Introducción a la psicología/¿Cómo estudiamos el cerebro?

Lección 6

¿Cómo estudiamos el cerebro?

El cerebro es el órgano más complejo del ser humano y su estudio no es una tarea fácil. Además, los efectos de experimentar con el cerebro de un ser humano o de un animal presentan dilemas éticos que establecen límites a lo que es aceptable hacer con el fin de entender su funcionamiento. Los siguientes apartados describen someramente algunas de las técnicas más comunes utilizadas para comprender la estructura y funcionamiento de este órgano.^[1]

Daño experimental del cerebro

Esta técnica de investigación consiste en realizar daños localizados en los cerebros de los animales para analizar el impacto que tiene en la conducta del individuo bajo estudio. Las lesiones pueden ser temporales o permanentes y se pueden realizar con electrodos, radio frecuencia o mediante métodos químicos. En ocasiones este tipo de estudio requiere identificar la ubicación y naturaleza exacta del tejido afectado, por lo que los animales deben ser sacrificados humanitariamente para estudiar en detalle su tejido cerebral, utilizando técnicas de análisis de tejidos orgánicos.

Por razones éticas no se realizan lesiones deliberadas en el cerebro de seres humanos, pero es posible estudiar los efectos que tienen en el comportamiento las lesiones cerebrales sufridas por accidentes, contusiones violentas, enfermedades u otro tipo de circunstancias; siempre con él consentimiento informado del paciente.^[2]

Registro y estimulación de la actividad cerebral

Los avances recientes en la tecnología computacional y de captura de datos han permitido el desarrollo de una variedad de técnicas para el análisis del cerebro en animales y personas vivas. Muchas de estas técnicas se utilizan hoy en día de forma regular en hospitales como parte de programas de análisis y tratamiento para enfermedades como la epilepsia.

La implantación de microelectrodos en el cerebro de animales permite analizar el funcionamiento de neuronas individuales mediante el registro de su actividad eléctrica. Los macroelectrodos capturan información eléctrica de regiones grandes del cerebro, compuestas de millones de neuronas, y pueden ser implantados o externos (colocados sobre el cuero cabelludo). La información recolectada por estos macroelectrodos se registra en un gráfico llamado electroencefalograma. Otra técnica consiste en utilizar marcadores radioactivos para sacar placas fotográficas del cerebro o para tomar imágenes en vivo mediante una técnica llamada tomografía por emisión de positrones. También es posible tomar imágenes del cerebro en funcionamiento mediante un proceso llamado resonancia magnética funcional, que mide el nivel de oxígeno en los vasos capilares y lo utiliza con un indicador del nivel de actividad en cada zona del cerebro.

La implantación de tubos de microdiálisis en diferentes partes del cerebro también permite analizar la actividad de esas regiones mediante la identificación y medición del nivel de las sustancias secretadas por las neuronas.

Muchas de las técnicas descritas para medir el nivel de actividad también se pueden utilizar para estimular ciertas partes del cerebro e identificar que reacciones provocan en el sujeto de estudio. Estas incluyen la aplicación (tanto interna como externa) de campos magnéticos localizados o la introducción de sustancias apropiadas mediante un tubo de plástico colocado quirúrgicamente.^[2]

Métodos neuroquímicos

Los métodos neuroquímicos utilizan técnicas de tintura y manejo de tejidos para localizar las regiones del cerebro donde se encuentran determinadas sustancias de interés para el investigador. Al identificar donde se produce una sustancia y donde están los receptores para esa sustancia es posible identificar los canales de comunicación internos del cerebro. También son útiles para identificar las conexiones que tienen grupos específicos de neuronas.^[2]

Métodos genéticos

Los métodos genéticos consisten en tres técnicas principales: mutaciones dirigidas, observación de gemelos idénticos y observación de individuos separados de sus padres biológicos durante su infancia.

Los estudios de gemelos comparan las características de comportamiento y funcionamiento cerebral en gemelos idénticos (monocigóticos) que fueron educados de forma separada (con parejas de gemelos educados juntos como grupo de control) para intentar determinar el peso de los factores genéticos en rasgos concretos de la conducta.

Los estudios de adopciones comparan rasgos de la conducta entre los individuos adoptados y sus padres, tanto biológicos como adoptivos. Una concordancia fuerte entre los individuos y sus padres biológicos sugiere un posible determinante genético para el rasgo de la conducta en estudio.

Las mutaciones dirigidas consisten en alterar el material genéticos de animales para desactivar la generación de una proteína u otra característica deseada para estudiar los efectos en el desarrollo del individuo.^[2]

Resumen de la lección

Los daños localizados al cerebro de animales permite estudiar las funciones de regiones específicas del cerebro.
Las técnicas de registro de actividad cerebral permiten analizar el funcionamiento del cerebro en sujetos vivos.
Los métodos neuroquímicos ayudan a identificar los canales de comunicación interna del cerebro.
Los métodos genéticos permite estudiar el efecto de factores heredados en la conducta y el funcionamiento del cerebro.

Términos clave

Cerebro
Electroencefalograma
Macroelectrodo
Microelectrodo
Microdiálisis
Resonancia magnética funcional

Lecturas adicionales

Estudiando el cerebro: neurociencia, presente y futuro

Bibliografía

↑ Smith, Edward E.; Nole-Hoeksema, Susan; Fredrickson, Barbara; Loftus, Geoffrey (2003). Introduction to Psychology [Introducción a la psicología] (14.ª edición). España: Thomson Editores Spain Paraninfo S.A. p. 720. ISBN 84-9732-197-9.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 Carlson, Neil R. (2006). Physiology of behaviour [Fisiología de la conducta] (8.ª edición). México, D.F., México: Addison Wesley. p. 784. ISBN 978-84-7829-072-7.

Proyecto: Introducción a la psicología

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[smith2003-1] Smith, Edward E.; Nole-Hoeksema, Susan; Fredrickson, Barbara; Loftus, Geoffrey (2003). Introduction to Psychology [Introducción a la psicología] (14.ª edición). España: Thomson Editores Spain Paraninfo S.A. p. 720. ISBN 84-9732-197-9.

[carlson2006-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 Carlson, Neil R. (2006). Physiology of behaviour [Fisiología de la conducta] (8.ª edición). México, D.F., México: Addison Wesley. p. 784. ISBN 978-84-7829-072-7.

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