Introducción Psicología Fisiológica

LAS LÍNEAS DE PENSAMIENTO CIENTÍFICO QUE CONFORMAN LA PSICOLOGÍA FISIOLÓGICA ACTUAL

La Psicología Fisiológica tiene como objeto el estudio de los mecanismos cerebrales que gobiernan la conducta y la cognición en cualquier momento del ciclo vital del organismo. Desde su nacimiento en el último tercio del siglo XIX hasta nuestros días, su objeto de estudio se ha mantenido constante, pero el avance tecnológico y la influencia de distintas corrientes de pensamiento a lo largo de estos años han modulado la forma de abordar el estudio del cerebro en relación con la conducta. En la actualidad el cerebro se investiga tanto como variable independiente como dependiente, empleando técnicas provenientes de muy diversas disciplinas, principalmente la neurociencia, pero también la física, la química, la tecnología o la informática, para lograr avances en la comprensión del funcionamiento cerebral y la explicación de la conducta.

 La Psicología Fisiológica (PF) tiene como objeto el estudio de los mecanismos cerebrales que gobiernan la conducta en cualquier momento del ciclo vital del organismo.   

La Neurociencia ha incorporado la conducta como objeto último de su estudio. Esta evolución de la Neurociencia sitúa a la Psicología Fisiológica en el centro de aquella porque la PF llevaba decenios indagando sobre el control cerebral de los procesos psicológicos, es decir, de cómo en el cerebro están organizados los mecanismos que resultan en la percepción, las conductas motivadas, la emoción, el aprendizaje y la cognición y de cómo estos procesos psicológicos, a su vez, afectan y modifican aquellos mecanismos cerebrales.

Se pueden distinguir tres etapas en la evolución de la PF:  

• Los orígenes históricos (estudio de la mente)
• El cambio de enfoque debido a la influencia del conductismo y el neoconductismo (estudio de la conducta observable).
• La inmersión en la Neurociencia (estudio de la mente utilizando criterios objetivos y científicos).

Los orígenes históricos

El origen de la Psicología Fisiológica tiene lugar en el último tercio del siglo XIX y coincide con los primeros pasos de la psicología científica. Todo ello ocurre en un clima intelectual en el que las ideas mecanicistas influyen en médicos y fisiólogos y estos las aplican a la clínica y al conocimiento del funcionamiento de los sistemas corporales, entre los que se incluye el sistema nervioso. A partir de mediados del siglo XIX, se aprecia la existencia de dos corrientes de pensamiento: las corrientes reduccionista y holista.

• El Reduccionismo pretende alcanzar la explicación a partir del estudio de las partes. Destacan Ramón y Cajal y su estudio de la neurona (como unidad fundamental del SN) y Charles Sherrington y el estudio de la sinapsis (como zona de comunicación neuronal).
• La Holista aborda la explicación de la conducta a través del estudio del organismo en su conjunto. Destacan Broca y Wernicke y sus estudios de localización de regiones de la corteza cerebral ligadas a la producción y comprensión del habla.

Es en esta corriente donde surge la Psicología Fisiológica gracias a Wundt, con su primer libro Principios de Psicología Fisiológica. Según Wundt, la psicología debía dirigirse a investigar los procesos conscientes en su propio contexto por medio de la experimentación y la introspección, o mejor, la auto-observación controlada. Wundt enfocó sus investigaciones al estudio de la sensación y la percepción. Para él las sensaciones y el sistema somato sensorial eran cruciales para su proyecto de PF porque pensaba que las sensaciones son los puntos de contacto entre lo físico y lo psicológico.

Con el descrédito de la introspección como método científico y el surgimiento de la psicología conductista, la Psicología Fisiológica giró hacia derroteros diferentes a los defendidos por el fundador de la psicología experimental.

La influencia de la psicología conductista y neoconductista y los laboratorios de fisiología

Este periodo está marcado por dos grandes líneas conceptuales provenientes de la psicología y la fisiología.  

• Psicología: la introducción del conductismo (solo la conducta observable y medible puede ser objeto de estudio de la psicología) y la evolución de esta (hacia el neoconductismo y el cognitivismo).
• Fisiología: aportó el estudio de las funciones cerebrales y las técnicas precisas para relacionar cerebro y conducta.

Al conductismo no le interesaba el estudio del cerebro, sino examinar cómo los estímulos externos controlaban la probabilidad de determinadas conductas. La teoría matemático-deductiva desarrollada por Hull, al considerar la importancia del “drive”, la necesidad, la privación, la conducta motivada dirigida a una meta y la emoción, condujo el estudio de la conducta hacia la morfología y la fisiología del sistema nervioso.

• Tolman conducta propositiva y mapas cognitivos.
• Hebb: estudio del cerebro que mostró el camino para relacionar patrones de actividad neuronal con procesos superiores de representación y procesamiento de la información.
• John O’Keefe, May Britt Moser y Edvard Moser: demostrar la implicación del hipocampo en la generación de mapas cognitivos.

Con relación al estudio de las funciones cerebrales, lo primero que se abordó fueron las funciones motoras de la corteza. Se descubrió que:

• Fritsch y Hitzig: se movían determinados músculos de las extremidades según la localización de la estimulación que se aplicaba, y cuando estimulaban áreas corticales próximas se afectaban los músculos adyacentes.
• Ferrier: que empleaba técnicas de lesión y estimulación de la corteza cerebral, demostró que las neuronas de la corteza motora, cuya excitación determina la contracción de los músculos del cuerpo, se encuentran topográficamente organizadas formando una especie de mapa de dicha musculatura.
• Woolsey y Bard: estimulando en la piel y recogiendo la actividad eléctrica en distintas regiones de la corteza cerebral, proporcionaron el primer mapa cortical de localización somatotópica de la sensibilidad cutánea en el gato y el mono, que el neurocirujano Wilder Pendfield completaría en humanos.

El interés por las funciones conductuales de las estructuras subcorticales también presenta una estrategia holística. William James (1842-1910), que establecía que las respuestas fisiológicas y conductuales preceden a la experiencia subjetiva también señalaba que la percepción de los cambios viscerales era un aspecto importante en la emoción. Fue Cannon (1871-1945) quien comunicó que la separación sensorial y motora entre las vísceras y el sistema nervioso central no alteraba la conducta emocional y propuso que, al organizarse la respuesta en la corteza cerebral, se producía una activación de procesos en el tálamo que añadían la cualidad emocional.

A raíz de lo que dijo Cannon se hicieron varias investigaciones, en concreto sobre el hipotálamo ya que se comprobó que el hipotálamo:

• Estando presente, junto a la región dorsal del tálamo, seguía intacta la capacidad de manifestar respuestas emocionales (Bard).
• Participa en la regulación de las respuestas viscerales (presión arterial, frecuencia cardíaca, motilidad intestinal, piloerección, etc). (Ranson)
• Participa en la regulación de las emociones, y fue asociado con la motivación por comer y con la conducta sexual de la rata macho (Hetherington y Larsson).

La Psicología Fisiológica en el núcleo de la Neurociencia o el paso del reduccionismo al holismo

 Esta etapa está señalada por el nacimiento de la Society for Neuroscience, fundada por el neurofisiólogo norteamericano Ralph W. Gerard (1900-1974) en 1969.

El acceso de la PF al núcleo de la Neurociencia está marcado por la publicación de dos libros. En primer lugar, la publicación de The Neurophysiological Basis of Mind – Principles of Neurobiology (1953), de John Eccles (1903-1997) y Principles of Neural Science de Eric Kandel (1929) y James Schwartz (1933-2006).

 La Neurociencia asume el objetivo de la Psicología Fisiológica, que no es otro que explicar cómo el cerebro controla la conducta y la actividad mental. Se utilizan dos estrategias; el cerebro se investiga tanto como VI como VD.

LOS DETERMINANTES DE LA CONDUCTA

Ernst Mayr (1904-2005) señalaba que el estudio de la conducta conduce a dos clases de preguntas, las dirigidas a:  

• Causas próximas: se preocupan de cómo se produce una conducta y orientan la investigación hacia los mecanismos fisiológicos.
• Causas últimas: indagan en el por qué y llevan al estudio de la evolución de la conducta.  

Entender el cómo y el porqué es imprescindible para explicar la conducta. La explicación fisiológica debe ser completada por la explicación evolucionista. La PF estudia las dos, no sólo la primera.  

• Los antecedentes filogenéticos de la conducta se fundamentan en la evolución y hacen referencia a que los mecanismos cerebrales y del sistema nervioso que gobiernan la conducta han sido decantados por la selección natural.
• Los antecedentes genéticos de la conducta sugieren una pregunta: ¿Controlan los genes la conducta de forma directa? ¿Constituyen los genes un programa cerrado de conducta? Una conducta particular no la controla el programa genético como tal, sino un programa conductual que es consecuencia del programa genético más la experiencia adquirida por el organismo desde su concepción. Por tanto, factores hereditarios, innatos, congénitos y constitucionales determinan en último término la conducta.

 Las proteínas codificadas en los genes actúan en momentos diferentes del desarrollo y a distintos niveles estructurales y fisiológicos sobre el cerebro que recibe información y la procesa.  

La epigenética, una disciplina reciente, estudia los efectos del medio ambiente y de la conducta de un organismo capaces de modificar la actividad de sus genes que, sin alterar la secuencia del ADN, pueden mantenerse en el tiempo e incluso transmitirse por herencia a la siguiente generación.

Cuando la PF estudia una conducta, ha de tener en cuenta el desarrollo y los biorritmos. La edad, la hora de la recogida de los datos, el sexo de los individuos, las épocas del año son, por tanto, datos esenciales en la investigación.

LAS TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN EN PSICOLOGÍA FISIOLÓGICA

El objeto de estudio de la PF es la conducta. Se produce la coincidencia al incluir la Neurociencia, también como objeto de estudio, la mente y la conducta, así como sus técnicas de investigación. La PF es el núcleo central de los estudios de la conducta puesto que aborda la explicación neurobiológica de todos los procesos emocionales, motivacionales y cognitivos, lo que hace de ella una disciplina molar mientras que todas las “neuro” de la Neurociencia son reduccionistas y, por tanto, moleculares.  

El cerebro puede ser, según el diseño, variable independiente o dependiente con respecto a la conducta. Las técnicas empleadas se pueden agrupar en cuatro clases:

• Lesión
• Estimulación
• Registro eléctrico
• Cuantificación de sustancias (neurotransmisores, hormonas, moléculas de cualquier tipo, etcétera).  

Las técnicas no han variado mucho, pero lo que sí se ha modificado es la precisión de todas ellas debido a la incorporación de hallazgos y desarrollos tecnológicos de los campos de la física, la química, la ingeniería y la informática consiguiendo una mejora del diagnóstico y tratamiento de enfermedades cerebrales. Un claro ejemplo es el aparato de estereotaxis. Horsley-Clarke, que cambió por completo la forma de acceso al cerebro porque permite acceder de forma precisa a cualquier estructura cerebral, es mínimamente invasivo y no es necesario levantar toda la bóveda craneal para acceder al cerebro porque con un torno se realizan agujeros por los que se introducen los electrodos de lesión o de estimulación o las pipetas. Se puede acceder a cualquier estructura cerebral para producir lesiones, administrar sustancias, recoger la actividad eléctrica, la producción de neurotransmisores o cualquier metabolito que interesennnestudiar. 

El paso definitivo en la estereotaxia se debe a la colaboración de Well (ingeniero biomédico), Brown (médico y matemático) y Roberts (neurocirujano) que crearon el sistema estereotáxico BRW que, inicialmente, utilizaba la tomografía axial computarizada (TAC) para guiar la cirugía estereotáxica. La cirugía estereotáxica en humanos se utiliza para muchos fines (biopsias, extirpar tumores primarios o metástasis, tratamiento de malformaciones arterio-venosas, etcétera). Posteriormente, estos pacientes pueden ser estudiados para comprobar si los procesos conductuales están afectados después de la lesión, actuando el cerebro como variable independiente.

Técnicas de lesión en animales:

• La electricidad para lesionar distintas regiones cerebrales. Fueron eficaces para determinar qué estructuras podrían estar involucradas en el control de determinados comportamientos.
• La radiofrecuencia que mejoró el control del tamaño de las lesiones.
• La utilización de sustancias químicas neurotóxicas, como el ácido iboténico. Se aplican al tejido cerebral y dañan selectivamente determinadas neuronas sin afectar las fibras de paso, lo que permite extraer conclusiones más fiables sobre los efectos de las lesiones El empleo de neurotoxinas[1] que destruyen de forma selectiva células que expresan algún tipo de neurotransmisor también ha supuesto un avance en el campo de las técnicas de lesión.
• Producir” lesiones transitorias” inyectando pequeñas cantidades de alguna sustancia anestésica en alguna región del cerebro que se pretendía inhibir temporalmente.
• Las técnicas optogenéticas. Estas combinan la genética, las propiedades de la fibra óptica y la utilización de la luz para inhibir o activar grupos de neuronas. Permite controlar de forma muy precisa la actividad del grupo de neuronas en cuyas membranas se encuentren los canales iónicos sensibles, que son estimulados o inhibidos mediante la luz guiada por cables de fibra óptica. La importancia de esta técnica radica en su capacidad de resolución espacio-temporal. En las técnicas optogenéticas la observación en los experimentos es en las mismas escalas de tiempo de milisegundos en que las neuronas se activan o se desactivan en condiciones fisiológicas.

GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN EN PSICOLOGÍA FISIOLÓGICA

Necesidad de una buena gestión de la información en Psicología Fisiológica

Toda búsqueda bibliográfica parte de los conocimientos previos que sobre un tema tiene quien la realiza y tiende a responder a las siguientes preguntas:

• ¿Qué necesito saber (palabras clave)?
• ¿Qué tipo de información estoy buscando?
• ¿Qué fuentes o bases de datos son más apropiadas para encontrar la información?
• ¿Cuál es la disponibilidad y/o coste de consultar esas fuentes?
• ¿Qué idioma manejo?

De la bibliografía en general

Lo más habitual en Psicología Fisiológica es trabajar con artículos científicos y revisiones. Lo lógico es comenzar por las revisiones y, en un segundo paso, ir directamente a los artículos de investigación que habitualmente aparecen citados en esas revisiones.

Tipos de revisiones fundamentales:

• Las que recogen lo más significativo que se ha publicado de una forma ordenada con algún comentario.
• Las conceptuales, que debaten de forma crítica la bibliografía sobre un tema nuevo e incluso proponen nuevos conceptos e interpretaciones.
• Las que adoptan como estrategia el meta-análisis. Estas son de gran utilidad porque primero establecen los criterios de análisis y después someten a un análisis estadístico los datos procedentes de muchos experimentos o estudios sobre un tema específico.

Las palabras clave

Las palabras clave son aquellas con contenido semántico que nos describen un tema.

Las bases de datos más importantes para el estudio de la Psicología Fisiológica

• La de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos. Es la más utilizada en PF.
• La base de datos PsycINFO. Es la principal base de datos de la (APA).
• Linceo+: el buscador de la Biblioteca de la UNED
• El buscador Google Académico

 

AUTORES

Los orígenes históricos

1. Santiago Ramón y Cajal (1852-1934). Señala a la neurona como la unidad fundamental del sistema nervioso.
2. Charles Sherrington (1857-1952). Define la sinapsis como zona de comunicación de las neuronas.
3. Paul Broca (1824-1880) y Carl Wernike (1848-1905). Localizan las regiones de la corteza cerebral ligadas a la producción y comprensión del habla.
4. Wilhelm Maximilian Wundt (1832-1920). Para él las sensaciones y el sistema somato sensorial eran cruciales para su proyecto de PF porque pensaba que las sensaciones son los puntos de contacto entre lo físico y lo psicológico.

La influencia de la psicología conductista y neoconductista y los laboratorios de fisiología

1. Clark Leonard Hull (1884-1952). Construye una teoría matemático-deductiva, considera la importancia del «drive», la necesidad, la privación, la conducta motivada dirigida a una meta y la emoción, lo que condujo el estudio de la conducta hacia la morfología y la fisiología del sistema nervioso.
2. Edward Chace Tolman (1886-1959). Conducta propositiva y mapas cognitivos.
3. Donald O. Hebb (1904-1985). Muestra el camino para relacionar patrones de actividad neuronal con procesos superiores de representación y procesamiento de la información.
4. John O’Keefe, May Britt Moser y Edvard Moser.  Premios Nobel de medicina o fisiología en 2014, demuestran la implicación del hipocampo en la generación de mapas cognitivos.
5. Gustav Theodor Fritsch (1838- 1927) y Eduard Hitzig (1839-1907). Emplearon corrientes eléctricas débiles para estimular la corteza cerebral de perros y descubrieron que estos movían determinados músculos de las extremidades según la localización de la estimulación, y cuando estimulaban áreas corticales próximas se afectaban los músculos adyacentes.
6. David Ferrier (1843-1928). Experimenta con perros y monos, empleando técnicas de lesión y estimulación de la corteza cerebral. Demuestra que las neuronas de la corteza motora, cuya excitación determina la contracción de los músculos del cuerpo, se encuentran topográficamente organizadas formando una especie de mapa de dicha musculatura.
7. Clinton Woolsey (1904-1993) y Philip Bard (1898-1977). A finales de los años treinta y principio de los cuarenta del pasado siglo, estimulando en la piel y recogiendo la actividad eléctrica en distintas regiones de la corteza cerebral, proporcionaron el primer mapa cortical de localización somatotópica de la sensibilidad cutánea en el gato y el mono,
8. Wilder Pendfield (1891-1976). Estimulando en la piel y recogiendo la actividad eléctrica en distintas regiones de la corteza cerebral, proporcionaron el primer mapa cortical de localización somatotópica de la sensibilidad cutánea en el ser humano.
9. William James (1842-1910). Considera la percepción de los cambios viscerales como un aspecto importante en la emoción.
10. Walter Cannon (1871-1945). Comunicó que la separación sensorial y motora entre las vísceras y el sistema nervioso central no alteraba la conducta emocional.
11. Philip Bard (1898-1977). Experimentos de decorticación y de secciones que separaban el tálamo del hipotálamo o el hipotálamo del mesencéfalo. Observó que los gatos eran capaces de manifestar respuestas emocionales cuando las secciones conservaban el hipotálamo y la región dorsal del tálamo.
12. Stephen Walter Ranson (1880-1942). Estimuló eléctricamente el hipotálamo de gatos anestesiados y observó las respuestas vegetativas.
13. Walter Hess (1881-1973). Estimulando eléctricamente el hipotálamo de animales sin anestesiar, confirmó las respuestas del sistema nervioso autónomo descritas por Ranson y describió reacciones defensivas en los gatos.
14. Hetherington y Ranson. Además de la participación del hipotálamo en la regulación de las emociones, es asociado con la motivación por comer.
15. Knut Larsson (1922-). Asocia el hipotálamo con la conducta sexual de la rata macho.

 

La Psicología Fisiológica en el núcleo de la Neurociencia o el paso del reduccionismo al holismo

1. Ralph W. Gerard (1900-1974). Neurofisiólogo norteamericano y fundador de la Society for Neuroscience.
2. John Eccles (1903-1997). Autor de The Neurophysiological Basis of Mind – Principles of Neurobiology (1953).
3. Eric Kandel (1929) y James Schwartz (1933-2006). Autores de Principles of Neural Science.

LOS DETERMINANTES DE LA CONDUCTA

1. Ernst Mayr (1904-2005). El estudio de la conducta conduce a dos clases de preguntas, las dirigidas a las causas próximas y las que se interesan en las causas últimas.
2. Eric Kandel. Premio Nobel de medicina o fisiología el año 2000. Estudio los mecanismos neuronales implicados en aprendizajes simples como la habituación, la sensibilización y el condicionamiento Clásico.

LAS TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN EN PSICOLOGÍA FISIOLÓGICA

1. Robert H. Clarke y Victor Horsley (1857-19016). Desarrollaron un aparato que denominaron “instrumento estereotáxico rectilíneo” (conocido como aparato de Horsley-Clarke o aparato de estereotáxico).
2. Spigel y Wycis.  Basándose en el aparato de Horsley-Clarke, desarrollaron un nuevo instrumento para la especie humana.
3. Trent Well, Russell Brown y Theodore Roberts. Creadores de un sistema estereotáxico BRW que, inicialmente, utilizaba la tomografía axial computarizada (TAC) para guiar la cirugía estereotáxica.
4. Boyden y colaboradores. publicaron en 2005 los resultados de sus investigaciones dando a conocer los fundamentos de esta técnica, basada en añadir al ADN de grupos concretos de neuronas genes procedentes de algas verdes unicelulares que van a expresar en la membrana neuronal canales iónicos cuya conductancia depende de que se iluminen con luz de una determinada longitud de onda.

AUTOEVALUACIONES

Ejercicio JQuiz Autoevaluación Capi?tulo 1.Introduccio?n

Ejercicio JMatch autores Capi?tulo 1. Introduccio?n

Ejercicio JCross Capi?tulo 1. Intrhhoduccio?n

 

PDF

[1] Neurotoxinas: Sustancias químicas que atraviesan la barrera hematoencefálica y dañan al cerebro.

REFERENCIAS:

• Resumen Natalia R.S.
• Collado Guirao, P., & Guillamón Fernández, A. (2017). Psicología fisiológica (1ª ed.). Madrid: Universidad Nacional de Educación a Distancia.