La neurofisiología es una rama de la fisiología y la neurociencia que estudia la función del sistema nervioso en lugar de la arquitectura del sistema nervioso. [1] Esta área ayuda en el diagnóstico y el seguimiento de las enfermedades neurológicas. Históricamente, ha estado dominada por la electrofisiología : el registro eléctrico de la actividad neuronal que va desde lo molar (el electroencefalograma, EEG) hasta lo celular (registro intracelular de las propiedades de neuronas individuales), como la fijación de parche , la fijación de voltaje , el registro de una sola unidad extracelular y el registro de potenciales de campo locales . Sin embargo, dado que la neurona es una máquina electroquímica, es difícil aislar los eventos eléctricos de los procesos metabólicos y moleculares que los causan. Por lo tanto, los neurofisiólogos actualmente utilizan herramientas de la química (imágenes de calcio), la física (imágenes por resonancia magnética funcional, fMRI ) y la biología molecular (mutaciones dirigidas al sitio) para examinar la actividad cerebral. [2]
La palabra neurofisiología proviene del griego νεῦρον, que significa “nervio”, y fisiología, que significa conocimiento sobre la función de los sistemas vivos (φύσις, que significa “naturaleza” y -λογία, que significa “conocimiento”).
La neurofisiología ha sido objeto de estudio desde el año 4.000 a. C.
En los primeros años antes de Cristo, la mayoría de los estudios se centraban en diferentes sedantes naturales como el alcohol y las plantas de amapola. En 1700 a. C., se escribió el papiro quirúrgico de Edwin Smith . Este papiro fue crucial para comprender cómo entendían los antiguos egipcios el sistema nervioso . Este papiro analizaba diferentes estudios de casos sobre lesiones en diferentes partes del cuerpo, especialmente la cabeza . A partir de alrededor del 460 a. C., Hipócrates comenzó a estudiar la epilepsia y teorizó que tenía su origen en el cerebro. Hipócrates también teorizó que el cerebro estaba involucrado en la sensación y que era de donde se derivaba la inteligencia. Hipócrates, así como la mayoría de los antiguos griegos , creía que la relajación y un entorno libre de estrés eran cruciales para ayudar a tratar los trastornos neurológicos . En 280 a. C., Erasistratus de Chios teorizó que había divisiones en el procesamiento vestibular en el cerebro, además de deducir de la observación que la sensación se encontraba allí.
En 177 Galeno teorizó que el pensamiento humano se producía en el cerebro, en contraposición al corazón, como había teorizado Aristóteles . El quiasma óptico , que es crucial para el sistema visual, fue descubierto alrededor del año 100 d. C. por Marinus. Hacia el año 1000 , Al-Zahrawi , que vivía en Iberia , comenzó a escribir sobre diferentes tratamientos quirúrgicos para trastornos neurológicos. En 1216, el primer libro de texto de anatomía en Europa, que incluía una descripción del cerebro, fue escrito por Mondino de Luzzi . En 1402, el Hospital de Santa María de Belén (más tarde conocido como Bedlam en Gran Bretaña) fue el primer hospital utilizado exclusivamente para enfermos mentales.
En 1504, Leonardo da Vinci continuó su estudio del cuerpo humano con un molde de cera del sistema ventricular humano. En 1536, Nicolo Massa describió los efectos de diferentes enfermedades, como la sífilis en el sistema nervioso. También notó que las cavidades ventriculares estaban llenas de líquido cefalorraquídeo . En 1542, el término fisiología fue utilizado por primera vez por un médico francés llamado Jean Fernel , para explicar la función corporal en relación con el cerebro. En 1543, Andreas Vesalius escribió De humani corporis fabrica , que revolucionó el estudio de la anatomía. En este libro, describió la glándula pineal y lo que él creía que era la función, y fue capaz de dibujar el cuerpo estriado que está formado por los ganglios basales y la cápsula interna. En 1549, Jason Pratensis publicó De Cerebri Morbis . Este libro estaba dedicado a las enfermedades neurológicas, y discutía los síntomas, así como las ideas de Galeno y otros autores griegos, romanos y árabes. También se ocupó de la anatomía y funciones específicas de diferentes áreas. En 1550, Andreas Vesalius trabajó en un caso de hidrocefalia , o líquido que llena el cerebro. En el mismo año, Bartolomeo Eustachi estudió el nervio óptico , centrándose principalmente en su origen en el cerebro. En 1564, Giulio Cesare Aranzio descubrió el hipocampo , llamándolo así debido a su forma parecida a la de un caballito de mar .
En 1621, Robert Burton publicó Anatomía de la melancolía , que consideraba que la pérdida de personajes importantes en la vida de una persona conducía a la depresión. [3] En 1649, René Descartes estudió la glándula pineal . Creyó erróneamente que era el "alma" del cerebro y creía que era donde se formaban los pensamientos. En 1658, Johann Jakob Wepfer estudió a un paciente en el que creía que un vaso sanguíneo roto había causado una apoplejía o un derrame cerebral .
En 1749, David Hartley publicó Observaciones sobre el hombre , que se centraba en el marco (neurología), el deber ( psicología moral ) y las expectativas ( espiritualidad ) y cómo estos se integraban entre sí. Este texto también fue el primero en utilizar el término inglés psychology . En 1752, la Sociedad de Amigos creó un asilo en Filadelfia , Pensilvania. El asilo pretendía dar no solo tratamiento médico a los enfermos mentales, sino también proporcionar cuidadores y condiciones de vida cómodas. En 1755, Jean-Baptiste Le Roy comenzó a utilizar la terapia electroconvulsiva para los enfermos mentales, un tratamiento que todavía se utiliza hoy en día en casos específicos. En 1760, Arne-Charles estudió cómo diferentes lesiones en el cerebelo podían afectar los movimientos motores. En 1776, Vincenzo Malacarne estudió el cerebelo intensamente y publicó un libro basado únicamente en su función y apariencia.
En 1784, Félix Vicq-d'Azyr descubrió una estructura de color negro en el mesencéfalo . [4] En 1791 Samuel Thomas von Sömmerring aludió a esta estructura, llamándola sustancia negra . [5] En el mismo año, Luigi Galvani describió el papel de la electricidad en los nervios de ranas disecadas. En 1808, Franz Joseph Gall estudió y publicó trabajos sobre frenología . La frenología era la ciencia defectuosa de observar la forma de la cabeza para determinar diferentes aspectos de la personalidad y la función cerebral. En 1811, Julien Jean César Legallois estudió la respiración en disecciones y lesiones animales y encontró el centro de la respiración en el bulbo raquídeo . En el mismo año, Charles Bell terminó el trabajo sobre lo que más tarde se conocería como la ley de Bell-Magendie , que comparaba las diferencias funcionales entre las raíces dorsales y ventrales de la médula espinal . En 1822, Karl Friedrich Burdach distinguió entre los cuerpos geniculados lateral y medial, y nombró al giro cingulado . En 1824, F. Magendie estudió y produjo la primera evidencia del papel del cerebelo en el equilibrio para completar la ley de Bell-Magendie . En 1838, Theodor Schwann comenzó a estudiar la materia blanca y gris en el cerebro, y descubrió la vaina de mielina . Estas células, que cubren los axones de las neuronas en el cerebro, se denominan células de Schwann en su honor. En 1843, Carlo Matteucci y Emil du Bois-Reymond demostraron que los nervios transmiten señales eléctricamente. En 1848, Phineas Gage , el paciente clásico de neurofisiología, tuvo su cerebro perforado por una barra de hierro en un accidente de explosión. Se convirtió en un excelente caso de estudio en la conexión entre la corteza prefrontal y el comportamiento, la toma de decisiones y las consecuencias. En 1849, Hermann von Helmholtz estudió la velocidad de los impulsos nerviosos de la rana mientras estudiaba la electricidad en el cuerpo.
Si bien estos no son todos los avances en neurofisiología antes de 1849, fueron importantes para el estudio del cerebro y el cuerpo.