario. Una vez que cada grupo lo haya comprendido, puede tratar de establecer una retransmisión entre grupos (neurotransmisor). Esto puede sonar tonto, pero es probable que se rían, y es probable que entiendan mejor. Para hacerlo aún más divertido, traiga “etiquetas adheribles” (Hola, mi nombre es… y ponga “Sodio” y así en forma sucesiva en lugar de un nombre). F. Mensajeros neuroquímicos (p. 50) 1. Acetilcolina (Ach) 35 2. 3. 4. 5. 6. a. La acetilcolina es un importante neurotransmisor excitatorio. b. La acetilcolina está implicada en los procesos de aprendizaje, memoria y actividad muscular. AGAB (ácido gammaaminobutírico) a. El AGAB es un neurotransmisor inhibitorio importante en el SNC. b. Los niveles bajos de AGAB están vinculados con la ansiedad. Norepinefrina a. La norepinefrina inhibe el disparo neuronal en el SNC. b. Tiene una función en el control de la alerta y la vigilia. c. Demasiado poca se asocia con depresión, demasiada con estados maniacos agitados. Dopamina a. La dopamina es un neurotransmisor inhibitorio. b. La dopamina afecta el sueño, el estado de ánimo, la atención y aprendizaje. c. Demasiado poca se asocia con la enfermedad de Parkinson, demasiada con la esquizofrenia. Serotonina a. La serotonina es de manera principal un neurotransmisor inhibitorio. b. Desempeña una función en la regulación del sueño y en algunos tipos de depresión. Endorfinas (“morfina endógena”) a. Las endorfinas son neurotransmisores excitatorios. b. Las endorfinas estimulan los centros de recompensa y placer del cerebro y modulan el dolor. Clase/Sugerencias para debates Células gliales: “pegamento inteligente”: Más de nueve de cada diez células en el cerebro no son neuronas. Por tradición, las células que “no son neuronas” se han considerado los espectadores silenciosos, pero la nueva investigación sugiere que hablan, no sólo a las neuronas, sino también entre sí. Glial significa “pegamento” y pegar es una de las funciones de las células gliales: Mantienen unida la masa gris húmeda del cerebro. También envuelven a las neuronas para proporcionar aislamiento; alimentan a las células con nutrientes esenciales; e incluso limpian el residuo de iones y sustancias químicas que liberan las neuronas cuando disparan. El tipo más común de célula glial es el “astrocito.” Los astrocitos desarrollan un montón de filamentos finos parecidos a las dendritas de las neuronas. Localizados a lo largo de la superficie de los filamentos hay agujeros diminutos llamados empalmes de abertura. El calcio puede verse pasando por los empalmes de abertura en forma de ondas. A diferencia de la corriente eléctrica rápida que se dispara a lo largo de un axón, las ondas de calcio que se mueven entre los astrocitos son bastante lentas. La pregunta clave para los investigadores ha sido ésta: si las neuronas se comunican con otras neuronas a través de la liberación de neurotransmisores y los astrocitos se comunican con otros astrocitos por medio de la transferencia de calcio, ¿las neuronas y los astrocitos pueden comunicarse entre sí? La respuesta parece ser sí. Los investigadores están comenzando a reunir las pistas que podrían explicar cómo se logra la comunicación entre neuronas y células gliales. Parece que los astrocitos tienen moléculas de proteína en su superficie celular con la capacidad para detectar la presencia de neurotransmisores. Cuando las proteínas del astrocito detectan la liberación de neurotransmisores de una neurona, las proteínas del astrocito inician una onda de calcio en el astrocito. Lo que los investigadores están observando es una sinfonía sincronizada con los niveles de calcio del astrosito, que se elevan y descienden a tiempo con la actividad neuronal circundante. Estas observaciones implican que nuestra comprensión convencional de la comunicación en el cerebro y en otros sistemas nerviosos puede estar incompleta en el mejor de los casos. Newman, E. A. (1997). “Calcium waves in retinal cells”, Science 275(5301), 844–862; y Ridet, J. L. (1997). “Reactive astrocytes: Cellular and molecular cues to biological function”, Trends in Neuroscience, 20(12), 570–578. III. Estructuras del cerebro y sus funciones (pp. 53–64) A. Niveles de organización en el cerebro (pp. 53–57) 1. El rombencéfalo se localiza donde la médula espinal entra en la base del cráneo. Tiene tres divisiones (estructuras) importantes. a. La médula 36 1. La médula comienza donde la médula espinal entra en el cráneo. 2. Su función es controlar la respiración y regular la capacidad para permanecer en una postura erguida. b. El cerebelo 1. El cerebelo consiste en dos lóbulos que se extienden en la parte posterior del rombencéfalo justo arriba de la médula. 2. Su función es ayudar a controlar y coordinar movimientos motores complejos. c. El puente 1. El puente es una plataforma en el rombencéfalo justo encima de la médula. 2. Su función tiene lugar en el sueño y en la excitación. 2. El mesencéfalo se localiza entre el rombencéfalo y el prosencéfalo. a. Las fibras nerviosas ascienden y descienden a través del mesencéfalo para conectar al cerebro superior e inferior. b. El mesencéfalo retransmite la información entre el cerebro y los ojos y oídos. 1. La formación reticular es un sistema de neuronas difusas que usan los neurotransmisores serotonina, norepinefrina y dopamina. 2. La formación reticular envía axones a muchas regiones cerebrales para coordinar los patrones de comportamiento estereotipados (caminar, dormir, atender a un ruido específico). 3. El tallo cerebral, la parte más antigua del cerebro, abarca al rombencéfalo y parte del mesencéfalo. Determina el estado de alerta y funciones de supervivencia básicas. 3. El prosencéfalo es la región más elevada del cerebro. a. El sistema límbico dentro del prosencéfalo es una red de estructuras conectadas en forma holgada bajo la corteza cerebral que desempeña funciones importantes en la memoria y la percepción. 1. La amígdala se localiza en la base del lóbulo temporal. 2. La amígdala desempeña funciones importantes en la supervivencia y la emoción. 3. El hipocampo desempeña una función en el almacenamiento de memorias. 4. El daño al hipocampo puede impedir la capacidad de almacenar memorias nuevas. b. El tálamo se encuentra sobre el tallo cerebral en el núcleo central del cerebro y sirve como la estación retransmisora sensorial entre los centros cerebrales superiores e inferiores. c. Los ganglios basales desempeñan una función en el control y coordinación de los movimientos voluntarios. d. Más o menos del tamaño de un frijol, el hipotálamo se localiza justo debajo del tálamo. 1. El hipotálamo supervisa el comer, el beber, el comportamiento sexual y el sistema endocrino. 2. El hipotálamo está implicado también en la emoción, el estrés y la recompensa. Clase/Sugerencias para debates La amígdala: transmisor de temor: De seguro el temor no es una de las emociones más agradables, pero es una herramienta de supervivencia efectiva. El terror puede ser exactamente lo que usted necesita para impulsarlo a alejarse de un depredador potencial o, en su forma más leve, para motivarlo a cumplir con un plazo o pronunciar un discurso frente a un salón lleno de extraños. ¿Pero qué sucede cuando el temor se vuelve una forma patológica de ansiedad? Tal es el caso con el trastorno de estrés postraumático. En el TEPT, estímulos al parecer inocentes pueden desatar una ola de pánico incontrolable, lo que produce escenas retrospectivas aterradoras y excitación del sistema nervioso autónomo. Los científicos esperan entender el fenómeno en estos episodios de temor recurriendo a la diminuta estructura, del tamaño de un chícharo, de la amígdala. En las décadas de 1950 y 1960 la amígdala surgió como un sitio significativo en forma sospechosa. Al destruir porciones de amígdalas en monos, los investigadores encontraron que los animales se volvieron más mansos, menos sensibles a las amenazas y en general menos temerosos. Además, usando sondas eléctricas para estimular el área, experiencias de temor recordadas causaron que la amígdala se encendiera como un árbol de Navidad. Al hacer un mapa de las neuronas que llegan y salen de la amígdala, ahora está 37 claro que la información fluye a la amígdala desde la corteza, la sección del cerebro asociada con el funcionamiento mental superior. Pero la información también puede llegar de partes más primitivas del cerebro, áreas que parecen ser independientes de la experiencia consciente. Las exploraciones con TEP han permitido a los investigadores ver que el neurotransmisor más implicado en la transmisión de mensajes desde y hacia la amígdala es el glutamato. La transmisión de glutamato puede funcionar en dos formas, cada una implicando un receptor diferente en la dendrita postsináptica. Cuando una neurona en la amígdala es activada, un receptor llamado AMPA permite que un impulso transitorio se acelere a través del sistema desde el punto A hasta el punto B. Todos los rastros de la señal por lo normal se desvanecen tan pronto se completa el impulso; sin embargo, un segundo receptor, llamado NMDA, funciona de manera diferente. Cuando es estimulado por el glutamato, este receptor inicia una serie de cambios bioquímicos complicados en la célula que son permanentes, dejando una huella indeleble. Por lo normal el receptor NMDA está bloqueado, pero un receptor AMPA activado puede liberarlo. ¿Cómo podría relacionarse esto con el trastorno de estrés postraumático? Imagine que un estímulo transitorio, digamos el estruendo de un obús disparado en batalla, activa un receptor AMPA en la amígdala. Esto desbloquearía el receptor NMDA de la célula, permitiendo que un segundo estímulo, digamos la arena en el desierto donde se disparó el obús, imprimiera una vía en esencia permanente de los sentidos a la amígdala y afuera de nuevo. La siguiente vez que se encuentra el estímulo al parecer inocuo, digamos la arena en la playa, conduce a una respuesta inmediata de temor. Al desentrañar la naturaleza bioquímica compleja de la amígdala, los científicos esperan encontrar fármacos que pudieran bloquear de manera potencial los episodios de estrés incontrolable que marcan las condiciones como el TEPT. Caldwell, M. y Metzner, D. (1995). “Kernel of fear”, Discover, 16(6), junio, 96–103; Gewitz, J. C. (1997). “Beyond attention: The role of amygdala NMDA receptors in fear conditioning”, Behavioral & Brain Sciences, 20(4), 618–620; Rogan, M. T. (1997). “Fear conditioning induces association potentiation in the amygdala”, Nature, 390(6660), 604–608. B. La corteza cerebral (pp. 57–60) 1. La corteza cerebral, o neocorteza, comprende la parte más grande del cerebro (alrededor de 80%), cubriendo las porciones inferiores como un gorro. Es responsable del pensamiento y la planeación. 2. La corteza se divide en dos hemisferios y cuatro lóbulos. a. El lóbulo occipital se localiza en la parte posterior del cerebro y está implicado en el procesamiento visual. b. El lóbulo temporal se localiza justo encima de los oídos y está implicado en el procesamiento auditivo. c. El lóbulo frontal, detrás de la frente, está implicado en el control de los músculos voluntarios, la inteligencia y la personalidad. La planeación y el razonamiento son funciones de la corteza prefrontal. d. El lóbulo parietal, localizado en la parte superior de la cabeza, está implicado en la sensación corporal. 3. Puede hacerse un mapa de la corteza cerebral estimulando las áreas de la corteza y registrando el comportamiento. a. Para las áreas sensoriales y motoras, hay una relación de punto a punto entre una parte del cuerpo y una localización en la corteza cerebral. b. Las áreas capaces de una percepción más fina tienen más espacio proporcional en la corteza. c. Más de 75% de la corteza cerebral está formada por áreas llamadas corteza de asociación. 1. El área más grande de la corteza de asociación se localiza en el lóbulo frontal. 2. La planeación, el juicio, la lingüística y la percepción son características asociadas con esta área; la personalidad también puede estar vinculada con el lóbulo frontal. C. Los hemisferios cerebrales y la investigación del cerebro escindido (pp. 60–62) 1. En el hemisferio izquierdo hay dos áreas discretas del lenguaje. 2. El cuerpo calloso es un haz grueso de axones que conecta a los dos hemisferios. a. Cortar el cuerpo calloso desconecta la comunicación entre los hemisferios. b. El hemisferio derecho recibe información del lado izquierdo del cuerpo. c. El hemisferio izquierdo recibe información del lado derecho del cuerpo. d. El hemisferio izquierdo es dominante en el procesamiento de información verbal. e. El hemisferio derecho es dominante en el procesamiento de información no verbal. 38 f. En actividades más complejas, ambos hemisferios tienen una función. D. Controversia crítica: ¿Hay cerebros de “él” y de “ella”? (p. 63) 1. Hombres a. La parte del hipotálamo responsable del comportamiento sexual es más grande. b. Al envejecer, los hombres pierden más tejido cerebral y lo pierden más pronto, en especial en los lóbulos frontal y temporal. 2. Mujeres a. El cuerpo calloso es más grande, y los cerebros de las mujeres son más ambidiestros. b. Es más probable que las mujeres pierdan tejido en el lóbulo parietal y el hipocampo. 3. Las capacidades generales no difieren de manera considerable, y la investigación está en curso. 4. Tanto la herencia como el ambiente y el aprendizaje afectan a nuestro cerebro. E. Integración de la función en el cerebro (pp. 62–64) 1. Escapar de un edificio en llamas. a. El sonido de las llamas crujientes es retransmitido de su oído, a través del tálamo. b. El tálamo retransmite la información a la corteza auditiva y a la corteza de asociación. c. Los sonidos son equiparados con una memoria que representa el sonido de incendios previos que ha escuchado. d. La formación reticular guía su atención y usted voltea su cabeza hacia el ruido. e. La corteza de asociación visual señala que está presente la imagen del fuego. f. Los ganglios basales participan, ordenando al tallo cerebral, a la corteza motora y al cerebelo que lo pongan en movimiento para hacerlo salir de la habitación. Clase/Sugerencias para debates Actividades para el reforzamiento de las metas: Meta 3: Identifique los niveles y estructuras cerebrales, y resuma las funciones de sus estructuras. Tocar el piano: Un repaso de la anatomía cerebral: Aprender cómo funciona el cerebro es uno de los desafíos más grandes en introducción a la psicología. Para permitir que los estudiantes desarrollen una comprensión más completa de la integración del cerebro en las actividades diarias, haga que completen el Formato para actividad 2.2: Tocar el piano: Un repaso de la anatomía cerebral. El formato para actividad enumera 10 estructuras cerebrales y pide a los estudiantes que identifiquen la función de cada estructura relacionándola con el proceso de tocar una pieza de música al piano. El ejercicio sirve como un repaso excelente y le hace comprender a los estudiantes la importancia de la colaboración entre las estructuras cerebrales en la ejecución de comportamientos de la vida real. Hacer un mapa de los procesos cerebrales: Cosas que golpean en la noche: Para seguir con el ejemplo de Santrock de escapar de un edificio en llamas, haga que los estudiantes completen el Formato para actividad 2.3: Cosas que golpean en la noche. La actividad pide a los estudiantes que hagan un mapa de los procesos cerebrales implicados cuando escuchamos esos ruidos cuestionables a la mitad de la noche. Comenzando con los sentidos auditivos, los estudiantes trazan un mapa real para seguir el movimiento de la información a través de las estructuras cerebrales. IV. El sistema endocrino (pp. 64–65) A. Glándulas endocrinas 1. Las glándulas endocrinas liberan hormonas en el torrente sanguíneo. 2. Las glándulas endocrinas incluyen el hipotálamo, la pituitaria, la tiroides, la paratiroides y las glándulas suprarrenales, el páncreas, los ovarios y los testículos. 3. La glándula pituitaria, localizada en la base del cráneo, regula la secreción de la hormona del crecimiento y controla a todas las otras glándulas endocrinas. Se conoce como la glándula maestra. 4. Las glándulas suprarrenales a. Las glándulas suprarrenales se localizan sobre los riñones. b. Secretan epinefrina (adrenalina) y norepinefrina (noradrenalina) en respuesta al estrés. 39 V. Planos genéticos y evolutivos del comportamiento (pp. 66–71) A. Cromosomas, genes y ADN (pp. 66–67) 1. Cada célula humana contiene 23 pares de cromosomas, uno de cada progenitor. 2. Los genes son segmentos cortos de cromosomas compuestos de ADN. 3. Los genes contienen los códigos para la reproducción celular y la elaboración de proteínas. 4. Debido a que los genes vienen en pares, su combinación determina nuestras características. a. El principio dominante-recesivo establece que si un gene de un par es dominante y uno recesivo, el gene dominante ejerce sus efectos, anulando la influencia potencial del gene recesivo. b. Un gene recesivo ejerce su influencia sólo si el otro gene del par también es recesivo. 5. La herencia poligénica se refiere a los rasgos con contribuyentes genéticos múltiples. B. El estudio de la genética (pp. 67–70) 1. La genética molecular implica usar tecnología para manipular genes. a. El genoma es el conjunto completo de instrucciones para hacer un organismo. b. El Proyecto Genoma Humano tiene promesas y riesgos, en especial respecto a la ética y a la privacidad. 2. La crianza selectiva consiste en organismos individuales que son seleccionados para su reproducción con base en varios rasgos. a. El ambiente y el aprendizaje pueden mediar en las predisposiciones genéticas. b. El Depósito de Elección Germinal practica la crianza selectiva usando un banco de esperma de ganadores del premio Nóbel. 3. La genética del comportamiento intenta separar las influencias de la genética de las ambientales por medio de estudios que se centran en gemelos y hermanos separados por adopción. Clase/Sugerencias para debates Actividades para el reforzamiento de las metas: Meta 5: Explique cómo la genética y la psicología evolutiva incrementan nuestra comprensión del comportamiento. La teoría del gene dominante-recesivo: Los estudiantes se beneficiarán de manera inmensa con está demostración fácil y barata. Para explicar con más detalle los rasgos de un solo gene, haga que los estudiantes completen la prueba de la feniltiocarbamida (FTC). La capacidad para detectar el sabor de la FTC es un rasgo de un solo gene. El alelo dominante (P) codifica la capacidad para detectar el sabor de la FTC (por lo general descrito como bastante amargo) y el alelo recesivo (p) codifica una incapacidad para detectar el sabor de la FTC. Compre tiras de papel con FTC (feniltiocarbamida o feniltiourea) en una casa distribuidora de productos para biología. Distribuya una tira a cada estudiante y pídale que la mastique. Lo que sabrá muy amargo para algunos estudiantes será insípido para otros. Puede aumentar este ejercicio con una simple demostración de ji cuadrada, o puede usar el Formato para actividad 2.4: La capacidad para detectar el sabor de la FTC para una observación más extensa de la dominancia y recesividad. También puede modificar el formato usando el rasgo de gene único de los lóbulos pegados o despegados de las orejas. Diversidad reproductiva: La descendencia necesita ser diversa desde el punto de vista genético para asegurar una adaptación continua en un mundo siempre cambiante. La siguiente extensión de la exposición en clase es una demostración simple pero vívida de los números absolutos implicados en la reproducción humana y la diversidad resultante. Si cada célula humana tiene 46 cromosomas ordenados en 23 pares, ¿esto significa que la mitad de los rasgos que llevamos provienen de nuestro padre y la mitad de nuestra madre? La respuesta es sí y no. Para ilustrarlo, comencemos con un solo par de cromosomas. Si cada uno de nosotros sólo tuviera un par de cromosomas en nuestras células, sólo podríamos producir dos gametos diferentes. Cada gameto (espermatozoide u óvulo) contendría un solo conjunto del par de cromosomas (21 = 2). Si combina sus gametos (2) con los de una pareja, la reproducción sexual podría producir 2 × 2, o 4 cigotos posibles. Si tuviera 8 pares de cromosomas, podría producir 28, o 256 gametos. Combinados con los gametos 40 de una pareja, el número de cigotos (genotipos) potenciales salta a 256 × 256, o 65,536. Imagine, entonces, las combinaciones posibles con 23 pares de cromosomas. En este punto, haga que los estudiantes completen el cálculo matemático. (Respuesta: 223 × 223 = 8,388,608 × 8,388,608 = 70 millones de posibles cigotos). Explique a los estudiantes que este número, 70 millones, no incluye la diversidad adicional resultante del paso de cromosomas durante la meiosis o mutaciones en la estructura del ADN. De modo que, sí, la mitad de nuestros genes vienen de nuestro padre y la mitad de nuestra madre, pero la cantidad de combinaciones genéticas potenciales resultantes de nuestros genes significa que la herencia está lejos de ser un reparto 50–50. La multiplicidad de las combinaciones genéticas garantiza que cada uno de nosotros es único en verdad. ¿Cuál es la función de la investigación con animales en el aprendizaje sobre genéticas?: Los estudiantes pueden ofrecer una variedad de opiniones acerca del valor de la investigación con animales. Aquí se proporcionan algunos ejemplos de la función que han desempeñado los animales para lograr avances en nuestro conocimiento del ser humano. Los artículos citados generarán el debate acerca de si la investigación con animales debería alentarse y si la investigación con animales ayuda a entender los asuntos humanos. Alcoholismo: Los científicos han podido criar ratas de manera selectiva que beben de manera compulsiva. La capacidad de criar ratas que son alcohólicas, junto con los estudios de hijos de alcohólicos, han conducido a una investigación genética intensa para encontrar un gene (o genes) que puedan estar en la raíz del alcoholismo. Para 1990, los científicos habían identificado un gene que podría desempeñar una función en la causa del alcoholismo. En un estudio decisivo, los investigadores encontraron que un gene receptor de dopamina D-2 estaba presente en 77% de los cadáveres de alcohólicos y sólo en 28% de los cadáveres de no alcohólicos. Por desgracia, el descubrimiento con frecuencia fue reportado en forma errónea como el “descubrimiento del gene del alcoholismo”. No es necesario decir que no hay un gene específico para el alcoholismo sino que parece haber una conexión en la interacción de ciertos genes y rasgos conductuales. Desde 1991, Kenneth Blum y sus asociados han buscado la relación entre los genes y varios trastornos conductuales. En el curso de su trabajo, han determinado que el gene que antes se asociaba con el alcoholismo (dopamina D-2) también se encuentra con frecuencia creciente en personas con otros trastornos adictivos: abuso de sustancias, tabaquismo, alimentación excesiva compulsiva y obesidad, trastorno por deficiencia de la atención, síndrome de Tourette y juego patológico. Blum ha caracterizado el vínculo común entre estos trastornos como el “síndrome de deficiencia de recompensa”. Citando al gene dopamina D-2 como importante, los investigadores notaron que al menos una variación genética del gene D-2, el alelo A1, parece estar asociado con un amplio espectro de comportamientos impulsivos, compulsivos y adictivos. Identificar a los individuos con el alelo A1 podría ofrecer la oportunidad de ayudar a los individuos antes de que los comportamientos adictivos o compulsivos afecten sus vidas. En el caso del gene receptor de la dopamina D-2, la investigación genética puede conducir tanto a formas nuevas de prevención como a la eliminación de los estigmas sociales vinculados con estos comportamientos. Blum, K., Cull, J. G., Brverman, E. R. y Comings, D. E. (1996). “Reward deficiency syndrome”, American Scientist, marzo-abril de 1996. [en línea] 6 de diciembre de 1998. Obesidad: En 1987, Spiegelman encontró que los ratones genéticamente gordos eran deficientes en una proteína hecha por los adipocitos (células adiposas). Se encontró que la proteína, adipsina, era de 5 a 10 veces más baja en los ratones genéticamente gordos que en ratones con peso normal o en ratones gordos que comían en exceso (es decir, ratones a los que se les permitía comer papas fritas, bologna, malvaviscos, galletas y barras de caramelo). La adipsina puede resultar ser un regulador de la grasa en los cuerpos de los ratones en vista de que es producida por las células adiposas, circula en el torrente sanguíneo, responde a los cambios en la dieta (los niveles se elevan cuando se restringe la ingestión de alimento), y es una proteasa, una clase de enzimas que actúan como reguladores maestros. En la actualidad, los investigadores están inyectando adipsina a los ratones genéticamente gordos para ver si disminuye el peso. En otra cepa de ratones obesos, el gene Ob (que codifica una proteína llamada leptina) es mutado y no produce leptina. Después de estos estudios iniciales con ratones, se midieron los niveles de leptina en humanos, y parece que las personas obesas exhiben una sensibilidad disminuida a la proteína leptina. Los investigadores proponen que la leptina pueden ser importante para señalarle al cerebro respecto a la saciedad. 41 La leptina también puede estar conectada en forma estrecha con otro neuroquímico, el neuropéptido Y. En animales, la presencia del neuropéptido Y causa un aumento en la secreción de insulina y glucocorticoides, lo cual a su vez puede llevar a una acumulación de grasa, obesidad y resistencia a la insulina en los músculos. Los investigadores especulan que en algunas cepas de ratas y ratones obesos, y suponen que en humanos, la acción de la leptina está deteriorada. La leptina deteriorada puede promover la liberación del neuropéptido Y, cuyos niveles elevados pueden a su vez conducir a un aumento de peso al producir antojos e ingestión excesiva de carbohidratos. Block, G. B. (1990). “Fat master”, Discover, abril de 1990, 30; Marono, H. E. (1993). “Chemistry and craving”, Psychology Today, enero/febrero de 1993, 30–36; y “Obesity, leptin, and the brain”, The New England Journal of Medicine, 1 de febrero de 1996, 324–325. [en línea] 12 de diciembre de 1998. C. Genética y evolución (pp. 70–71) 1. La selección natural favorece a los genes, lo cual da como resultado el diseño de características que tienen mayor probabilidad de conducir a la reproducción y supervivencia. 2. Las especies que sobreviven y se reproducen son aquellas mejor adaptadas a sus ambientes. 3. Psicología evolutiva a. El enfoque evolutivo enfatiza la importancia de la adaptación, la reproducción y la “supervivencia del más apto” para explicar el comportamiento. b. David Buss propone que tanto las características físicas como las psicológicas evolucionan a través de la selección natural. c. Albert Bandura sugirió que los genes y el ambiente tienen una relación recíproca, o bidimensional. Clase/Sugerencias para debates Extensión de la exposición en clase: El impacto de la biología en los patrones de comportamiento de toda la vida: ¿Recuerda la forma en que su madre lo describía cuando era bebé? ¿Estaba siempre pegado a su madre, se disgustaba con facilidad o estaba siempre de mal humor? ¿Era feliz, tranquilo y fácil de cuidar? Algunos investigadores proponen que nuestro comportamiento en ese entonces puede haber predicho quién es usted ahora: tímido e inhibido, agradable y sociable, o algo intermedio. De acuerdo con Jerome Kagan (1990), ciertas características de la personalidad son innatas. Kagan sostiene que 10 a 15% de los niños con edades entre uno y tres años son inhibidos en forma consistente. En otras palabras, son tímidos y apagados en lo emocional cuando encuentran personas o situaciones desconocidas. Un grupo algo más grande de niños representan el lado opuesto de la moneda; se aproximan de manera consistente a situaciones desconocidas con poca evidencia de estrés o moderación. Este grupo de niños es desinhibido en forma consistente. En fechas recientes, Kagan y sus colegas comenzaron a examinar la fisiología de los niños inhibidos y desinhibidos para entender mejor la relación entre la fisiología innata y la expresión externa del comportamiento. Se midió la tasa cardiaca, la presión sanguínea y la dilatación de las pupilas en bebés de dos y cuatro meses de edad. Cuando se les presentaban vistas o sonidos inesperados, algunos bebés respondieron con incrementos en la tasa cardiaca, el tamaño de la pupila y la actividad motora. A los nueve y catorce meses, estos mismos bebés fueron observados cuando se encontraban con adultos y objetos extraños en habitaciones desconocidas. Aquellos que tuvieron mayor probabilidad de asustarse fueron los bebés que mostraron aumento en sus tasas cardiacas y excitación motora a los dos y cuatro meses. Estudios longitudinales han confirmado que los niños inhibidos continúan mostrando aumentos significativos en la tasa cardiaca durante las pruebas de laboratorio. Sin embargo, es más significativa la observación de que los niños inhibidos tienen tasas cardiacas más altas de manera consistente a lo largo de las situaciones, incluyendo cuando duermen. Además, estudios que miden las tasas cardiacas en útero sugieren que los bebés con tasas cardiacas prenatales más altas tienden a desarrollarse en niños inhibidos muy reactivos. Es plausible que las diferencias observadas en niños inhibidos en medidas de excitación fisiológica sean el resultado de un umbral bajo heredado para la excitación en dos áreas cerebrales: la amígdala y el hipotálamo. La amígdala y el hipotálamo son áreas cerebrales implicadas en la activación del sistema nervioso simpático y la regulación del sistema endocrino. Una vez que se activa el sistema nervioso simpático, sigue una serie 42 entera de respuestas corporales, incluyendo incrementos en la tasa cardiaca y la presión sanguínea, y la liberación de cortisol de las glándulas suprarrenales. La secreción crónica de niveles altos de cortisol se relaciona con un mal funcionamiento del sistema inmunológico. No es sorprendente entonces que, comparados con los niños desinhibidos, los niños inhibidos tienen tasas mayores de asma, alergias y otras enfermedades. ¿Las diferencias en la biología significan que los niños inhibidos están destinados a una vida de timidez? En un estudio, más o menos la mitad de los niños en un principio inhibidos ya no eran inhibidos de manera notable a los siete años y medio de edad, pero pocos se volvieron tan sociables como el niño desinhibido típico. Kagan sugiere que a pesar de la presencia de factores genéticos significativos, el ambiente en ocasiones puede superar esos factores. Los niños inhibidos en ambientes de apoyo, donde los temores se reconocen y se abordan en una manera positiva, es más probable que sean menos inhibidos más adelante en la vida. Kagan, J. (1990). “Temperament and social behavior”, The Harvard Mental Health Letter, abril de 1990; y Kagan, J. (1984). The nature of the child. Nueva York: Harper Collins. Desafío a la suposición de la crianza: En 1997 Judith Rich Harris publicó un libro decisivo que conmocionó a la nación. Su texto, The Nurture Assumption, propuso una teoría escandalosa del desarrollo: los padres no tienen efectos a largo plazo sobre el desarrollo de sus hijos. La única contribución paterna al desarrollo infantil son los genes. Harris cree que nuestra suposición cultural, de que los aspectos formativos del ambiente del niño sean el hogar y los padres, es un mito. Para apoyar su premisa, señala que casi todos los estudios de la influencia paterna en los niños carece de un control para los efectos genéticos tales como que no hay forma de decir si el parecido entre el padre y el hijo (en la competencia o en lo servicial o en la agresividad) es transmitido en forma genética o ambiental. Harris propuso que los investigadores tan sólo asumen que algunos de los efectos que ven deben ser ambientales. Afirma además que en lugar de los padres, son los iguales quienes ejercen la influencia que determinará la personalidad adulta de un niño. Seguidora de la teoría evolutiva, Harris recurre a descripciones sociológicas del comportamiento de grupo como los determinantes importantes de la personalidad. Propone que los niños en sociedades contemporáneas tienen grupos prefabricados con los cuales identificarse y que la posición social dentro de esos grupos causa que los niños se labren personalidades distintas independientes de cualquier influencia paterna en el hogar. Harris, Judith Rich (1998). The nurture assumption: Why children turn out the way they do. Nueva York: Free Press. ______________________________________________________________________ Exploraciones en psicología: pensamiento crítico Los mitos del cerebro izquierdo y el cerebro derecho (p. 61): Roger Sperry examinó a personas cuyo cuerpo calloso había sido cortado y encontró que, después de la cirugía, los dos lados del cerebro aprendieron y operaron en forma independiente. Cuando sus hallazgos se abrieron paso a los medios masivos de comunicación, la complejidad de los hallazgos de Sperry fueron simplificados en gran medida. En ninguna otra parte ha sido más obvia esta simplificación excesiva que en los mitos que rodean al cerebro “masculino y femenino”. Preguntas de pensamiento crítico 1. En la portada de una revista Time dice: “Evaluando el tamaño de los sexos.” El canal Discovery transmite una serie de tres partes, “Sexo cerebral”. Es claro que los medios populares están ávidos de transmitir la noción de que el cerebro entero es una diferencia sexual. ¿Por qué están tan ávidos de buscar diferencias en la función cerebral para explicar diferencias en el comportamiento de hombres y mujeres? 2. Buscar diferencias sexuales en el cerebro pone nerviosas a muchas personas, en gran medida porque la búsqueda de diferencias sexuales en el pasado ha sido una búsqueda de deficiencias femeninas. ¿Esta percepción es precisa? 43 3. Investigadores preocupados han afirmado que al continuar buscando diferencias sexuales en el cerebro, estamos retrocediendo a un periodo de determinismo biológico extremo. ¿Qué significa esta afirmación y cuáles son sus implicaciones? 4. La ceguera a las implicaciones de las teorías de cerebro-género puede ser costosa. ¿Qué clase de costos están implicados? Los cerebros de las monjas de Mankato: El estudio de las monjas es un estudio longitudinal del envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer. Comenzó en 1986 como un estudio piloto sobre el envejecimiento y la discapacidad usando datos recolectados de las hermanas de mayor edad de la escuela de Notre Dame que vivían en Mankato, Minnesota. En 1990, el estudio se expandió para incluir a las hermanas de mayor edad de Notre Dame que vivían en las regiones del medio oeste, este y sur de Estados Unidos. La meta del estudio fue determinar las causas y la prevención de la enfermedad de Alzheimer, otras enfermedades cerebrales y la discapacidad mental y física asociadas con la vejez. Preguntas de pensamiento crítico 1. La donación del cerebro es un requisito para la participación en el estudio. ¿Qué podría llevar a toda una congregación de mujeres a participar? 2. Estos estudios sólo incluyen participantes mujeres. ¿Puede usted anticipar algunas dificultades para generalizar los resultados de esta muestra? Explique. 3. En una fase de los estudios, los índices de mortandad de 2,573 monjas de 50 a 84 años de edad fueron comparados con los índices de mortandad en la población general durante los años de 1965 a 1989. Las hermanas católicas tenían una ventaja en la mortandad que aumentó en forma impresionante durante esos años calendario. ¿Cuáles podrían ser algunas explicaciones para su longevidad? ¿Cuáles podrían ser algunas explicaciones para incrementar los índices de mortandad entre las mujeres estadounidenses durante esos años? ________________________________________________________________ Pensamiento sobre Psicología y vida Estudios de gemelos: ¿Qué nos dicen?: La presentación del estudio de gemelos criados aparte es muy bueno para despertar el interés del estudiante. Los medios masivos de comunicación y en ocasiones los investigadores presentan un panorama muy prometedor de los resultados de dichos estudios. A continuación se presentan unos cuantos ejemplos de los tipos de estudios de gemelos que se están realizando y algunas de las críticas ofrecidas por Leon Kamin. El material ofrece algún balance a la cuestión de los estudios de gemelos y aborda los problemas que parecen plagar su generalizabilidad. Anorexia nerviosa en gemelos monocigóticos: Se realizó un estudio con siete conjuntos de gemelas idénticas, todas mujeres, con grados variables de anorexia. Por lo general, una gemela desarrolló el trastorno e influyó en la otra o la presionó para que siguiera su ejemplo. Cuando eran separadas para prevenir el comportamiento competitivo, las gemelas reanudaban sus patrones de alimentación normales. En general, los gemelos monocigóticos mostraron índices mayores de concordancia para la anorexia que las gemelas dicigóticas. Aunque estos resultados sugieren una posible contribución genética al desarrollo del trastorno, la variación en el grado de desarrollo de anorexia ha causado que los científicos pospusieran la publicación de los resultados hasta que pueda tenerse una definición más precisa de las cualidades de la condición. Hiroyuki, S., Kuboki, T. y Ogata, E. (1986). “Anorexia nervosa in monozygotic twins”, Psychometrics and Psychometrics, 45(1), 45–50. Suicidio en gemelos: En un estudio se evaluaron 176 parejas de gemelos en los que uno o ambos gemelos habían cometido suicidio. Siete de los 62 pares de gemelos monocigóticos fueron concordantes para el suicidio en comparación con dos de los 114 pares de dicigóticos (11.3% frente a 1.8%). Una submuestra de 11 pares de gemelos elegidos y sus familias fueron examinados por una historia de trastornos psiquiátricos. Los gemelos en 10 de los pares tenían otros parientes en primero o segundo grado que habían sido tratados por trastornos psiquiátricos. Estos datos sugieren que los factores genéticos relacionados con el suicidio 44 representan en gran medida una predisposición genética para los trastornos psiquiátricos asociados con el suicidio. Roy, A., Segal, N. L., Centerwall, B. S. y Robinette, D. C. (1991). “Suicide in twins”, Archives of General Psychiatry, 48(1), 29–32. Capacidad cognoscitiva: Al contrario de las suposiciones anteriores de que la influencia ambiental incrementa a lo largo de la vida, este estudio encontró que las contribuciones genéticas a las capacidades cognoscitivas son constantes de manera notable a lo largo de la vida. El estudio incluyó a 110 gemelos monocigóticos y 130 gemelos dicigóticos. Todos los gemelos tenían 80 años de edad o más. A cada participante se le dio una serie de pruebas cognoscitivas extensas para medir capacidades. Las estimaciones de heredabilidad para la capacidad cognoscitiva general fue de 62%. Aunque estos resultados demuestran un componente heredable considerable, también demuestran una influencia ambiental considerable para las capacidades cognoscitivas (alrededor de 40%). McClearn, G. E., Johansson, B., Berg, S., Perderson, N. L., Ahern, F., Petrill, S. A. y Plomin, R. (1997). “Substantial genetic influence on cognitive abilities in twins 80 or more years old”, Science, 276, 1560–1563. El lenguaje de los gemelos: Se ha reportado que los gemelos inventan sus propios lenguajes compartidos que son ininteligibles para los demás. Estos lenguajes existen en 40% de todos los gemelos pero con frecuencia desaparecen pronto en la infancia. Se estudiaron los lenguajes de nueve parejas de gemelos. La mayoría de los gemelos que desarrollaron estos lenguajes los dejaron por su cuenta y tuvieron poco contacto con otros niños en sus primeros años. El estudio concluyó que el desarrollo de un lenguaje autónomo ocurre con más frecuencia en gemelos monocigóticos debido a que los lazos de relación entre gemelos monocigóticos son más intensos que los de los gemelos dicigóticos. Bakker, P. (1987). “Autonomous languages of twins”, Acta Genetica Medicae et Gemellologiae Twin Research, 36(2), 233–238. Críticas de Kamin: En los estudios de gemelos, en especial aquellos donde los gemelos son criados aparte, de manera típica los gemelos monocigóticos son colocados en ambientes hogareños muy similares. En estudios de adoptados y sus padres frente a las familias biológicas (padres criando a sus propios hijos), Kamin afirma que la colocación selectiva puede justificar los resultados. Kamin señala que la colocación en hogares para gemelos separados es muy similar al del hogar biológico y que la causa de las semejanzas notadas en los estudios de gemelos en realidad es ambiental más que biológica. Señala dos estudios (en Texas y Minnesota) que usaron una asignación más aleatoria de los niños a los hogares. Estos estudios mostraron que la relación entre los padres y sus hijos biológicos no fue mucho mayor que entre los padres y sus hijos adoptados. Kamin afirma en forma enérgica que una gran proporción de datos de estudios con gemelos que sugieren una heredabilidad alta es fraudulenta. Aunque los argumentos de Kamin no son compartidos en forma estrecha por la mayoría de los psicólogos del desarrollo, sus críticas sugieren que se requiere hacer más trabajo bajo circunstancias controladas en forma minuciosa. Lewontin, R., Rose, S. y Kamin, L. (1984). Not in our genes: Biology, ideology, and human nature. Nueva York: Pantheon. 45 ______________________________________________________________________ Conexiones ¡Saque ventaja de todas las otras herramientas de enseñanza disponibles para este capítulo! CD-ROM de recursos para el instructor • Galería de imágenes • Presentaciones en diapositivas de PowerPoint • Manual del instructor • Banco de pruebas Centro de aprendizaje en línea (www.mhhe.com/santrockep2) • Galería de imágenes o Figura 2.1: Divisiones principales del sistema nervioso humano o Figura 2.3: Cómo funcionan las sinapsis y los neurotransmisores o Figura 2.4: Un ejemplo de una red neural o Figura 2.13: Las principales glándulas endocrinas o Figura 2.14: Células, cromosomas, genes y ADN o Figura 2.15: Resultados del experimento de Tryon de la crianza selectiva con ratas brillantes para el laboratorio y torpes para el laberinto • Presentaciones de diapositivas en PowerPoint • Artículos del New York Times • FYI: Estos breves complementos proporcionan un esbozo de los temas relacionados con el contenido del capítulo y están acompañados por actividades de aprendizaje relevantes. Encontrará de uno a tres de éstos por cada capítulo. • ¡Anime a los estudiantes a interactuar con los conceptos del capítulo y hacer divertido el aprendizaje! o Ejercicios interactivos Funcionamiento neuronal Circuitos neuronales sensoriomotores Partes del cerebro o Repasos interactivos Nivel de análisis: funcionamiento inmunológico Etiquetación de neuronas Etiquetación del cerebro Etiquetación del cerebro II Etiquetación del cerebro III Etiquetación de estructuras metabólicas Vías neuronales sensoriomotoras Transmisión neuronal o Ejercicios en Internet Texto • Repase y agudice su pensamiento Encontrados a lo largo de cada capítulo, esta característica divide el texto en fragmentos lógicos, permitiendo a los estudiantes procesar, repasar y reflexionar en forma minuciosa la información que acaban de leer. Las preguntas incluidas en estas secciones proporcionan un trampolín agradable para los debates o asignaciones en el salón de clases. En este capítulo, esta característica puede encontrarse en las siguientes páginas: pp. 47, 53, 64, 65 y 71. • Otras secciones-en el texto también pueden funcionar como temas de debate o asignación: o “El Proyecto Genoma Humano y su futuro genético” en la p. 68. 46 o Ejercicios al final del capítulo en la p. 75. Guía de estudio • Todos los siguientes elementos, que se encuentran en cada capítulo, funcionan bien como asignaciones: En sus propias palabras, Corregir lo incorrecto y Crucigramas. Pruebas • Anime a sus estudiantes a probar su conocimiento del material de este capítulo respondiendo los diferentes cuestionarios de práctica que se encuentran en la Guía de estudio del estudiante, en el sitio web del texto (www.mhhe.com/Santrockp7), o en el CD-ROM del estudiante que acompaña a su texto. Para reforzar que los estudiantes usen estas valiosas herramientas de estudio, trate de seleccionar unas cuantas preguntas de estas fuentes e inclúyalas en sus pruebas en clase. 47 ______________________________________________________________________ Recursos para Psicología y vida Artículos sugeridos de publicaciones de ediciones anuales • Tomado de Psychology 00/01 (Thirtieth edition) Artículo 4: “Nature, Nurture: Not Mutually Exclusive”. Beth Azar, APA Monitor, mayo de 1997. Artículo 6: “Optimizing Expression of the Common Human Genome for Child Development. Current Directions in Psychological Science”, abril de 1999. Artículo 7: “The Split Brain Revisited”. Michael Gazzaniga, Scientific American, 1998. Artículo 8: “The Senses”. U.S. World and News Report, 19 de enero de 1997, pp. 51–59. Artículos sugeridos de fuentes: Notable Selections in Psychology, 3e 2.1 2.3 3.4 Roger W. Sperry, de “Hemisphere Disconnection and Unity in Conscious Awareness”, American Psychologist. Barry L. Jacobs, de “Serotonin, Motor Activity and Depression-Related Disorders”, American Scientist. Robert Plomin, de “Environment and Genes: Determinants of Behavior”, American Psychologist. Películas y videocasetes sugeridos 1. 2. 3. 4. 5. The Mind-Body Connection: Healing and the Mind Series. (PBS Video, 1993, 58 minutos) Un excelente debate entre Bill Moyers y los principales neurocientíficos de la actualidad. Los temas incluyen: comunicación entre el cerebro y el cuerpo por medio de neurotransmisores y neuropéptidos, debates con neurocientíficos destacados y una respuesta inmunológica condicionada en forma clásica en una muchacha de dieciséis años de edad que padecía de lupus. The Brain: Part One: The Enlightened Mind. (PBS Video, 1984, 60 minutos) Expone la historia de la investigación del cerebro, incluyendo una breve historia de la epilepsia, la organización cerebral y el desarrollo. The Brain: Part Six: The Two Brains. (PBS Video, 1984, 60 minutos) Expone las diferencias entre los dos hemisferios cerebrales, la historia de la investigación hemisférica y los métodos para estudiar la lateralización cerebral. Nerves at Work. (Films for the Humanities and Sciences, 1985, 26 minutos) Presenta información básica acerca de los nervios y las células nerviosas, incluyendo los arcos reflejos, el potencial de acción, los factores que afectan la velocidad de la conducción y la transmisión sináptica. Discovering Psychology, Part 3: The Behaving Brain. (Annenberg/CPB, 1984, 60 minutos) Expone el funcionamiento de las neuronas y la organización del sistema nervioso. Se enumeran los métodos usados en la ciencia del cerebro junto con entrevistas con científicos que realizan investigaciones en la neurociencia. Sugerencias para lecturas adicionales Banich, M. T. (1996). Introduction to the human brain. Boston, MA: Houghton Mifflin. Diamond, M. C., Scheibel, A. B. y Ellson, L. M. (1985). The human brain coloring book. Nueva York: Harper & Row. Ornstein, R. y Thompson, R. F. (1984). The amazing brain. Boston, MA: Houghton Mifflin. Peretto, P. (1992). An introduction to the modeling of neural networks. Cambridge, MA: Cambridge University Press. Restak, R. (1995). Receptors. Nueva York: Bantam. Spriner, S. P. y Deutsch, G. (1989). Left brain, right brain, 3e. Nueva York: W. H. Freeman & Company. • Exploraciones en psicología Greiner, L. H. y Snowdon, D. A. (1997). “Underrecognition of dementia by caregivers across cultures”, Journal of the American Medical Association, 277(22), 1757. Snowdon, D. A. (1997). “Aging and Alzheimer’s disease: Lessons from the nun study”, The Gerontologist, 37(2), 150–156. Gross, M. D. y Snowdon, D. A. (1996). “Plasma antioxidant concentrations in a population of elderly women: Findings from the nun study”, Nutrition Research, 16(11–12), 1881–1890. Butler, S. M. y Snowdon, D. A. (1996). “Trends in mortality in older women: Findings from the nun study”, Social Sciences, 51B(4), S201–S208. Tully, C. L. y Snowden, D. A. (1995). “Weight change and physical function in elderly women: Findings from the nun study”, Journal of the American Geriatrics Society, 43, 1394–1397. 48 • Pensamiento sobre Psicología y vida Abbe, K. M. y Gill, F. M. (1980). Twins on twins. Nueva York: Clarkson N. Potter, Inc. Balmer, M. G. (1970). The biology of twinning. Oxford: Clarendon. Matalon, La., Matalon, Lu. y Dekel, S. C. (1991). Children of the flames: Dr. Josef Mengele and the untold story of the twins at Auschwitz. Nueva York: Morrow. Miller, Karl (1985). Doubles: Studies in literary history. Nueva York: Oxford University Press. 49 Formato para actividad 2.1 Construcción de un modelo de una neurona funcional Instrucciones: En sus grupos, su tarea es construir un modelo de la neurona usando los materiales proporcionados. Puede construir el modelo en cualquier forma que desee, pero debe tener los componentes enumerados a continuación en su modelo y usted debe ser capaz de demostrar tanto un potencial de acción como la liberación de neurotransmisores en la sinapsis. 1. Como grupo, discuta la lista de elementos. Hagan una lluvia de ideas para llegar a un consenso respecto a los materiales y métodos que planea usar. • Cuerpo celular: Su cuerpo celular deberá ser el punto de partida central. • Dendritas: Debe mostrar dendritas y algunas ramificaciones dendríticas. • Axón: El axón deberá ser tubular para permitir el movimiento de iones a lo largo de su membrana. • Vesículas: Las vesículas deben poder contener sus neurotransmisores y liberarlos. • Neurotransmisores: Elija un artículo para representar los neurotransmisores. 2. Exponga la estructura de la neurona. 3. Exponga cómo se inicia un potencial de acción y cómo desciende por el axón. 4. Decida cuáles materiales necesitará para construir su modelo. Pistas: Las medias, tubos de cartón y calcetines hacen axones excelentes. Las canicas, fichas de póquer y caramelos hacen buenos iones de sodio y neurotransmisores. 5. Construya su modelo. 6. Practique la presentación de su modelo (puede necesitar muchas manos para lograr esto). 7. Presente su modelo a la clase. 50 Formato para actividad 2.2 Tocar el piano: Un repaso de la anatomía cerebral Instrucciones: Explique la función de cada una de las siguientes estructuras cerebrales para tocar el piano. Por favor sea específico al relacionar la estructura con el acto real de tocar el piano. _____________________________________________________________________________________ El hipocampo: _____________________________________________________________________________________ El tálamo: _____________________________________________________________________________________ El hipotálamo: _____________________________________________________________________________________ El puente: _____________________________________________________________________________________ El cerebelo: _____________________________________________________________________________________ El lóbulo occipital: _____________________________________________________________________________________ La formación reticular: _____________________________________________________________________________________ El cuerpo calloso: 51 Formato para actividad 2.3 Cosas que golpean en la noche Instrucciones: En este ejercicio, necesitará su imaginación. Imagine que se está quedando dormido en su cama. De pronto oye un golpe fuerte que suena como si viniera de la sala en la planta baja. Mientras piensa en la serie de eventos que pasan por su mente, encuentre la secuencia de eventos que ocurren en su sistema nervioso trazando flechas entre las áreas del cerebro enumeradas. Junto a cada cuadro, escriba una descripción muy breve de la actividad que ocurre en esa área. Su punto de partida es el oído. Oído Hipotálamo Formación reticular Amígdala Corteza auditiva Tálamo Sistema nervioso autónomo Corteza de asociación Cerebelo Corteza motora Bajar las escaleras para investigar 52 Formato para actividad 2.4 La capacidad para detectar el sabor de la FTC Instrucciones: La capacidad para detectar el sabor de la FTC es un rasgo de un solo-gene. Debido a la pureza del rasgo, puede determinar su genotipo revisando la tabla que sigue. Los alelos están indicados como “T” (capacidad para detectar el sabor) y “t” (incapacidad para detectar el sabor). Después de que su instructor le dé su tira de FTC, colóquela en su boca y mastíquela un poco. Note si usted es un “detector” o “no es un detector” y responda las siguientes preguntas. T del padre t del padre T de la madre TT (Detector) Tt (detector) t de la madre Tt (Detector) tt (no detector) 1. ¿Pudo detectar el sabor de la FTC o no? Con base en la tabla anterior, determine sus genotipos potenciales y escriba las posibilidades a continuación. 2. Si puede hacerle la prueba a sus dos padres y ambos son capaces de detectar el sabor de la FTC, ¿sería posible para ellos tener hijos que no pudieran detectarlo? Explique. 3. Si sus dos padres pudieron detectar el sabor de la FTC, ¿cambiarían sus genotipos potenciales? Explique. 4. Si pudiera hacerle la prueba a sus padres y ambos fueran no detectores, ¿sería posible para ellos tener hijos que fueran detectores? Explique. 5. Si usted no es un detector, ¿eso significa que sus dos padres no son detectores? Explique. 6. Si puede detectar el sabor de la FTC, ¿eso significa que sus dos padres pueden detectar el sabor de la FTC? Explique. 53