Tema 7 Psicobiología (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Psicología - 2º curso
Asignatura Psicobiologia
Profesor J.M.
Año del apunte 2016
Páginas 8
Fecha de subida 12/11/2017
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Psicobiología Tema 7 Conducta Espacial TEMA 7 CONDUCTA ESPACIAL 1. ORGANIZACIÓN DE LA CONDUCTA ESPACIAL Conducta espacial: cualquier comportamiento que permite dirigir la totalidad o una parte del cuerpo a través del espacio. También comprende los procesos de pensamiento relacionados con el espacio (Kholb et al., 2012). Conceptos relacionados: • • Memoria topográfica: Capacidad de desplazarse de un lugar a otro ya que los movimientos se llevan a cabo entre puntos o en relación a objetos espacialmente diferentes, comparables a los diferentes puntos de un mapa Mapas cognitivos: representación mental que nos formamos del espacio TIPOS DE ESPACIOS • • • Espacio corporal: Sobre la superficie del cuerpo (ropa u objetos externos). Es la somestesia Espacio de aprehensión: Alrededor del cuerpo Espacio distal: hacia dónde se mueve el cuerpo, más lejano En relación al tiempo: • Espacio temporal: dimensión temporal presente, pasada o futura TEORÍAS DE LA CONDUCTA ESPACIAL Desplazamiento egocéntrico. Teoría de la navegación espacial • • • • Desplazamientos función de sus propias señales (estimación de la distancia, dirección, velocidad en que se ha desplazado) Los animales usan las señales idiotètiques: sistema vestibular, propioceptivo y motor Útil para conductas y entornos poco conocidos o con unos elementos de referencia cambiantes y que no se puedan percibir a larga distancia (ej. La oscuridad) Papel clave en PARIETAL y el hipocampo Desplazamiento alocéntrico. Teoría de los mapas Cognitivos • • Los animales se desplazan y crean una representación mental de su ambiente, un mapa cognitivo basado en las señales externas El mapa se utiliza para dirigir los movimientos a través de este mismo entorno Marta García García 78 Psicobiología • • Tema 7 Conducta Espacial Especialmente útil para conductas frecuentes y entornos con unos elementos de referencia estables que se puedan percibir a larga distancia Papel clave del HIPOCAMPO Marcos de referencia espacial ¿Cuál es el marco de referencia para representar la localización de los objetos del entorno y nuestra posición? ¿Cuál es el centro de este marco? • • Egocéntrico: relativo a partes del cuerpo (ej. Cabeza, brazos, …). Se mueve con el movimiento del cuerpo en el entorno. Parietal Alocéntrico: fijado en el entorno en smismo o en objetos del entonro. Hipocampo! Ambos tipos de navegatación funcionan a la vez y son necesarios Dependen de la misma estructura cerebral à HIPOCAMPO Y CORTEZA ENTORRINAL A partir de la expliración contínua del entrono (desplazamiento egocéntrico) podemos acabar formando una representación de este (mapa) que a la larga nos permite un desplazamiento alocéntrico. En la misma línea, los recuerdos episódicos se formaría a partir de la vivencia personal (egocéntrica) de diferentes eventos integrados. La repetición continua de ciertos eventos acabaría produciendo un recuerdo relativamente independiente del contexto que daría paso a un tipo de memoria semántica (alocéntrica). Un mecanismo eficiente de memoria ha de: • • Almacenar grandes cantidades de información aparentemente no relacionada Generar respuestas neuronales temporalmente ordenadas. 2. RED NEURONAL DE LA CONDUCTA ESPACIAL El hipocampo recombina y utiliza flexiblemente información de diferentes tipos. Promueve el procesamiento relacional. Marta García García 79 Psicobiología Tema 7 Conducta Espacial EL PAPEL DEL HEMISFERIO DERECHO Diferentes estudios realizados mediante fMRI y realidad virtual (aproximación ecológica) muestran un aumento de activación del hipocampo. • • Derecho para la memoria espacial Izquierdo para la memoria episódica En estudios con taxistas de Londres se encuentra que cuando se pide la ruta más corta para ir de un punto a otro de la ciudad: • • La parte posterior del hipocampo derecho tiene más volumen respecto a los controles (conductores de autobús) Los datos de esta variable (volumen de la parte posterior del hipocampo) correlacionan positivamente con los años de conducción EL HIPOCAMPO La principal función del hipocampo es: • • Mapa espacial: campos de posición como campos retinotópicos Memoria relacional: asociación entre estímulos, células de posición también responden a velocidad o dirección. Las aves recolectoras guardan insectos y entonces en la corteza de los árboles, entre la LABERINTO RADIAL Diseñado por David Olton y colaboradores (1972) Objetivo: conseguir la comida de forma lo más eficaz posible (evitando recorrer los brazos que no tienen alimento) LABERINTO DE AGUA DE MORRIS La pistina está colocada en una sala con múltiples elementos de referencia. Tarea: llegar a la plataforma visible y llegar a la plataforma hundida. Resultados: • • • Con la plataforma visible, desde el primer intetno llegan de forma directa Con la plataforma invisible o 1 intento: la rata nada hasta encontrar de forma aleatoria la plataforma 2º intento: tarda menos en encontrar la plataforma o Después de 12 intentos: nada directamente al punto de partida Lesión en el hipocampo: pierden la capacidad de encontrar la plataforma si no está visible (no importan los intentos) mientras que si es visible lo hacen sin problema Marta García García 80 Psicobiología Tema 7 Conducta Espacial PLACE CELLS. CÉLULAS DE UBICACIÓN En 1971, estudiando respuestas neuronales en el hipocampo del roedor mientras se mueve libremente buscando comida, describieron 8 neuronas (de 76) con un patrón de respuesta muy particular. • • • • • • Sus campos receptivos convierten selectivos a la ubicación del animal cuando entra en un entorno nuevo. Sus campos receptivos dependen de la constelación de pistas sensoriales el entorno (sobre todo visuales, pero también olores, tacto, sonido ...) Si se cambia una pista de lugar, o se apagan las luces, se mantiene el patrón de respuesta à las place cells responden donde el animal piensa que se encuentra ubicado! Establecen fuertes relaciones con las pistas espaciales; si se cambian de forma imprevisible, dejan de utilizarlas. El patrón de descarga es específico a un entorno en concreto; una place cell puede responder mucho en un entorno y nada en otro, o presentar un campo receptivo completamente diferente ('remapping') Su actividad a veces puede estar modulada por la velocidad y / o dirección de la locomoción. A) Expansión del campo receptivo en un entorno nuevo mas grande B) Generación de un campo receptivo secundario si se pone un objeto que divide parcialmente el espacio C) Reorientación del campo receptivo en funcion de una pista visual desplazada D) Modificación de la cantidad de respuesta en función del contextos olfativo (rate remapping); o del campo receptivo si varía el color de la pared o la forma del entorno (global remapping). Resumiendo: • • Una place cell es una neurona, localizada mayoritariamente en el hipocampo, que representa una porción del espacio de manera que informa al animal de su posición en el entorno donde se encuentra. à Mapa Cognitivo Esta representación es flexible. Implicación de las place cells y del papel del hipocampo La identificación del patrón de respuesta de las place cells supuso que la ubicación se representa en un mapa cognitivo muy probablemente localizado en el hipocampo. Pero, para navegar, qué más necesitamos saber, aparte de donde nos encontramos? • • • Ubicación Dirección Medida de la distancia recorrida HEAD DIRECTION CELLS: En 1984, James Ranck descubrió unas neuronas que respondían cuando el roedor apuntaba la cabeza en una cierta dirección, independientemente de su ubicación. • • • Sus campos receptivos son selectivos a una particular dirección de la cabeza, independientemente de la localización en el espacio del animal. Sus campos receptivos dependen de la constelación de pistas visuales del entorno. Las diferentes células tienen diferentes direcciones preferidas pero todas rotan coherentemente cuando las pistas visuales se mueven de lugar. Marta García García 81 Psicobiología • • Tema 7 Conducta Espacial Se encuentran localizadas sobre todo en el subículum pero se encuentra en todo el circuito de Papez (hippocampal formation (subiculum) → fornix → mammillary bodies → mammillothalamic tract → anterior thalamic nucleus → cingulum → entorhinal cortex → hippocampal formation). Estas células nos proveen con un sentido de la dirección y también con una referencia de dirección para las otras representaciones del espacio en el hipocampo. GRID CELLS (CÉLULAS DE "CUADRICULA") En 2004, Moser & Moser registraron neuronas en el cortex entorhinal medial (MEC) dado la conectividad de la región con el subiculum (head-direction cells) y el hipocampo dorsal (place cells y memoria espacial). El patrón de respuesta de las neuronas registradas aún mas particular que el de las place cells • • • • • Sus campos receptivos tienen múltiples picos. El arreglo de estos picos es muy regular y preciso, con máximos en los vértices de triángulos equilateral cubriendo todo el entorno donde se encuentra el animal aunque sus movimientos sean erráticos. Los patrones de respuesta de grid cells anatómicamente cercanas tienen similares orientaciones y escala, pero varían entre ellas en términos de offset espacial. La orientación del patrón de la grid refleja el entorno donde se encuentra el animal, pero la variación es totalmente coherente, no como en las place cells que se descorrelacionada, y si el cambio en las pistas es mínimo, no varía ( no hay remapping como las place cells y siempre responden a todos los entornos en su la totalidad). En conjunto, las grid cells organizan en una estructura topográfica cristalina en pasos discretos de escala, incrementando el espaciado entre nodos de dorsal a ventral. Resumiendo: • • • • Una grid cell es una neurona, localizada mayoritariamente en la corteza entorhinal medial, que muestra un patrón de respuesta espacial distribuido de manera regular y precisa. Esta representación se generalmente invariable al cambio de entorno, aunque el entorno afecta la orientación. Implica una representación abstracto de la ubicación, como las place cells, pero también la aplicación de un marco cognitivo con una estructura precisa y regular, generada internamente, en el mundo exterior, posiblemente para medir distancias entre puntos de referencia. Así pues, están a caballo entre una representación alocèntrica del entorno y una de egocéntrica. 3. VÍAS NEURONALES DE LA CONDUCTA ESPACIAL • • • Parietal: aspectos atencionales relacionados con la percepción de la espacial Frontal: guiar la mirada, la acción sobre las cosas y la locomoción. Temporal: memoria ubicación de las cosas de los lugares A los dos casos habría una dificultad para orientarse en el espacio, pero por causas diferentes • • Lesión en la vía dorsal: dificultades para orientarse y guiarse en entornos nuevos y conocidos, pero no mostrarían ningún déficit para reconocer personas y objetos. Lesión en la vía ventral: dificultades para reconocer personas y objetos y por tanto, para detectarlos como elementos significa> os para orientarse. Marta García García 82 Psicobiología Tema 7 Conducta Espacial Vía Origen y proyección Funciones En caso de lesión Ventral QUÉ Corteza visual a temporal inferior Visión por reconocimiento Impide el reconocimiento de objetos Dorsal DONDE, COMO? Corteza visual a parietal Controla la mirada, moinferior a frontal vimientos de aprehensión y locomoción. Visión para acción Mantiene la capacidad de reconocer objetos pero no los puede usar para guiarse. VÍA DORSAL Visión para la acción, orientación egocéntrica Funciones: • • • • • • Atención a los estímulos externos e internos Coordinación del espacio visual y localización de los objetos en el espacio Juicio de la posición de objetos en el espacio Estimación de la distancia Discriminación de la longitud y la medida Evaluación de la profundidad y el espesor Circuito: • • Origen común: circuito occipito-parietal Destinos o Lóbulo frontal: § vía parieto-prefrontal § Vía parieto-premotora o Lóbulo temporal: § Vía parieto-temporo-medial Circuito occipito-parietal Anatomía: • • • Corteza visual Area intraparietal lateral (LIP) Área temporo-medial Función: • • • • Red base para el resto de vías Integra inroamción de los campos visuales centrales y periféricos Organización retinotópica Perspectiva principalmente egocéntrica (enrelación al cuerpo) Vía parieto-prefrontal: Marta García García 83 Psicobiología Tema 7 Conducta Espacial Anatomía • Corteza prefrontal: o Pre-arqueada (8A) o Caudal (46) Función • • • Movimiento de los ojos Memoria de trabajo espacial Control de la atención visoespacial Personas con lesión pueden tener mucha dificultad con los cubos del WISC, para hacer puzles, dificultades de rastreo visual, etc. Vía parieto-premotor Anatomía • De la corteza parietal posterior a la corteza premotora Función • Coordinar el mapa espacial y la posición del cuerpo para dirigir la acción en el espacio peripersonal (vía del COM). Visión dirigida a la acción. Por ejemplo, movimiento prensión (pinza). Vía parieto-temporo medial Anatomía • • • Lóbulo temporal medial lateral (MTL), incluido hipocampo. Corteza cingulada posterior (PCC) Corteza retrospenial (RSC) Función • • • • Procesamiento del espacio distal Traducción entre representaciones egocéntricas (parietal posterior) y alocéntricas (temporal -MTL). Atención espacial (PCC). Memoria, imaginación y planificación espacial (RSC) Nombre Vía parietoprefrontal Vía parietopremotora Vía tempoparietal medial Origen Corteza parietal posterior Lóbulo parietal inferior (IPL) Destino Función ¿ Corteza prefrontal Memoria de trabajo (percepción? DONDE Corteza premotora Visión dirigida a la acción (motora) COMO Hipocampo Corteza parahipocampal Corteza cingulada posterior (PCC) Corteza retrospenial (RSC) Coordinación de las visiones alo y egocéntricas (percepción Marta García García 84 Psicobiología Tema 7 Conducta Espacial 4. DIFERENCIAS INTERINDIVIDUALES EN LAS HABILIDADES ESPACIALES ¿Cuáles son las diferencias en el procesamiento y representación de las personas con más o menos habilidad espacial? Como difieren las pistas y las estrategias que utilizan para desplazarse? ¿Cómo se relacionan estas diferencias con las estructure Tarea Mejores Peores Mantener la orientación Mínima acumulación de error Caminar en círculos Número de pistas Pocas Muchas Reorientación geográfica Flexible Difícil Aprendizaje del entorno 1 o 2 ensayos > 10 ensayos Estrategia Mapas cognitivos, representación Secuencia de acciones, represenflexible, vías alternativas incluso tación rígida de una ruta, pistas loen rutas no familiares cales, referencia egocéntrica. Genética o educación? Out-date nature-nurture dichotomy (Blumberg, 2015) ¿Hombres o mujeres? (Wolbers & Hegarty, 2010) Ventaja masculino en tareas con laberintos y aprendizaje del espacio. Parece que las mujeres utilizan más elementos del entorno, los hombres puntos cardinales, distancias métricas. pero: • • • No Se encuentra diferencia en todas las tareas La Edad de inicio se da en la adolescencia (pocos estudios demuestran antes) Evidencia sobre el efecto de la ansiedad en la resolución de tareas espaciales. Relación con tareas de rotación mental o de perspectiva? Sin correlación en la mayoría de estudios de rotación. Sí con perspectiva. ¿Edad? Disminución del procesamiento motor (menor señal-ruido), hipocampal (neurogénesis) y frontal (funciones ejecutivas). Marta García García 85 ...

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