Fundamentos de psicobiología Código:  80.507    :  6
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La relación entre cerebro y conducta es una de las cuestiones de gran calado filosófico que se han planteado a lo largo de la adquisición del conocimiento humano, constituyéndose como uno de los retos de mayor envergadura y trascendencia. ¿Cómo es posible que de un conjunto ordenado de células con determinadas propiedades electrofisiológicas e inmersas en complejos procesos de comunicación química pueda emerger una conducta, un proceso cognitivo o un estado mental?

La Psicobiología es una disciplina de la Psicología cuyo objeto de estudio es la conducta y los procesos mentales que la posibilitan, pero atendiendo a las bases biológicas subyacentes. La conducta, por tanto, queda definida como una propiedad biológica que nos permite poner en marcha una relación adaptativa con el entorno. Un entorno que, por ende, puede favorecer ciertas estrategias conductuales sobre otras.

Resulta importante destacar que la evolución biológica es un proceso por el cual las poblaciones de organismos cambian a lo largo del tiempo. Las mutaciones son cambios en el genoma de un organismo que pueden ser beneficiosos, neutros o incluso pueden tener efectos deletéreos. La selección natural tiene lugar cuando las características heredables permiten que algunos individuos sobrevivan y se reproduzcan de forma más efectiva que otros. Se trata de un mecanismo de evolución, entre otros, que puede hacer que la composición genética de una población cambie de generación en generación. En definitiva, la selección natural actúa sobre los individuos, pero el cambio evolutivo se observa en las poblaciones.

En este contexto, la conducta se constituye como un rasgo del fenotipo de un organismo que, como otros rasgos fenotípicos, puede evolucionar a través de la selección natural. Esto es así debido a que cumple 3 requisitos fundamentales, a saber: puede influir sobre la eficacia biológica o capacidad de un organismo para sobrevivir y producir descendencia viable (en inglés, fitness), puede variar de individuo a individuo, y dicha variación es, al menos en parte, debida a los genes. En relación al tercer requisito, es necesario tener presente que los genes se encuentran relacionados con la conducta de formas muy diversas. En primer lugar, la expresión genética puede inducir cambios en la función cerebral y viceversa. En segundo lugar, las interacciones sociales pueden interactuar con la función cerebral para influir sobre una conducta individual. En tercer lugar, los genes también pueden afectar a la conducta actuando sobre el curso del desarrollo. Por último, los genes pueden ser sometidos a selección en respuesta a cambios que se producen en el entorno tanto físico como relacionado con las interacciones sociales que tienen lugar. Esta compleja red de influencias hace que resulte harto complicado identificar los efectos de genes específicos sobre la conducta. Sin embargo, en los últimos años cada vez son más los descubrimientos que muestran la importancia de algunos genes concretos como, por ejemplo,  el gen v1aR (del inglés, vasopressin receptor 1a) que se ha relacionado con la monogamia y con las preferencias de apareamiento en los perros de las praderas, el gen egr-1 (del inglés, early growth response-1) que se ha implicado en el reconocimiento de los cantos en los pinzones cebra, en los estilos maternales en ratas, o en las relaciones de dominancia que se establecen en peces cíclidos, o el gen per (del inglés, period) relacionado con los patrones de comunicación en moscas de la fruta durante el cortejo, entre muchos otros.

En cualquier caso, sería acertado señalar que la conducta se encuentra bajo las leyes de la teoría de la evolución por selección natural. En este sentido, a la Psicobiología le interesa profundizar en cómo la conducta puede influir sobre la eficacia biológica y en el estudio de la evolución del fenotipo conductual de diferentes especies, así como las implicaciones ecológicas y evolutivas de las estrategias de comportamiento en escenarios significativos bajo el prisma de la teoría de la evolución por selección natural.

El biólogo y ganador del premio Nobel Nikolaas Tinbergen (1907-1988) propuso cuatro cuestiones para proporcionar una explicación integral de la conducta: ¿qué lleva a un animal a comportarse de una determinada manera y cómo se produce dicha conducta?, ¿cómo cambia la conducta a medida que se desarrolla el individuo?, ¿cómo influye esta conducta en las posibilidades de supervivencia y reproducción efectiva de los individuos? y, por último, ¿cuál es su historia evolutiva? En este contexto, por ejemplo, si estuviéramos estudiando el canto de los pájaros y quisiéramos proporcionar una explicación integral, deberíamos ser capaces de identificar cómo las neuronas producen las contracciones musculares necesarias para el canto, cómo los individuos jóvenes adquieren el canto de otros más viejos, cómo el canto podría incluir sonidos que aumentaran la capacidad para sobrevivir y producir descendencia viable y cómo las estructuras que producen el canto han cambiado a lo largo del tiempo mediante estudios filogenéticos.

La conducta entendida como una respuesta generada internamente a un estímulo externo (ya sea abiótico o procedente de otro organismo), no se limita necesariamente a los animales (Metazoa). Podemos considerar ciertas formas de conducta en organismos unicelulares y en plantas. En este sentido, por ejemplo, en el ciclo vital de un hongo mucilaginoso (Dictyostelium discoides) se liberan mixamebas unicelulares generadas a partir de esporas. Estas mixamebas se alimentan de bacterias en el suelo. Cuando la fuente de alimento se agota, se envían señales unas a otras para formar un agregado denominado pseudoplasmodio. El pseudoplasmodio es capaz de moverse por el suelo de forma más rápida que las células individuales y es capaz de responder a la luz y a los gradientes de temperatura para encontrar con mayor facilidad más bacterias de las que alimentarse. En el caso de las plantas, se ha podido comprobar que pueden ser sensibles a la luz, que algunas especies responden cuando se les toca y muchas otras pueden comunicarse enviando y recibiendo distintas señales químicas. Al igual que ocurre en el caso de los animales, estas conductas tienen una base genética que ha evolucionado a lo largo del tiempo. Las conductas que ostenta Dictyostelium discoides pueden explicarse a través de sencillos procesos de comunicación entre las células y mediante ciertos cambios en la expresión genética. No obstante, cuando emergieron los animales aparecieron nuevas formas de conducta gracias a la evolución de un nuevo tipo de célula: la neurona. En términos generales, podemos decir que en las especies con sistema nervioso las neuronas presentan una estructura y una función primordial compartida. Se trata de un tipo de células especializadas que reciben, procesan y transmiten la información con gran especificidad y exactitud, permitiendo la comunicación entre diferentes circuitos y sistemas. La potencialidad para originar señales eléctricas se debe a las particulares propiedades que presentan las membranas celulares de las neuronas. Las neuronas utilizan dichas señales eléctricas para comunicarse entre sí, dado que sus membranas son capaces de transformar estas señales de forma que puedan ser trasmitidas a otras neuronas. Los contactos funcionales entre las neuronas se denominan sinapsis. Gracias a las sinapsis, las neuronas se activan, se inhiben o sufren modificaciones de su actividad. La mayoría de los contactos sinápticos en el sistema nervioso de los mamíferos son de naturaleza química, de forma que se libera una sustancia química, denominada sustancia neurotransmisora, desde el botón axónico de una neurona para que se una en sitios especializados de otra neurona, denominados receptores. En el ser humano, el encéfalo cuenta con unos ochenta y seis mil millones de neuronas interconectadas a través de 100 billones de conexiones sinápticas. Es interesante señalar que las neuronas raramente 'disparan' con una tasa máxima de respuesta, incluso cuando se presenta el estímulo que les resulta preferido. Por el contrario, la mayor parte de las células nerviosas responden sólo cuando el estímulo aparece o desaparece; habituándose rápidamente cuando el estímulo persiste. Una razón que lo podría explicar es que al sistema nervioso le puede ser de mayor utilidad recibir información sobre los cambios que acontecen en el entorno o en el interior del organismo más que recibir una información constante. Una segunda razón es que la respuesta neuronal es costosa desde el punto de vista metabólico. A pesar de que los potenciales de acción estén generados por un flujo de iones a favor de su gradiente electroquímico, resulta necesario la utilización de proteínas de transporte que operan en contra del gradiente y gastan energía (ATP) para restaurar las concentraciones de iones a ambos lados de la membrana tras la generación de los potenciales de acción. Se estima que el encéfalo puede llegar a gastar más cantidad de ATP por gramo de tejido que el utilizado por los músculos de las piernas al correr una maratón. Hasta el 80% de dicha energía se utiliza para generar potenciales de acción, potenciales locales (excitatorios e inhibitorios) y para retornar la membrana neuronal a un estado de reposo después de que dichos eventos de señalización hayan tenido lugar.

Llegados a este punto, una cuestión de cardinal importancia para la Psicobiología, por todo lo que implica en el estudio de las bases biológicas de la conducta, es cómo se originó el sistema nervioso en los animales. Para ello, podemos estudiar fósiles que se encuentran en buen estado de conservación y compararlos con animales que se encuentran presentes actualmente. Por ejemplo, en el fósil de un artrópodo del período cámbrico encontrado hace unos años en China (el denominado Alalcomenaeus) puede observarse una impresión bien preservada de lo que fue su sistema nervioso. Se trata de un sistema nervioso que podría compararse con el de otro artrópodo actual como el escorpión. Existe un acuerdo generalizado en pensar que el sistema nervioso de los animales evolucionó a través de la cooptación de genes con otras funciones como podría ser, por ejemplo, la comunicación de célula a célula en eucariotas unicelulares. De todas formas, en lo que a día de hoy no existe un acuerdo es si los primeros animales multicelulares presentaban sistema nervioso, o bien si este sistema evolucionó en un clado animal más derivado. Las esponjas (Porifera) son organismos pluricelulares a los que diferentes estudios filogenéticos los han posicionado como el grupo hermano del resto de animales. A pesar de que comparten algunas sinapomorfías de Metazoa, las esponjas carecen de sistema nervioso. Para algunos científicos esto se debe a que las esponjas se ramificaron antes de que se originara el sistema nervioso en un clado conocido como eumetazoos. Si esto fuera así, deberíamos ser capaces de encontrar pistas cruciales del origen del sistema nervioso en las esponjas. Uno de los rasgos de estos invertebrados acuáticos es que la mayoría de las células que componen su cuerpo son totipotentes, es decir, se trata de células capaces de convertirse en diferentes tipos celulares en función de las necesidades de la esponja. Las esponjas carecen de sistema nervioso, pero cuentan con un tipo celular, entre la endodermis y la epidermis, capaz de responder a estímulos químicos y mecánicos, y generar contracciones, permitiendo, en última instancia, que los poros de este porífero se cierren y abran. Recientemente, se ha podido comprobar que en las larvas de las esponjas se expresan genes que también se expresan en las neuronas. Algunos científicos han sugerido que las células en las que se expresan dichos genes podrían ser capaces de recibir información del entorno y de responder (las dos funciones vertebrales de las neuronas). Posteriormente en la evolución animal, estas dos tareas se dividirían entre neuronas especializadas: unas neuronas serían capaces de recoger la información sensorial, mientras que otras se especializarían en la respuesta. Algunos autores rechazan esta hipótesis y sugieren que las esponjas no son el grupo hermano del resto de animales, sino que éste quedaría constituido por los ctenoforos que sí disponen de sistema nervioso. Esta discusión nos lleva a dos planteamientos, a saber: o bien el ancestro común de todos los animales habría tenido sistema nervioso y éste se habría perdido en las esponjas, o bien en los ctenoforos evolucionó un sistema nervioso independientemente del resto de animales. Este segundo planteamiento está reforzado por diferentes estudios en los que se ha podido comprobar que a diferencia del sistema nervioso de otros animales, el de este filo está conformado por un conjunto de células que se disponen en una red difusa, en la que no han diferenciado su estructura desde un punto de vista funcional ni regional (no existe polaridad en los contactos sinápticos), de manera que los impulsos eléctricos se transmiten de forma constante en las todas trayectorias de la cadena neural. Asimismo, estas células no expresan muchas de las proteínas que se expresan en el resto de animales con sistema nervioso y utilizan diversas moléculas neurotransmisoras que no se han encontrado en otros animales.

El origen del sistema nervioso en los animales afectó de forma significativa a la evolución de la conducta. De esta forma, su surgimiento y su posterior complejidad, posibilitó la aparición de un amplio abanico de nuevos tipos de conducta. A tenor de ello, el estudio de cómo las vías neuronales y las hormonas regulan la conducta constituye uno de los pilares de la Psicobiología. Para poner en marcha conductas complejas no es necesario evaluar cada uno de los elementos de información presentes en el entorno y juzgar todas las posibles respuestas que pueden tener lugar. En muchos casos, los animales desarrollan conductas innatas. Este tipo de conductas se han descrito en todos los animales con sistema nervioso, incluso en aquellos que presentan una red difusa de neuronas sin contar con estructuras centralizadas como, por ejemplo, es el caso de las medusas. Estos cnidarios disponen de un conjunto de comportamientos que les ayudan a prosperar en un entorno cambiante. De esta forma, por ejemplo, son capaces de responden a niveles bajos de oxígeno nadando hacia la superficie para acceder a condiciones más adecuadas, o cuando experimentan turbulencias, nadan hacia el fondo para encontrar aguas más tranquilas. No obstante, la conducta de muchas de las especies de animales es incluso más adaptativa, en tanto que permite flexibilidad. Incluso animales con sistemas nerviosos simples pueden aprender nuevas conductas, almacenando la información para guiar la conducta en el futuro. Este es el caso de la Aplysia californica, un molusco gasterópodo con sólo 20.000 neuronas. Tal como ocurriría con nuestro ojo cuando lo cerramos después de que alguien nos sople suavemente, la Aplysia retrae su branquia de manera refleja si se le estimula con un chorro de agua en una estructura denominada sifón. Sin embargo, tanto en nosotros como en Aplysia, la respuesta refleja puede disminuir notablemente si el estímulo que la desencadena se presenta repetidamente. Es decir, nosotros dejaríamos de cerrar el ojo y la Aplysia dejaría de contraer su branquia si alguien nos soplara o le echara agua persistentemente. Estaríamos entonces habituados y, en el sentido estricto, nuestra conducta cambiaría debido a un aprendizaje. En el caso de la habituación del reflejo branquial, habría que preguntarse qué cambia en el sistema nervioso del animal a medida que se produce el aprendizaje y éste deja de responder con retracción branquial ante la estimulación del sifón. Los trabajos experimentales de Eric Kandel y otros investigadores han de-mostrado que el punto vertebral para responder a esta cuestión estriba en las sinapsis que comunican a la neurona sensorial que inerva la piel del sifón con la neurona motora que hace que el músculo se contraiga. Es decir, este aprendizaje se genera debido a los cambios en los contactos sinápticos que establecen las neuronas de la Aplysia para comunicarse entre sí. Estudios posteriores han puesto de manifiesto que los seres humanos requerimos de la misma maquinaria bioquímica para el aprendizaje. Algunas conexiones sinápticas se fortalecen, mientras que otras se debilitan. Asimismo, se forman nuevas sinapsis entre neuronas que previamente no estaban conectadas. A esta maleabilidad nos referimos como plasticidad sináptica. Por otro lado, es importante tener en cuenta que el aprendizaje puede aumentar la eficacia biológica (fitness) de un organismo de diferentes formas. La Aplysia, por ejemplo, puede ajustar la respuesta de retracción de la branquia a medida que aprende acerca de lo que ocurre en su entorno. Retirar su branquia y sifón rápidamente resulta en una buena estrategia si un depredador está intentando sujetarla. No obstante, mantener una respuesta acusada ante el contacto continuo de las algas o de otros objetos inofensivos podría interferir con el consumo de oxígeno y con la alimentación de este molusco.

Existen diferentes conductas que sólo se observan en algunas poblaciones, donde parece transmitirse entre los miembros de la misma generación y de una generación a otra a través de la interacción social (aprendizaje social); En lugar de ser innatas, muchos científicos las califican de culturales. Este podría ser el caso de los comportamientos culturales vinculados con la adquisición de alimento en orcas (Orcinus orca). Estos cetáceos se comunican de forma distinta según la naturaleza de su sustento. Y es en la comunicación acústica donde más se hace patente su asombrosa diversidad cultural. Las poblaciones de orcas parecen estar siguiendo sendas divergentes pese a la ausencia de barreras geográficas que las separen. Se ha podido comprobar que en varias regiones marinas conviven sin confraternizar varias formas ecológicamente distintas (ecotipos). De este modo, cierto tipo prefiere cazar focas, en tanto que otro se alimenta sobre todo de una especie de pez. Recientemente, se ha sugerido la posibilidad de una especiación ecológica en las orcas, de manera que las tradiciones culturales utilizadas por estas ballenas en la adquisición del alimento podrían conllevar al surgimiento de un aislamiento reproductivo de poblaciones. Que esas orcas desplieguen comportamientos comunes ecotípicos y eludan el contacto social y el apareamiento con extrañas de otros ecotipos pese a la ausencia de barreras de carácter geográfico o biológico, sugiere que la cultura está manteniendo separados a esos ecotipos. Si esa segregación perdura durante el tiempo suficiente de generaciones, los ecotipos seguirán acumulando diferencias en su ADN que acabarán por hacerlas genéticamente incompatibles. En definitiva, según esta hipótesis la cultura de las orcas podría estar ocupando el lugar del aislamiento geográfico en el proceso de especiación al evitar la mezcla de las poblaciones.

Como otros aspectos de la conducta, el aprendizaje tiene el potencial para evolucionar. Tadeusz Kawecki y otros investigadores de la Universidad de Fribourg lo llevan demostrando desde principios del 2000 en sus investigaciones con Drosophila melanogaster, la comúnmente denominada mosca del vinagre o mosca de la fruta. Estos investigadores en sus investigaciones proporcionaban a las moscas dos recipientes con dos tipos de gelatina, una de naranja y la otra de piña. Uno de los recipientes también contenía quinina, lo que le confería un marcado sabor amargo. Después de unas horas, las moscas desarrollaban una fuerte preferencia por la gelatina que no llevaba quinina: aprendieron a asociar los olores de las gelatinas para evitar la quinina. Estos investigadores se dieron cuenta de que algunas de las moscas aprendían a asociar la quinina con un tipo de gelatina de forma más rápida que otras. Asimismo, estas moscas que aprendían con mayor rapidez tendían a producir crías que también aprendían con rapidez. Estos investigadores les dieron a las moscas 3 horas para diferenciar qué gelatina contenía la quinina, después de que las moscas se aparearan y pusieran los huevos en los recipientes de gelatina, recogieron los huevos del recipiente de gelatina que no contenía quinina y los criaron para obtener la siguiente generación. Algunos de los huevos procedían de moscas que habían puesto sus huevos en el recipiente por casualidad; mientras que otros provenían de las moscas que habían aprendido que el olor de un sabor particular de gelatina señalizaba la presencia de quinina. La segunda generación se enfrentó al mismo desafío, excepto que los científicos habían cambiado la quinina al otro sabor de gelatina. Con la tercera generación, repitieron el procedimiento. Los científicos predijeron que este procedimiento fomentaría la evolución del aprendizaje general, más que una sugestiva atracción hacia un sabor particular. En total, criaron las moscas a lo largo de 15 generaciones de selección. Luego compararon estas moscas con líneas de control que habían sido criadas durante 15 generaciones sin este tipo de selección. Encontraron que el linaje seleccionado necesitaba menos de una hora para aprender a evitar la gelatina que contenía quinina, mientras que la población control de moscas necesitaba varias horas para aprender a evitar la quinina. Esta manifiesta diferencia demostró que la población de moscas de rápido aprendizaje había evolucionado en pocas generaciones. No obstante, las moscas pagaron un precio por esta capacidad más rápida de aprendizaje: vivían menos tiempo. La explicación a este coste en el aprendizaje no está clara a día de hoy. Podría ser que se deba a los productos producidos en la formación sináptica. Sea cual sea la explicación a este fenómeno, la selección natural puede favorecer una potenciación del aprendizaje sólo si los costes son superados por los beneficios. Este equilibrio resulta muy diferente para cada especie y para cada situación de aprendizaje. El aprendizaje se podría ver favorecido cuando una especie no puede confiar en las respuestas innatas, es decir cuando su entorno se vuelve menos predecible y necesita una mayor flexibilidad en las respuestas. Los experimentos de estos investigadores de la Universidad de Fribourg han demostrado que las moscas cuentan con el potencial genético para convertirse en mejores aprendedoras, pero sólo en las condiciones de su laboratorio la evolución se mueve hacia esa dirección. En la vida fuera del laboratorio, esta clase de cambio podría imponer un coste demasiado alto. En definitiva, un equilibrio evolutivo entre los costes y los beneficios del aprendizaje influye en el nivel de aprendizaje y memoria en una población determinada. La capacidad de aprender rápido tiene un coste que puede compensar los beneficios del aprendizaje en algunas situaciones.

En base a todo ello, podemos poner en relieve que a la Psicobiología no sólo le corresponde entender cómo es posible que del conjunto de células que componen el sistema nervioso pueda emerger una conducta, también le concierne estudiar cómo de estas células surgen los procesos cognitivos o los estados mentales. La flexibilidad conductual y cognitiva para responder de forma adecuada a los requerimientos de un medio eminentemente cambiante está muy relacionada con el éxito reproductivo y con la estructura y función del encéfalo. En este sentido, a la Psicobiología le interesa conocer cómo esta estructura y su funcionamiento del encéfalo de los vertebrados (incluyendo el del ser humano) ha influido sobre la evolución de la conducta. Los vertebrados son inusuales en el mundo animal en tanto que presentan encéfalos harto complejos y de gran tamaño en comparación con la talla corporal. La evolución del encéfalo de los vertebrados y sobre todo de los mamíferos está influenciada, entre otros aspectos, por los nichos ecológicos en los que viven. Dentro de los vertebrados, los primates, especialmente los antropoides, presentan unos encéfalos relativamente grandes en comparación con otros mamíferos. Una de las hipótesis más aceptadas por la comunidad científica se asienta en la premisa de que la complejidad social se puede constituir como el principal impulsor de la complejidad cognitiva de los primates, y que las presiones sociales han conducido, en última instancia, a la evolución del cerebro humano. No obstante, recientemente se ha sugerido que la dieta podría ser una variable predictora más importante para el tamaño encefálico. En este sentido, en un estudio reciente se ha puesto de manifiesto que los primates frugívoros cuentan con encéfalos de mayor tamaño en comparación con los folívoros. Según esta hipótesis, la dieta frugívora no sólo proporcionaría presiones selectivas sobre el procesamiento cognitivo, sino que compensaría los costes de un encéfalo 'caro' desde el punto de vista metabólico, facilitando un mayor volumen de energía y/o una menor asignación de energía a la digestión. La necesidad de almacenamiento y recuperación de la información espacial, así como otras demandas cognitivas, son características de una dieta frugívora en la que se tienen que obtener los frutos y las semillas. Asimismo, este tipo de dieta en comparación con la dieta basada en la ingestión de otras partes de las plantas (como son las hojas), genera un mayor volumen de energía, siendo superior la calidad de la dieta para proporcionar la energía necesaria durante el crecimiento del encéfalo en el periodo fetal.

A la Psicobiología le interesa entender cómo nuestra propia conducta podría estar labrada por nuestra historia evolutiva. La selección natural ha ido modelando paulatinamente a lo largo de la evolución diferentes aspectos relacionados con el sistema nervioso, como el número de neuronas de la corteza cerebral, el número de contactos sinápticos, la velocidad de conducción del potencial de acción y la especialización estructural y funcional de diferentes regiones encefálicas. La flexibilidad cognitiva y conductual para responder de forma adecuada a los requerimientos de un medio cambiante se ha desarrollado de forma paralela, abriendo múltiples vías filogenéticas, una de las cuales ha conducido al ser humano y es la que en este momento de la historia evolutiva demarca el límite de dicha capacidad.

En definitiva, la Psicobiología es el área científica que estudia la biología del comportamiento humano y los procesos cognitivos y mentales subyacentes. En este sentido, a la Psicobiología le interesa conocer cuáles son los procesos biológicos que posibilitan la conducta humana y de qué manera, a lo largo de la filogenia, ésta ha sido modelada por la evolución.

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Esta asignatura es la primera de las englobadas dentro del área de Psicobiología. Los contenidos son necesarios para poder asimilar correctamente los conocimientos de Psicobiología que se proporcionarán en asignaturas posteriores. Igualmente, proporciona al estudiante unos conocimientos fundamentales que lo ayudarán en la comprensión de los procesos psicológicos que se estudiarán en otras asignaturas del Grado, en áreas como la Psicología Básica o Clínica.

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Los contenidos de esta asignatura son especialmente importantes para aquellos alumnos que se quieran especializar en Psicología Clínica, puesto que para el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades y los trastornos mentales son necesarios unos buenos conocimientos de cómo funciona el sistema nervioso. Por otro lado son conocimientos esenciales en cualquier especialidad, dado que ayudan a desarrollar una perspectiva más global de la conducta humana, integrando el sustrato biológico de la misma. Finalmente son imprescindibles para aquellos alumnos que opten para especializarse en la investigación, tanto básica cómo aplicada en psicología, puesto que proporciona la base biológica sobre la que investigar la conducta.

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Los conocimientos previos que el alumno tiene que tener para cursar esta asignatura son aquellos conceptos básicos de biología trabajados durante el bachillerato u otros cursos.

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Competencias básicas (B), transversales (T) y específicas (E)

Competencias Básicas.

CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

Competencias transversales

CT1. Actuar de forma ética y de acuerdo con el código deontológico de la profesión en las actividades relacionadas con su actuación profesional.

CT3. Analizar y sintetizar.

CT6. Comunicación efectiva a través de diferentes medios y en diversos contextos.

CT9. Leer de forma crítica la bibliografía científica, evaluando su procedencia, situándola dentro de un marco epistemológico e identificando y contrastando sus aportaciones en relación con el conocimiento disciplinario disponible.

CT14. Trabajar de forma autónoma y responsabilizarse del propio aprendizaje y del desarrollo de habilidades.

CT15. Usar documentos, textos y publicaciones en una tercera lengua (inglés).

Competencias específicas

CE9. Identificar las características biológicas, personales, sociales y culturales que explican el comportamiento de los individuos, grupos y organizaciones.

CE21. Analizar e interpretar las bases biológicas de la conducta y la cognición en relación al funcionamiento normal y patológico.

Resultados de aprendizaje 

  1. Identificar el emplazamiento de la Psicobiología con relación a la explicación de la conducta y de la cognición en términos biológicos
  2. Entender la naturaleza del procesamiento de la información en el sistema nervioso a partir de su organización celular.
  3. Conocer los principales tipos de células del sistema nervioso y sus principales regiones desde un punto de vista estructural y funcional.
  4. Describir qué es el potencial de membrana y conocer cómo varía según la neurona se encuentre transmitiendo o no información.
  5. Describir las bases iónicas del potencial de reposo y del potencial de acción de una neurona.
  6. Conocer cómo se conduce el potencial de acción a lo largo de los axones amielínicos y mielínicos.
  7. Identificar las diferentes formas de transmisión sináptica.
  8. Describir los principales sistemas de neurotransmisión y neuromodulación e Identificar las principales vías neuroanatómicas de dichos sistemas.
  9. Entender los principios básicos de la organización del sistema nervioso.
  10. Entender la organización tisular y citoarquitectónica de la médula espinal y conocer la conectividad medular, a partir de la estructura y función las vías ascendentes y descendentes
  11. Comprender el papel fundamental que desempeña el tronco del encéfalo en la integración tanto de la información sensorial como de la motora y en la regulación de la actividad cortical.
  12. Identificar las estructuras cerebelosas según su correspondencia funcional.
  13. Entender la importancia funcional de cada región diencefálica.
  14. Analizar el papel del tálamo en el análisis e integración de funciones sensitivas y motoras, así como en funciones superiores como la atención, la memoria, el lenguaje y las funciones ejecutivas.
  15. Comprender el control que el hipotálamo ejerce sobre el sistema nervioso autónomo y el sistema endocrino.
  16. Presentar las diferentes estructuras subcorticales de los hemisferios cerebrales que se organizan alrededor de los ventrículos laterales y circundando el diencéfalo.
  17. Presentar el concepto de ganglios basales desde la perspectiva anatomofuncional.
  18. Analizar la implicación de la amígdala en el aprendizaje emocional y en la cognición social.
  19. Entender la anatomía de la formación hipocampal y sus principales implicaciones funcionales.
  20. Describir los diferentes tipos de corteza cerebral desde la citoarquitectura y la filogenética.
  21. Conocer la organización de la corteza cerebral y familiarizarse con la conectividad cortical.
  22. Conocer y comprender las etapas principales del desarrollo prenatal y postnatal del sistema nervioso humano, particularmente cerebral.
  23. Conocer y comprender el desarrollo cerebral desde una perspectiva estructural y funcional.
  24. Adentrarnos en el estudio comparado del sistema nervioso para poder estudiar su funcionamiento y entender, a largo plazo, de una forma más global la conducta del ser humano.
  25. Presentar las propiedades básicas necesarias para que un organismo pueda procesar la información del entorno.
  26. Comprender la organización de la red nerviosa difusa y entender la importancia del sistema ganglionar y de lo que supone la encefalización.
  27. Presentar la aparición del tubo neural como sistema de organización del sistema nervioso.
  28. Entender las modificaciones que la selección natural ha marcado sobre el diseño del encéfalo anterior, medio y posterior.
  29. Analizar los diferentes factores que pueden estar implicados en el desarrollo del encéfalo.
  30. Describir los diferentes factores fisiológicos, ecológicos y etológicos relacionados con el cociente de encefalización.

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Introducción.

La Psicobiología.

Señalización neural.

Células del sistema nervioso.

Transporte de la membrana.

Potencial de reposo y potencial de acción.

Comunicación neuronal: transmisión sináptica, neurotransmisores y señalización entre neuronas.

Principios básicos de la organización anatómica y funcional del sistema nervioso. 

Desarrollo del sistema nervioso.

Organización antamofuncional del sistema nervioso central y periférico.

Médula espinal, tronco del encéfalo y cerebelo.

Diencéfalo, ganglios basales y amígdala.

Corteza cerebral. 

Evolución y ecología del comportamiento.

Filogenia del sistema nervioso.

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Estimulación magnética transcraneal Audiovisual
Aplicaciones de la TMS en la neuro-rehabilitación Audiovisual
Anatomía macroscópica del encéfalo Audiovisual
¿Cómo se organiza el cerebro? Audiovisual
¿Cómo se comunican las neuronas? Audiovisual
¿Qué es una neurona? Audiovisual
La casa de la memoria Audiovisual
La casa del lenguaje Audiovisual

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Los recursos de aprendizaje de la asignatura se encuentran desarrollados en formato Niu. Dicho formato se encuentra planteado como un agregador de contenidos en forma de mosaico que permite visualizar las actividades que el estudiante tiene que realizar, junto con los recursos de aprendizaje asociados para trabajarlas.

Este nuevo formato permite integrar todo tipo de recursos de aprendizaje, tanto los de elaboración propia de la UOC como otros de la colección digital de la Biblioteca, además de los artículos de revistas o capítulos de libros con gestión de derechos de autor asociada y los recursos de acceso libre de la red y en varios formatos, como texto, vídeo, audio y soporte digital. Además, cada recurso de aprendizaje incorpora unas orientaciones dirigidas a conocer el uso del recurso concreto en el marco de la actividad, así como una indicación del tiempo de dedicación recomendado. 

El Niu está pensado para trabajar con los recursos de aprendizaje de acuerdo con el nuevo modelo de actividades llamadas PLA (performance learning activity), que se caracterizan por plantear retos relacionados con el contexto profesional de la titulación, basados en las competencias que hay que adquirir. Cada actividad se orienta a resolver un reto y dispone de la selección de recursos más adecuados para trabajarlo. El objetivo es aprender en un entorno cercano a un contexto profesional real y que cuenta con los mejores recursos de aprendizaje vinculados a las competencias que se deben lograr.

Dentro del formato Niu, el eje vertebral de los recursos para esta asignatura será un manual en formato digital que recogerá de una forma interactiva todo el contenido que trabajaremos.

La referencia del manual es la siguiente:

Redolar, Diego. (2019). Psicobiología. Madrid: Médica Panamericana.

Dicho manual en formato digital se encuentra dividido en dos partes:

Redolar Ripoll, Diego. Psicobiología I: bases genéticas y evolutivas de la conducta. Madrid: Médica Panamericana, [2017].

Redolar Ripoll, Diego. Psicobiología II: señalización neural y organización anatómica y funcional del sistema nervioso. Madrid: Médica Panamericana, [2018].

La parte correspondiente a Psicobiología I se utilizará en la asignatura Bases genéticas de la conducta, mientras que la parte correspondiente a Psicobiología II se utilizará en la asignatura Fundamentos de Psicobiología

Para acceder al libro digital desde el aula se utilizará fundamentalmente un entorno virtual de aprendizaje (EVA). El EVA es una versión que cuenta con todos los recursos multimedia incluidos y que permite desarrollar un estudio interactivo del libro y acceder a todos los recursos de aprendizaje de forma fluida y enriquecida. Es necesario instalar primero esta plataforma.

Asimismo, existe la posibilidad de instalar un visor que permite acceder al libro fuera de línea. No tiene las mismas ventajas que la plataforma EVA, pero permite la descarga completa del documento y guarda la lectura personalizada (subrayados, notas al margen...) que se ha creado en la versión en línea. Este visor puede instalarse en tabletas, teléfonos inteligentes y ordenadores (PC y MAC). 

Asimismo, el manual se ha editado en papel en un solo volumen. Éste recoge todos los contenidos de las dos partes, con lo que el mismo libro lo podréis utilizar para las dos asignaturas (Fundamentos de Psicobiología y Bases genéticas de la conducta).

Para más información:

Redolar, D. (2019). Psicobiología. Madrid: Panamericana.

Como herramienta de apoyo, contamos con un software de Anatomía y Fisiología (Primal Pictures) que ayudará al estudiante a entender algunos de los contenidos que se explican en la asignatura. 

Primal Pictures > Anatomy & Physiology > Nervous system 

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La Normativa académica de la UOC dispone que el proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de originalidad en la autoría o el mal uso de las condiciones en las que se hace la evaluación de la asignatura es una infracción que puede tener consecuencias académicas graves.

Se calificará al estudiante con un suspenso (D/0) si se detecta falta de originalidad en la autoría de alguna actividad evaluable (práctica, prueba de evaluación continua (PEC) o final (PEF), o la que se defina en el plan docente), ya sea porque ha utilizado material o dispositivos no autorizados, ya sea porque ha copiado de forma textual de internet, o ha copiado de apuntes, de materiales, manuales o artículos (sin la citación correspondiente) o de otro estudiante, o por cualquier otra conducta irregular.

La calificación de suspenso (D/0) en la evaluación continua (EC) puede conllevar la obligación de hacer el examen presencial para superar la asignatura (si hay examen y si superarlo es suficiente para superar la asignatura según indique este plan docente).

Cuando esta mala conducta se produzca durante la realización de las pruebas de evaluación finales presenciales, el estudiante puede ser expulsado del aula, y el examinador hará constar todos los elementos y la información relativos al caso.

Además, esta conducta puede dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.

La UOC habilitará los mecanismos que considere oportunos para velar por la calidad de sus titulaciones y garantizar la excelencia y la calidad de su modelo educativo.

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Esta asignatura puede superarse por una doble vía: por una parte, a partir de la evaluación continua (EC) y, por otra parte, mediante la realización de un examen final (EX). Para hacer el EX no es necesario haber superado la EC. La fórmula de acreditación de la asignatura es la siguiente: EC o EX.

 

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