Primer Parcial Biologia del Comportament (2013)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Psicología - 1º curso
Asignatura Biologia del Comportament
Año del apunte 2013
Páginas 38
Fecha de subida 10/11/2014
Descargas 26
Subido por

Vista previa del texto

Biologia del Comportament BLOC 1: Organització anatòmica del Sistema Nerviós 1. Sistema nerviós i comportament 1.1 Significat biològic del Sistema Nerviós (SN) Conducta o comportament: Conjunt de manifestacions d'un organisme observables (menjar, córrer, riure ...), guiades per processos subjacents (motivació, emoció, memòria ...), d'un organisme com un tot en resposta a estímuls interns o externs que permeten una relació activa i adaptativa amb el medi.
1.En tant que deriven de l'activitat neural de sistemes específics són objecte d'estudi de la Psicobiologia.
2.No totes les respostes a estímuls són conducta.
3.No totes les conductes són adaptatives.
El nostre comportament és el resultat del funcionament dels nostres sistemes biològics i en especial del nostre sistema nerviós. Existeixen dues classes de conductes: Conductes innates: Aquestes conductes apareixen gràcies a circuits de neurones preprogramats genèticament. Es caracteritzen per ser de resposta ràpida però poc modificable.
Conductes apreses: Aquestes conductes provoquen la generació i la eliminació de determinades connexions neuronals. A més, requereixen temps i energia però permeten una adaptació ràpida.
Tanmateix, existeixen conductes que són innates i apreses alhora, com per exemple, el fet de caminar, que és innat, però necessita un petit aprenentatge.
Sistema nerviós: La funció principal del SN és la recepció d’informació i producció de respostes. Un SN més complex permet un repertori conductual més ampli. A més, l’evolució ha consistit en l’addició de noves estructures.
El nostre comportament o conducta influeix en l’estructura i funcionament cerebral, ja que l’encèfal té la característica de la plasticitat, i per tant, es modifica en relació a les experiències viscudes i mitjançant els estímuls.
Funcions mentals - Són fenòmens cerebrals que controlen i regulen la conducta.
- Són resultat de l’activitat de circuits neurals específics.
- Es poden produir sense aparició de conducta.
- No observables directament.
1.2 Organització general del Sistema Nerviós: Sistema Nerviós Central i Sistema Nervós Perifèric El Sistema Nerviós Central (SNC) es troba en estructures que contenen una protecció òssia. Els seus dos components principals són l’encèfal i la medul·la espinal.
El Sistema Nerviós Perifèric (SNP) està format pel Sistema Nerviós Somàtic i pel Sistema Nerviós Autònom. El SNS són ramificacions del SNP que recullen informació dels sentits i es basen en realitzar moviments de la musculatura esquelètica.
S’encarrega de transportar informació de dintre a fora. El SNA s’encarrega de recollir informació del nostre estat intern i la transporta de dintre a fora.
Els nervis aferents transporten senyals sensorials al cervell, per exemple de la pell o altres òrgans, és a dir, són una entrada de informació, mentre que els nervis eferents condueixen senyals estimulants des del cervell cap als músculs i glàndules, és a dir, són una sortida de informació.
El SNA es divideix en el Sistema Nerviós Simpàtic, el qual s’encarrega de preparar al cos per actuar d’una manera molt ràpida i utilitzant molta energia, quan es produeix un canvi vigorós en el medi. I en el Sistema Nerviós Parasimpàtic, el qual s’activa quan es desactiva l’altre, i serveix per compensar la despesa d’energia que s’ha produït durant l’activació del Sistema Nerviós Simpàtic.
1.3 Estudi anatòmic del Sistema Nerviós: plans i eixos Existeixen dues classes de eixos; els eixos rostro-caudals o neuroeix, els quals van de des de la part anterior a la posterior. I els eixos dorso-ventrals, els quals es troben propers al dors o a la esquena i del ventre.
Hi ha tres plans diferents del Sistema Nerviós; el pla coronal (eix z-y), el pla sagital (eix z-x) i el pla axial (eix x-y).
Coronal Sagital Axial 2. Neurones i glia 2.1 Estructura bàsica de les neurones La teoria cel·lular explica que tots els teixits estan formats per cèl·lules. Existeixen dues classes de cèl·lules en el SN: Neurones: Són cèl·lules especialitzades en la comunicació intercel·lular. S’encarreguen de la recepció, processament i transmissió de la informació.
Cèl·lules glials: Aquestes cèl·lules s’encarreguen del aïllament, suport (donar consistència), nodriment...
En el cos humà hi ha més cèl·lules glials que neurones, ja que les neurones tenen una mida força més gran que les cèl·lules glials.
Actualment, han aparegut diversos avenços tecnològics que permeten la observació de les neurones i les cèl·lules glials: Microscòpia, fixació de teixits i tincions.
Dintre de les tincions, el Nissi tenyeix el nucli i els orgànuls propers permeten distingir neurones de glia i estudiar la citoarquitectura i el Golgi tenyeix tota la neurona i permet distingir el soma i les neurites.
Microscòpia Fixació de teixits Nissi Golgi Estructura bàsica d’una neurona - Soma: Té forma piramidal o esfèrica i conté els principals orgànuls.
- Dendrites: S’encarrega de la recepció d’informació. Com més ramificacions tingui una neurona, major complexitat tindrà el seu arbre dendrític i estarà reben informació de més neurones. Relació amb retard mental i períodes crítics.
- Axó: S’encarrega de la transmissió d’informació. Té el seu inici en el con axònic, on es produeix la integració de la informació i acaba en el botó terminal, on es produeix la sinapsis. En aquest lloc, no hi arriben els microtúbuls, conté vesícules sinàptiques i moltes mitocòndries, a més, la cara interior es rica en proteïnes. És exclusiu de les neurones i la seva llargada i diàmetre és variable segons l’espècie.
- Nucli: És esfèric, central i es troba embolcallat i conté el material genètic (ADN).
- RER: Són membranes amb estructures globulars (ribosomes) amb una gran expressió genètica.
- REL: No conté ribosomes i és un plegament de proteïnes i realitza un control de concentracions, la síntesi de fosfolípids... Conté l’aparell de Golgi, el qual s’encarrega del tractament químic post-traducció de les proteïnes, determinar la seva destinació...
- Mitocòndries: S’encarreguen de realitzar la respiració cel·lular per produir ATP.
Sinapsi Una sinapsi és un tipus d'unió especialitzada que utilitzen les neurones quan s'envien senyals entre elles i/o a les cèl·lules no neuronals com les dels músculs o les glàndules.
Les sinapsis químiques permeten a les neurones formar circuits dins del sistema nerviós central. Són crucials pels processos biològics que determinen la percepció i el pensament. Permeten al sistema nerviós central connectar i controlar altres sistemes del cos.
Una neurona allibera un neurotransmissor a la sinapsi que connecta amb una altre neurona. Aquests neurotransmissors han de sortir de la sinapsi adequadament per a què la sinapsi estigui preparada per el seu òptim funcionament el més aviat possible.
Durant la sinapsi hi ha un costat presinàptic i postsinàptic i es produeix en l’espai sinàptic. Hi ha diferents tipus de sinapsis; Axo-dendrítiques, Axo-somàtiques i Axoaxòniques.
Durant aquest procés es realitza la codificació de la informació en codis elèctricquímic-elèctric. El senyal químic és el neurotransmissor que es sintetitza al soma i es transporta fins al terminal emmagatzemat en vesícules sinàptiques. L’impuls nerviós (informació) en una neurona sempre es propagarà en una direcció predicible.
Les neurones estan recobertes per una membrana plasmàtica formada per fosfolípids, els quals conformen les membranes biològiques.
EXTERIOR Proteïna transmembrana INTERIOR Fosfolípid Proteïna canal Les proteïnes canal s’encarreguen de comunicar la part interior de la neurona amb la part exterior. La membrana està formada per una bicapa lipídica de fosfolípids, els quals són amfipàtics, és a dir, que els fosfats són hidròfils i els àcids grassos són hidròfobs. La bicapa es considerada un mosaic fluid, ja que els components no són fixes, sinó que tenen mobilitat. Existeixen diverses diferències de composició de les proteïnes que conformen la bicapa lipídica. A més, la proteïna canal té un permeabilitat selectiva que permet l’entrada i sortida de matèria. Hi ha tres classes de proteïnes a la membrana; transportadores, neurotransmissors i enzims. Cada una té una funció específica (bombeig, receptors, canals, enzims...).
Citoesquelet El citoesquelet té diverses funcions bàsiques: • Mecàniques (contactes cel·lulars).
• Divisió cel·lular (fus i anell contràctil).
• Moviment intracel·lular (transport).
• Moviment extracel·lular (locomoció).
• Forma cel·lular (polaritat...).
• Unions cel·lulars.
Components del citoesquelet - Microtúbuls (20 nm de diàmetre) • Llargs i buits.
• Tubulina, la qual és una proteïna que conforma els microtúbuls.
• S’estenen al llarg de les neurites.
• Acumulació de tau i Alzheimer.
- Neurofilaments (10 nm) • En totes les cèl·lules del cos (filaments intermedis).
• Embolcall nuclear, morfologia cel·lular, unions.
- Microfilaments (5 nm) • Abundants a les neurites.
• Cadenes d’actina G, la qual és una proteïna que permet la contracció dels músculs.
• Anell contràctil, pseudopodis.
Dins de les neurones existeix un transport de materials a través de l’axó anomenat transport axoplasmàtic. Aquest transport es por definir per la seva velocitat i per la direcció. Segons la velocitat, es divideix en lent, on la velocitat es de 1 a 10 mm per dia i en ràpid on els materials transportats avancen 1 m per dia. El transport axoplasmàtic ràpid consumeix ATP i el realitzen les neurones amb axons molt llargs. I segons la direcció, es divideix en anterògrad, és a dir, que el material viatja del soma al terminal o retrògrad, és a dir, que viatja del terminal al soma.
D’acord amb els estudis realitzats, el transport axoplasmàtic lent es realitza de manera anterògrad, però es desconeix si ho fa també de manera retrògrada. En canvi, el transport ràpid es produeix en les dues direccions.
2.2 Principis del funcionament neuronal Principi de polarització dinàmica Les neurones són les unitats bàsiques de senyalització del sistema nerviós, i la transmissió del senyal sempre va en la mateixa direcció.
Principi d’especificitat de connexions 1. No hi ha continuïtat citoplasmàtica entre neurones.
2. La comunicació entre neurones no és aleatòria.
2.3 Tipus de neurones • Nombre de neurites: unipolars, bipolars, pseudounipolars, multipolars.
• Forma: piramidals, estrellades, granulars, en cistella, horitzontals...
• Funció: sensorials, motores, interneurones.
• Llargada de l’axó: de projecció (Golgi tipus I), locals (Golgi tipus II).
• Neurotransmissor: colinèrgiques, dopaminèrgiques, serotoninèrgiques, noradrenèrgiques...
Llargada de l’axó: - De projecció (Tipus Golgi I): Axó llarg. Ex: Piramidals de l’escorça.
- Locals (Tipus Golgi II): Axó curt. Ex: Estrellades escorça.
Funció: - Sensorial - Motores - Interneurones Classes de neurones segons els neurotransmissors > Acetilcolina: colinèrgiques > Dopamina: dopaminèrgiques > Noradrenalina: noradrenèrgiques > Serotonina: serotoninèrgiques > GABA: gabaèrgiques > Glutamat: glutamatèrgiques Les neurones que empren un mateix neurotransmissor s’organitzen formant els diferents sistemes de neurotransmissió.
Glia: tipus i funcions Les cèl·lules glials són juntament amb les neurones, les dues classes diferents de cèl·lules que formen el sistema nerviós. El conjunt de cèl·lules glials forma la neuròglia.
Aquestes cèl·lules donen suport i protecció a les neurones, fent de cola d'unió entre les mateixes. A més ajuden a mantenir l'homeòstasi cel·lular de les neurones i les alimenten.
Hi ha dues classes de cèl·lules glials, les quals es troben únicament al Sistema Nerviós Central: Astròcits • Les més nombroses; omplen la major part de l’espai no ocupat per les neurones.
• Regulen el contingut químic de l’espai extracel·lular (neurotransmissors, potassi...).
• Els seus peus contacten amb les neurones i amb els vasos sanguinis (paper en la barrera hematoencefèlica i nutrició).
Oligodendròcits • A la substància blanca fan la beina de mielina i a la substància grisa envolten els somes per a donar suport.
• La mielina aïlla part del axó, per tal de que el potencial d’acció de la neurona avanci més ràpid a través d’aquest i es redueixi el consum d’energia. Hi ha alguns punts de l’axó que no té aïllant i es per on entra i surt el corrent elèctric. Els axons no mielinalitzats també tenen cèl·lules glials però no estan tan bé aïllats.
Cèl·lules de Schwann Aquesta classe de cèl·lules únicament es troben en el Sistema Nerviós Perifèric. Fan la mateixa funció que la mielina però cadascuna d’aquestes cèl·lules només aïlla un segment de l’axó. A més, aquestes cèl·lules, pel fet de trobar-se al Sistema Nerviós Perifèric, poden dirigir la migració de la regeneració dels axons danyats. En canvi, els axons del Sistema Nerviós Central faran l’acció de regenerar-se però no podran perquè hi ha unes molècules inhibidores que no ho permeten i els oligodendròcits no poden dirigir els axons i, a més, els astròcits bloquegen la via.
Glia Radial Aquesta classe de cèl·lula només la trobarem en les etapes primàries del desenvolupament. La seva funció és ajudar a la migració cel·lular per tot el cos. Les neurones es suporten físicament sobre la guia de les radials fins al lloc d’ubicació. Un cop ja s’ha acabat el desenvolupament, algunes desapareixen i altres es transformen en altres cèl·lules glials.
Microglia No són cèl·lules glials, ja que no procedeixen dels mateixos precursors cel·lulars. Són macròfags, és a dir, eliminen restes cel·lulars de llocs de lesió o de recanvi cel·lular normal. El seu nombre augmenta com a conseqüència del dany encefàlic. Secreten molècules de senyalització que influeixen en la supervivència o la mort cel·lular.
Cèl·lules ependimàries La seva funció es basa en recobrir cavitats plenes de líquid i les impermeabilitza per tal de que el líquid no traspassi al teixit. Ex: medul·la espinal.
3. Protecció del Sistema Nerviós 3.1 Meninges El sistema nerviós central està protegit per tres capes de teixit conjuntiu, anomenades meninges, que eviten el contacte directe amb l’os.
Duramàter - Teixit connectiu gruixut, resistent i inelàstic.
- Fermament adherit a la superfície interna del crani.
- Al canal vertebral s’uneix laxament (espai epidural).
La duramàter cranial inclou: a) Capa periòstica externa b) Capa meníngia interna - La separació de les capes forma els sinus durals i envans (falç del cervell, del cerebel i tenda del cerebel). El sinus durals evita el contra cop dels hemisferis cerebrals en cas d’impacte. La tenda del cerebel que la mateixa funció, però es troba al cerebel.
Aracnoide - Membrana esponjosa amb aspecte de malla.
- Espai subdural subdurals).
(hematomes - Genera projeccions anomenades trabècules aracnoïdals (fils).
- Al espai subaracnoïdal, hi ha líquid encefaloraquidi i els principals vasos sanguinis que aporten sang a l’encèfal.
Piamàter - Es troba fermament adherida a l’encèfal i a la medul·la espinal (penetra en solcs i cissures).
- Espai subaracnoïdal: • Ocupat pel líquid encefaloraquidi (LCR).
• Gruix localment variable (cisternes subaracnoïdals, les quals estan plenes de LCR).
• Conté les principals venes i artèries superficials.
Hi ha quatre cavitats interconnectades, anomenades ventricles plenes de LCR ,secretat pels plexes coroïdals. Els dos ventricles laterals estan intercomunicats pels forats interventriculars anomenat Monro. I el tercer i quart ventricle estan comunicats pel aqüeducte cerebral Silvi, el qual dóna inici al canal central de la medul·la espinal.
Les plexes coroïdals són estructures molt vascularitzades i generen el líquid encefaloraquidi a partir de la sang.
El LCR es reciclat a les granulacions aracnoïdals unes sis o set vegades al dia.
La principal funció del LCR és donar suport i esmorteïment. Si existeix alguna anomalia en la seva eliminació o producció pot provocar hidrocefàlia, que provoca l’acumulació del LCR.
Barrera hematoencefàlica - Aïlla el SNC dels canvis transitoris en la composició de la sang.
- Característiques especials de les cèl·lules endotelials del SNC. Aquestes cèl·lules formen part de la paret per on circula el corrent sanguini.
- Difusió de H2O, O2, CO2, anestèsics, etanol, nicotina, heroïna...
- Transport de glucosa, aminoàcids...
- Òrgans circumventriculars: Són localitzacions a l’encèfal on els capil·lars permeten els pas als teixits, estan a prop dels ventricles. En aquests llocs no hi ha barrera hematoencefàlica. Alguna classe de tumor produeix una disfunció d’aquesta barrera.
4. Sistema Nerviós Central I 4.1 Substància Blanca i Substància Gris Substància grisa (SG): Es troba a l’escorça cerebral i en algunes parts de la profunditat dels nuclis cerebrals. És una zona generadora de senyals. Està formada per somes, dendrites i sinapsis.
Substància blanca (SB): Es troba a la part interna, sota l’escorça cerebral. És una zona on es produeix la transmissió de senyals i està formada per axons de les neurones.
En la substància blanca hi ha diverses fibres: - Fibres d’associació: Connecten diferents parts d’un mateix hemisferi. Poden ser llargues o curtes.
- Fibres de projecció: Connecten l’escorça amb parts inferiors de l’encèfal i amb la medul·la espinal.
- Fibres comissurals: Connecten un hemisferi cerebral amb l’altre. Ex: cos callós, comissures anterior i posterior.
* Estudiar les taules dels diferents conceptes per anomenar una mateixa part de l’encèfal que apareixen en la presentació de la Unitat 4.
4.2 La medul·la espinal Funcions • Rep, processa i canalitza a l’encèfal la informació sensorial (dolor, temperatura, tacte pressió, moviment músculs i articulacions).
• Reflexos.
• Executa ordres de l’encèfal.
- La medul·la espinal està formada per Substància Blanca a la part externa i per Substància Grisa a la part interna.
- A la medul·la hi ha el segment medul·lar, part en què s’insereix un parell de nervis espinals.
> Llei de Bell-Magendie: L’arrel dorsal conté fibres sensorials i l’arrel ventral, fibres motores.
- Tot i que la seva estructura és contínua, es considera segmentada per les insercions dels nervis espinals.
Característiques - La medul·la espinal té un diàmetre variable, amb un engruiximent cervical i lumbar, ja que és per on entren tots els nervis que controlen les extremitats superiors i inferiors.
- Ocupa 2/3 de la columna vertebral.
- Es troba protegida per les vèrtebres, les meninges i el LCR.
- La medul·la rep informació exteroceptiva (del exterior), pròpioceptiva (procedent de la musculatura, és a dir, posició dels músculs) i interoceptiva (de les vísceres).
- La substància grisa es troba a l’interior de la medul·la i la substància blanca a l’exterior, a l’inrevés que en l’encèfal.
* Estudiar les part de la medul·la espinal en la fotografia del Tema 4 de Biologia.
Tipus de neurones - Interneurones: Neurones locals, els axons de les quals no surten de la medul·la.
• Segmentals: El seu axó no surt del segment on tenen el soma.
• Propioespinals: Envien els seus axons a altres segments.
• Comissural: El soma i l’axó es troben en el mateix segment, però en cantons oposats.
- De projecció: Envien axons fora de la medul·la espinal.
• Central: Envien informació a l’encèfal.
• Perifèrica: Envien informació fora del SNC.
Les neurones de la medul·la espinal tenen quatre categories funcionals: - Sensorials o motores.
- Somàtiques o viscerals.
La medul·la es troba organitzada en tres columnes; dorsal, lateral i ventral.
- Conté axons de neurones...
> dels ganglis espinals.
> sensorials de la mateixa medul·la.
> descendents de l’encèfal.
- ... que formen tractes i fascicles: > Ascendents: Informació a l’encèfal del SNP i de la medul·la.
> Descendents: Ordres de l’encèfal.
> Propioespinals: Interneurones de la medul·la (↑/↓).
- Hi ha vies del tacte epicrític (informació tàctil molt precisa) i sensibilitat propioceptiva conscient (moviment i posició del cos).
- Columna dorsal: Hi ha fibres aferents dels nervis espinals (sense sinapsi). Dos fascicles: • De Goll (prim o gràcil): Fibres que entren pels segments sacres, lumbars i toràcics inferiors i que porten informació de les parts inferiors del cos.
• De Burdach (cuneïforme): fibres que entren pels segments toràcics i cervicals i que porten informació de les parts superiors del cos.
- La sinapsi es produeix en els nuclis de les columnes dorsals (Goll i Burdach), localitzats al bulb raquidi.
La información arriba al Talem, el qual recull tota la información sensorial abans de que arribi a l’escorça cerebral, excepte la olfativa, que va directament.
En les columnas dorsals es produeix la sinapsi entre la neurona de primer ordre i la de segon ordre. L’axó de la segona neurona s’uneix amb altres axons i continua ascendint.
Hi ha tres ramificacions; una encarregada del dolor, una altra arriba a una neurona-motora i l’altre ascendeix per la medul·la.
espinal - Les columnes lateral i ventral contenen tractes ascendents (porten informació del tronc i les extremitats) i descendents (baixen informació des de l’encèfal).
- Vies corticoespinals o piramidals (moviment voluntari).
- Tractes directe o anterior (creua a la medul·la) i creuat o lateral (creua a les piràmides).
- Sinapsis sobre interneurones.
4.3 El tronc Mesencèfal Protuberància Bulb raquidi Característiques generals • La substància grisa es troba al mig envoltada per la substància blanca.
• La substància grisa és molt parcel·lada i es troba formant nuclis.
• Hi ha dos components comuns a les tres divisions: - Nuclis dels nervis cranials - Formació reticular • Funcions d’integració sensorial i motora: > Canalitza a l’encèfal la informació que rep de tronc, extremitats i cara i les ordres motores procedents d’estructures superiors (control somàtic i visceral).
> Comunicació entre cerebel i hemisferis cerebrals.
> Reflexos motors (més complexos que els medul·lars).
• Regula funcions com menjar i beure, respiració, temperatura corporal, son i vigília...
- Hi ha dotze parells cranials que s’insereixen al tronc de l’encèfal i que innerven (principalment) el cap. N’hi ha de motors, de sensorials i de mixtes. Els nuclis dels diferents parells cranials es localitzen arreu del tronc encefàlic.
- Rellevància en el diagnòstic neurològic.
- La formació reticular és una estructura formada per una barreja de nuclis i fibres que s’estructuren en forma de xarxa.
Estructures del bulb raquidi Piràmides bulbars Decussació Nucli de Goll Nucli de Burdach Columnes dorsals - Oliva inferior: Envia informació (Tractes de Goll i de Burdach) propioceptiva muscular al cerebel.
- Nuclis del Rafe: • Serotonina.
• Estat d’ànim i emocions.
• Modulació del dolor.
Estructures de la protuberància Locus coeruleus • Noradrenalina.
• Innervació extensa: escorça, tàlem, hipotàlem, cerebel, mesencèfal, medul·la...
• Regulació de l’atenció, arousal, cicles de són i vigília, aprenentatge i memòria, ansietat, dolor, estat d’ànim...
Peduncles cerebel·losos La substància grisa periaqüeductal s’encarrega de la modulació del dolor. Va fins a els nuclis de rafe i d’aquests a les banyes dorsals.
Estructures del mesencèfal Peduncles cerebrals Col·licles inferiors (Sistema auditiu) - Col·licles: Moviments d’orientació.
- Nucli roig: Control motor voluntari.
- Substància negra: • Dopamina.
• Control motor a través de projeccions als ganglis basals.
• Degeneració en el Parkinson.
Col·licles superiors (Sistema visual) - Àrea tegmental ventral: • Dopamina.
• Projeccions a l’escorça prefrontal i al sistema límbic.
• Memòria de treball, funcions executives, processament de recompenses.
• Alteració en l’esquizofrènia, TDAH, abús de substàncies...
Mesencèfal Tectum Tegment Base Peduncles cerebrals Tubèrculs quadrigèmins o col·licles Aqüeducte de Silvi Substància grisa periaqüeductal Nuclis vermells Substància negra Àrea tegmental ventral ...