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Neurociencia del comportamiento

La neurociencia conductual , también conocida como psicología biológica , [1] biopsicología o psicobiología , [2] es parte del amplio campo interdisciplinario de la neurociencia , cuyo enfoque principal está en los mecanismos biológicos y neuronales que subyacen al comportamiento. La neurociencia cognitiva es similar a la neurociencia conductual, en el sentido de que ambos campos estudian las funciones neurobiológicas relacionadas con la psicología , como en las experiencias y los comportamientos. Los neurocientíficos conductuales examinan las bases biológicas del comportamiento a través de investigaciones que involucran sustratos neuroanatómicos, factores ambientales y genéticos, efectos de lesiones y estimulación eléctrica, procesos de desarrollo, registro de la actividad eléctrica, neurotransmisores, influencias hormonales, componentes químicos y efectos de las drogas. Los temas importantes de consideración para la investigación neurocientífica en el comportamiento incluyen el aprendizaje y la memoria, los procesos sensoriales, la motivación y la emoción, así como los sustratos genéticos y moleculares relacionados con las bases biológicas del comportamiento. [3]

Historia

La neurociencia conductual como disciplina científica surgió de una variedad de tradiciones científicas y filosóficas en los siglos XVIII y XIX. René Descartes propuso modelos físicos para explicar el comportamiento animal y humano. Descartes sugirió que la glándula pineal , una estructura no apareada en la línea media del cerebro de muchos organismos, era el punto de contacto entre la mente y el cuerpo. Descartes también elaboró ​​una teoría en la que la neumática de los fluidos corporales podría explicar los reflejos y otros comportamientos motores. Esta teoría se inspiró en las estatuas en movimiento de un jardín de París . [4]

Otros filósofos también contribuyeron a la aparición de la psicología . Uno de los primeros libros de texto sobre este nuevo campo, Principios de psicología de William James , sostiene que el estudio científico de la psicología debe basarse en una comprensión de la biología. [5]

Imagen de un cerebro de 1907

El surgimiento de la psicología y la neurociencia conductual como ciencias legítimas se puede rastrear a partir del surgimiento de la fisiología a partir de la anatomía , particularmente la neuroanatomía . Los fisiólogos llevaron a cabo experimentos en organismos vivos, una práctica de la que desconfiaban los anatomistas dominantes de los siglos XVIII y XIX. El influyente trabajo de Claude Bernard , Charles Bell y William Harvey ayudó a convencer a la comunidad científica de que se podían obtener datos confiables de sujetos vivos. [6]

Incluso antes de los siglos XVIII y XIX, la neurociencia conductual estaba empezando a tomar forma ya en 1700 a. C. [7] La ​​pregunta que parece surgir continuamente es: ¿cuál es la conexión entre la mente y el cuerpo? El debate se conoce formalmente como el problema mente-cuerpo . Hay dos escuelas de pensamiento principales que intentan resolver el problema mente-cuerpo: el monismo y el dualismo . [4] Platón y Aristóteles son dos de los varios filósofos que participaron en este debate. Platón creía que el cerebro era donde ocurrían todos los pensamientos y procesos mentales. [7] Por el contrario, Aristóteles creía que el cerebro servía para enfriar las emociones derivadas del corazón. [4] El problema mente-cuerpo fue un trampolín hacia el intento de comprender la conexión entre la mente y el cuerpo.

Guillermo James

Otro debate que surgió sobre la localización de la función o la especialización funcional frente a la equipotencialidad , jugó un papel importante en el desarrollo de la neurociencia conductual. Como resultado de la investigación sobre la localización de la función, muchas personas famosas que se encuentran dentro de la psicología han llegado a diferentes conclusiones. Wilder Penfield pudo desarrollar un mapa de la corteza cerebral mediante el estudio de pacientes epilépticos junto con Rassmussen. [4] La investigación sobre la localización de la función ha llevado a los neurocientíficos conductuales a una mejor comprensión de qué partes del cerebro controlan el comportamiento. Esto se ejemplifica mejor a través del estudio de caso de Phineas Gage .

El término "psicobiología" ha sido utilizado en una variedad de contextos, enfatizando la importancia de la biología, que es la disciplina que estudia las modificaciones orgánicas, neuronales y celulares en la conducta, la plasticidad en la neurociencia y las enfermedades biológicas en todos los aspectos, además, la biología enfoca y analiza la conducta y todos los temas que le conciernen, desde un punto de vista científico. En este contexto, la psicología ayuda como una disciplina complementaria, pero importante en las ciencias neurobiológicas. El papel de la psicología en estas cuestiones es el de una herramienta social que respalda la ciencia biológica principal o más fuerte. El término "psicobiología" fue utilizado por primera vez en su sentido moderno por Knight Dunlap en su libro Un bosquejo de la psicobiología (1914) . [8] Dunlap también fue el fundador y editor en jefe de la revista Psychobiology . En el anuncio de esa revista, Dunlap escribe que la revista publicará investigaciones "... relacionadas con la interconexión de las funciones mentales y fisiológicas", lo que describe el campo de la neurociencia del comportamiento incluso en su sentido moderno. [8]

Relación con otros campos de la psicología y la biología

En muchos casos, los humanos pueden servir como sujetos experimentales en experimentos de neurociencia conductual; sin embargo, gran parte de la literatura experimental en neurociencia conductual proviene del estudio de especies no humanas, con mayor frecuencia ratas, ratones y monos. Como resultado, un supuesto crítico en la neurociencia conductual es que los organismos comparten similitudes biológicas y conductuales, suficientes para permitir extrapolaciones entre especies. Esto alía estrechamente a la neurociencia conductual con la psicología comparada , la etología , la biología evolutiva y la neurobiología . La neurociencia conductual también tiene similitudes paradigmáticas y metodológicas con la neuropsicología , que se basa en gran medida en el estudio del comportamiento de humanos con disfunción del sistema nervioso (es decir, una manipulación biológica no basada en experimentos). Los sinónimos de neurociencia conductual incluyen biopsicología, psicología biológica y psicobiología. [9] La psicología fisiológica es un subcampo de la neurociencia conductual, con una definición apropiadamente más estrecha.

Métodos de investigación

La característica distintiva de un experimento de neurociencia conductual es que la variable independiente del experimento es biológica o alguna variable dependiente es biológica. En otras palabras, el sistema nervioso del organismo en estudio se altera de forma permanente o temporal, o se mide algún aspecto del sistema nervioso (generalmente relacionado con una variable conductual).

Desactivación o disminución de la función neuronal

Mejorar la función neuronal

Medición de la actividad neuronal

Técnicas genéticas

Cuantificación del comportamiento

Otros métodos de investigación

Modelos computacionales: uso de una computadora para formular problemas del mundo real y desarrollar soluciones. [35] Aunque este método se centra a menudo en la informática, ha comenzado a trasladarse a otras áreas de estudio. Por ejemplo, la psicología es una de estas áreas. Los modelos computacionales permiten a los investigadores en psicología mejorar su comprensión de las funciones y desarrollos de los sistemas nerviosos. Algunos ejemplos de métodos incluyen el modelado de neuronas, redes y sistemas cerebrales y el análisis teórico. [36] Los métodos computacionales tienen una amplia variedad de funciones, entre ellas, la aclaración de experimentos, la prueba de hipótesis y la generación de nuevos conocimientos. Estas técnicas desempeñan un papel cada vez mayor en el avance de la psicología biológica. [37]

Limitaciones y ventajas

Las diferentes manipulaciones tienen ventajas y limitaciones. El tejido neuronal destruido como consecuencia primaria de una cirugía, una descarga eléctrica o una neurotoxina puede confundir los resultados de modo que el trauma físico enmascara cambios en los procesos neurofisiológicos fundamentales de interés. Por ejemplo, cuando se utiliza una sonda electrolítica para crear una lesión intencionada en una región específica del cerebro de una rata, el tejido circundante puede verse afectado: por lo tanto, un cambio en el comportamiento exhibido por el grupo experimental después de la cirugía es hasta cierto punto el resultado del daño al tejido neuronal circundante, en lugar de una lesión en una región específica del cerebro. [38] [39] La mayoría de las técnicas de manipulación genética también se consideran permanentes. [39] Se pueden lograr lesiones temporales con manipulaciones genéticas avanzadas; por ejemplo, ahora ciertos genes se pueden activar y desactivar con la dieta. [39] Las manipulaciones farmacológicas también permiten bloquear temporalmente ciertos neurotransmisores a medida que la función vuelve a su estado anterior después de que el fármaco se ha metabolizado. [39]

Áreas temáticas

Configuración experimental para la estimulación theta-burst no invasiva del cuerpo estriado humano para mejorar la actividad estriatal y el aprendizaje de habilidades motoras.

En general, los neurocientíficos del comportamiento estudian diversos procesos neuronales y biológicos que subyacen al comportamiento, [40] aunque están limitados por la necesidad de utilizar animales no humanos. Como resultado, la mayor parte de la literatura en neurociencia del comportamiento se ocupa de experiencias y procesos mentales que son compartidos por diferentes modelos animales, como:

Sin embargo, con la creciente sofisticación técnica y con el desarrollo de métodos no invasivos más precisos que pueden aplicarse a sujetos humanos, los neurocientíficos del comportamiento están empezando a contribuir a otras áreas temáticas clásicas de la psicología, la filosofía y la lingüística, tales como:

La neurociencia conductual también ha contribuido de manera importante a la comprensión de los trastornos médicos, incluidos los que se incluyen en el ámbito de la psicología clínica y la psicopatología biológica (también conocida como psicología anormal). Si bien no existen modelos animales para todas las enfermedades mentales, este campo ha aportado datos terapéuticos importantes sobre diversas afecciones, entre ellas:

Investigación sobre áreas temáticas

Cognición

Resonancia magnética funcional de alta resolución del cerebro humano.

Los neurocientíficos del comportamiento realizan investigaciones sobre diversos procesos cognitivos mediante el uso de diferentes técnicas de neuroimagen. Algunos ejemplos de investigación cognitiva pueden incluir el examen de correlatos neuronales durante el procesamiento de información emocional, como un estudio que analizó la relación entre el afecto subjetivo y la reactividad neuronal durante el procesamiento sostenido de emociones positivas (saborear) y negativas (rumia). El objetivo del estudio era analizar si el pensamiento positivo repetitivo (considerado beneficioso) y el pensamiento negativo repetitivo (significativamente relacionado con una peor salud mental) tendrían mecanismos neuronales subyacentes similares. Los investigadores descubrieron que los individuos que tenían un afecto positivo más intenso durante el saboreo, también eran los mismos individuos que tenían un afecto negativo más intenso durante la rumia. Los datos de fMRI mostraron activaciones similares en regiones cerebrales tanto durante la rumia como durante el saboreo, lo que sugiere mecanismos neuronales compartidos entre los dos tipos de pensamiento repetitivo. Los resultados del estudio sugieren que existen similitudes, tanto subjetivas como mecánicas, con el pensamiento repetitivo sobre emociones positivas y negativas. Esto sugiere en general mecanismos neuronales compartidos por los cuales se produce el procesamiento emocional sostenido de información positiva y negativa. [41]

Premios

Premios Nobel

Los siguientes ganadores del Premio Nobel podrían ser considerados razonablemente neurocientíficos del comportamiento o neurobiólogos. [ ¿por quién? ] (Esta lista omite a los ganadores que fueron casi exclusivamente neuroanatomistas o neurofisiólogos ; es decir, aquellos que no midieron variables conductuales o neurobiológicas).

Premio Kavli en Neurociencia

Véase también

Referencias

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