viernes, 20 de noviembre de 2009

Inteligencia


Debido a que la inteligencia tiene está relacionada con la percepción, memoria, atención y lenguaje, es la función más compleja de definir.

Con el paso del tiempo, la inteligencia ha evolucionado en el ser humano, haciéndolo capaz de adaptarse de una mejor manera al ambiente y sobrevivir. Se han realizado experimentos para estudiar la inteligencia de los animales también, sin embargo, no se encuentra siquiera cerca a la de un ser humano, ya que no está tan evolucionada.

La eficiencia para procesar información, fijar metas y utilizar medios para lograr alcanzarlas determina los distintos niveles de inteligencia. Es por esto que se necesita el apoyo de otros procesos mentales para el desarrollo completo de la inteligencia. También la expansión de la corteza cerebral y la maduración de las áreas corticales juegan un papel fundamental en dicho desarrollo.

El estudio realizado por Jean Piaget muestra las etapas por las cuales atraviesa un niño durante el desarrollo de la inteligencia.
1. Sensorio- motor (0-2 años): integra sensaciones y movimientos complejos; se basa en los reflejos.
2. Representación (2-7 años): desarrolla el área verbal, su aprendizaje se basa en ensayo y error, su pensamiento es simbólico y lineal.
3. Operaciones concretas (7-11 años): utiliza la razón, comienza a resolver problemas, no se guía por la estimulación de cada objeto.
4. Operaciones formales (11-15 años): utiliza lógica inductiva y deductiva, integra información temporal y utiliza el lenguaje para hacer proposiciones y razonar hipotéticamente.

Factores como la inhibición no se incluyeron en este estudio, dejando abiertas las puertas a modificaciones en estas etapas. Sin embargo, sí está comprobado que en cada etapa el niño alcanza un nivel mayor de percepción y acción. Desde el nivel más alto de la jerarquía se dan órdenes y se producen secuencias motoras para que todos los niveles cooperen en equipo.

La inteligencia consiste en dos tipos de anatomías distintas:
1. Estructural: conocimiento básico adquirido pro la experiencia, varía individualmente.
2. Funcional: la conforman las cogniciones corticales, varía dependiendo el tipo de actividad intelectual que se realice en ese momento.

La manera en que funciona el intelecto también puede clasificarse de esta manera:
1. Inteligencia analítica: se basa en el razonamiento
2. Inteligencia práctica: resolución de problemas
3. Inteligencia creativa: centrado en imaginación e intuición
Aunque cada una sea distinta, existe una relación directa entre ellas dentro del cerebro, pero solamente la analítica y la práctica pueden ser medidas.

Existe un factor crucial para que todo este proceso se complete exitosamente: la atención. Es esencial debido a que es el enlace entre la mente y lo que sucede afuera y permite utilizar la información “vieja” en situaciones “nuevas.”

El estudio del razonamiento también es una parte importante para comprender la inteligencia. Se define como la capacidad de formar un conocimiento nuevo basado en un conocimiento anterior. Está formado de inferencias. Incluye tanto el pensamiento lógico e inductivo, como el cognitivo.

Existen dos metodologías principales
1. Lingüístico: formalizar conocimiento a base de símbolos que ya existen
2. Coleccionista: procesamiento de la información de redes ya existentes y establecidas.
El cerebro utiliza ambos métodos para el funcionamiento completo.

Hay un razonamiento que se da automáticamente y que necesita de conocimiento anterior para realizar las inferencias: el razonamiento reflexivo. Es la forma más simple y utilizada diariamente por las personas. Un proceso de codificación tiene lugar, se activan las redes cognitivas y se activa un fragmente de conocimiento que desencadena todo un patrón después.

El razonamiento deductivo, propuesto pro Jonhnson-Laird, tiene lugar en el hemisferio izquierdo del cerebro. Éste consiste en la construcción de modelos mentales de la realidad (no verbales). Las tres áreas que abarca son simbología, inferencia relacional no espacial e inferencia relacional espacial. Se ha demostrado que este tipo de razonamiento y el lenguaje están relacionados por coexistir en el hemisferio izquierdo; se activan las áreas del lenguaje y de razonamiento espacial a la vez.

En nuestra vida cotidiana utilizamos dos tipos de razonamiento que se entrelazan y comparten la misma área cortical. Éstos son:
· El razonamiento deductivo, se encarga de estableces y verificar la coherencia lógica dentro de la influencia lógica y las premisas. También nos dice que si lo particular es verdadero, lo general también lo va a ser.
· El razonamiento inductivo, se encarga establece diferencias entre lo que observamos y lo que ya conocemos, de esta forma lograr evaluar las probabilidades entre las inferencias. También nos va a ayudar sólo para encontrar altas probabilidades de verdad. Es importante saber que este tipo de razonamiento es más utilizado que el anterior.

Para la resolución de problemas utilizamos de la inteligencia práctica, ésta consta de basarnos en elementos que ya conocemos (razonamiento inductivo), nos basamos en procesos cognitivos de similitud., razonamiento analógico, el cual va a relacionar el estímulo con el evento. Después de todo este razonamiento para una mejor comprensión se crean mapas analógicos que representan de forma abstracta todas las relaciones entre la cognición de conocimiento y la información sensorial actual.

Todo este proceso es el resultado de los mecanismos excitatorios e inhibidores en las redes corticales, auxiliados por funciones cognitivas como atención, memoria, percepción y integración de contingencias condicionales. El tiempo y la complejidad son factores importantes de apoyo a las funciones neurales al momento de resolución del problema. En todo este proceso de resolución se activan la corteza posterior en el momento de identificación de datos importantes; regiones prefrontales, (la región cingular anterior, región lateral y región orbital) en el momento de querer solucionar el problema que se clasifica y se ajusta a las necesidades que son determinadas por los siguientes tres factores: tiempo integrado, complejidad e innovación.

Se ha descubierto que el humano no es el único capaz de tomar decisiones, las cuales la mayoría involucran experiencias previas. Éstas se pueden tomar de forma racional o de forma inconsciente. Están conectados con las funciones de los niveles más bajos de la jerarquía de las estructuras ejecutivas del organismo. Las decisiones son iniciadas por medio de la percepción seguido por el razonamiento. Tomando en cuenta también los aspectos sociales, éticos y estéticos.

Cuando la decisión está tomada y ya está empezada la acción en el cerebro, es cuando la competencia de varias influencias que llegan a la corteza frontal puede que según su intensidad o probabilidad de actuar, se mantengan en la atención ejecutiva.

Se ha descubierto que entre los 6 y 16 años surge un cambio en la inteligencia debido al desprendimiento masivo y progresivo de la inteligencia de los sentidos. Por lo que la independencia intelectual se lleva a cabo como resultado de la maduración de la corteza prefrontal. También se extiende el vocabulario y la imaginación del niño (inventar el futuro) lo que le permite crea metas, proyectos y planes y al mismo tiempo ponerlas en acción. Pero todas éstas visiones se basan en el pasado (conocimiento aprendido por medio de la atención percepción y lenguaje) y del presente.

El hemisferio izquierdo juega una función muy importante en la inteligencia creativa, y en especial en la espacial. Sin embargo, Carlsson realizó un estudio donde demuestra que la creatividad se fundamenta en la actividad metabólica en la corteza prefrontal dorsolateral, concluyendo de esta forma que el hemisferio que más contribuye es el derecho.

Se ha definido “crear” como la relización de nuevas cogniciones fuera de las ya antes establecidas. Encontrándolas por medio de las cogniciones antiguas.

Inteligencia creativa
El hemisferio izquierdo tiene un papel muy importante en la inteligencia creativa en particular la creatividad espacial. Estudios han demostrado que este hemisferio le da poder creativo al cerebro. Aun existen pocos estudios sobre las funciones del cerebro en la inteligencia creativa. Un estudio realizado por Carlsson demuestra que la creatividad se fundamenta en la actividad metabólica en la corteza prefrontal dorsolateral, además llego a la conclusión que los dos hemisferios del cerebro contribuyen mucho pero el que más contribuye es el derecho que el izquierdo. Se ha definido “crear”, cuando hacemos nuevas cogniciones fuera de las que ya teníamos antes.

Existen tres categorías principales de entradas neurales que activan las redes corticales en el proceso creativo, para crear nuevas cogniciones perceptuales y ejecutivas, las cuales son:
· Entradas de la formación límbica y mesencefálica.
· Entradas de otras redes corticales
· Entradas de los sistemas sensoriales.

En el sistema límbico y la neocorteza existen también cogniciones corticales que se encargan de facilitar y mantener el proceso de inteligencia creativa.




jueves, 12 de noviembre de 2009

Lenguaje






El lenguaje es un proceso complejo sofisticado, sin el cual los seres humanos tendríamos problemas de comunicación. Es precisamente este hecho lo que marca la diferencia evolutiva entre animales y humanos. Ya que es tan importante, su estudio se ha llevado a cabo por muchos años, descubriendo que no existe ninguna operación mental que no pueda ser reflejada por el lenguaje. Gracias a esto, ha sido apodado el espejo de la mente.

Es imposible determinar una fecha exacta en donde se desarrolló el lenguaje por primera vez. Pero es seguro que fue la culminación de un período de desarrollo y progreso para la raza humana, ya que el lenguaje es considerado el mejor y más efectivo medio para adaptarse al medio ambiente y a la sociedad. Se ha convertido en el complemento para el lenguaje corporal y facial, ya utilizado por otras especies animales.
En la evolución, el desarrollo de las estructuras sensitivas y motoras se da paralelamente, involucrando también el desarrollo del lenguaje. Crece en dirección hacia arriba (estructuras límbicas) y hacia los lados (neocorteza y hemisferios cerebrales). Cuando la neocorteza está en proceso de desarrollo, el lenguaje depende de las estructuras límbicas, de tal manera que se encuentra directamente influenciado por sentimientos, emociones y estados de ánimo de la persona.

Los lóbulos cerebrales contienen una gran cantidad de actividad neuronal durante el desarrollo de la corteza. Estas áreas son las últimas en finalizar el proceso de mielinización, haciendo posible la comunicación a través del lenguaje posterior a las actividades motoras y sensoriales. Es debido a esto que un bebé no nace sabiendo hablar, sino se da conforme pasa el tiempo, creando un sistema mental de asociación de palabras basada en reglas gramaticales específicas. Pero sí es capaz de crear relaciones entre objetos, palabras y necesidades para intentar comunicarse con los demás.

El desarrollo de las habilidades lingüísticas se de en el hemisferio izquierdo del cerebro. Se ha comprobado que, gracias a la plasticidad neuronal, una persona es capaz de recuperar el lenguaje después de haber sufrido una lesión en este hemisferio. Sin embargo, el derecho puede sustituir este proceso, pero no lo hará a la perfección, ya que no posee las mismas habilidades sintácticas ni semánticas que el izquierdo.

Se han realizado diversos estudios para investigar más a fondo la predominancia de este hemisferio. Se ha descubierto que las estructuras se desarrollan tempranamente, (Células y dendritas son mayores en el lado izquierdo que en derecho, al igual que el cuerpo calloso) permitiendo que el infante comience a formar habilidades en el lado derecho del cuerpo, ya que los hemisferios dirigen la parte contraria del cuerpo, a lo que se le conoce como asimetría. Como por ejemplo, escribir con la mano derecha, voltear a la derecha al escuchar un sonido, etc.

Aunque el hemisferio izquierdo esté especializado en el lenguaje, esto no significa que el derecho no tenga nada que ver en este proceso. La comunicación entre ambos y el intercambio de información es lo que produce como resultado la habilidad lingüística de un ser humano. Pero recordemos que el área posterior y la anterior del hemisferio izquierdo son las encargadas principales del desarrollo del lenguaje.

La música, considerada una clase de lenguaje, se ha comprobado que depende de ambos hemisferios cerebrales. La lectura de las notas musicales activa la corteza en el área de Wernicke, y tocar activa la corteza en el área de Broca. Es decir, la memoria musical depende en un parte de la integridad funcional de la corteza temporal del hemisferio derecho, y el análisis y el tocar un instrumento depende de la corteza del hemisferio izquierdo.

Las lesiones cerebrales han dado lugar a afasias, ya sea del área Wernicke o Broca. Dependiendo del lugar de la lesión, las habilidades específicas de ésta disminuirán o se verán afectadas por el tejido dañado.

Las lesiones en la corteza del hemisferio dominante pueden producir agnosia, que de define como falta de conocimiento de palabras y frases. Cuando se lastima el hemisferio derecho puede que el paciente no recupere el sentido de la estructura, ya que causa una agnosia para los materiales auditivos no verbales, como la música. Estas lesiones afectan las manifestaciones lingüísticas cognitivas del orden superior jerárquico de la percepción, de tres distintas maneras:
a. Modo de cruz cognitivo: Es cuando el paciente no puede nombrar los objetos presentados visualmente o de sus características. Por ejemplo cuando le enseñan un cuadrado y sabe que es un cuadrado pero dice círculo.
b. Léxico cognitivo: Es cuando el paciente no logra comprender las palabras escritas. Por ejemplo, lee cuadrado, aún sabiendo qué es un cuadrado no logra relacionarlo.
c. Cognitivo categórico: Cuando el paciente no logra identificar a qué categoría pertenecen los objetos. Por ejemplo: clasificar figuras geométricas, utensilios caseros, etc.

Tras varios estudios de lesiones se ha llegado a la conclusión, que el sustrato del idioma es el mismo que sirve para la percepción y la memoria sensorial. Éste consiste en el “sustrato del la jerarquía de la corteza de las redes cognitivas que representan todas las cogniciones al acceso de la lengua”. En el nivel más bajo de la jerarquía en la corteza de asociación auditiva, se encuentran las redes cognitivas que asocian los sonidos vocales; en los niveles corticales superiores cognitivos, se constituyen por la asociación entre fonemas y estímulos de otras modalidades, como visuales; y por últimos en los niveles más altos se encuentra “la transmodal cognits categórica y conceptual”.

Lesiones en la corteza prefrontal medial, afectan el área cingular, lo que impide el habla. Dependiendo del tamaño de la lesión ésta puede llegar a causar mutismo (ausencia de lenguaje provocado y espontáneo). La lesión en la corteza prefrontal lateral incita a trastornos del lenguaje, dependiendo de la extensión y localización de la lesión, hasta puede llegar a causar una afasia motora central (empobrecimiento general de la estructura del lenguaje).
Las palabras aparecer organizadas de forma jerárquica en la corteza frontal y lateral de una forma similar a la de la cognición semántica en la corteza de asociación posterior. En los niveles más altos de la jerarquía frontal (corteza prefrontal lateral), es donde se aprende las proposiciones más complejas de forma esquemática. En la corteza premotora, se encuentras las proposiciones simples con una sintaxis; y en el nivel más bajo (área de Broca y la corteza motora) se encuentran proposiciones simples con estructura elemental.

Se ha llegado a descubrir que los verbos y palabras de acción son representados en la corteza frontal; y los nombres tanto de personas como de objetos, son representados en la corteza asociativa posterior.


Semántica (lenguaje), está organizada jerárquicamente donde el nivel más bajo está constituido por letras o sonidos que forman unidades simbólicas (palabras). Existen dos tipos de palabras: de clase abierta (nombres, verbos, adjetivos), éstas tienen significado semántico; y de clase cerrada (artículos, proposiciones y conjunciones) no contiene significado por sí solo. Éstas palabras forman enunciados y éstos forman frases, a todo este conjunto se le llama como sintaxis.
Las palabras escritas activan las áreas visuales, estas mismas cogniciones pueden entrar tanto por el ojo como por el oído. La activación de la estructura ejecutiva por medio de palabras revela la participación de una ejecución de acción con propósito en un ciclo re percepción-acción.

El sustrato semántico del lenguaje contiene un núcleo esencial de las áreas corticales alrededor de la cisura del Silvo en el hemisferio izquierdo, lo que le permite al recién nacido la vocalización (balbuceo), lo que con el tiempo va a ir creando redes de asociación verbal en las regiones posteriores y frontales, lo que le va a permitir conforme va creciendo relacionar ese balbuceo con sus primeras palabras bien pronunciada y así sucesivamente. Cuando estas redes no se desarrollan bien, puede crear un desorden en el lenguaje como por ejemplo la dislexia. En el modelo de la organización perceptual del idioma, la distribución de los conceptos depende de la modalidad sensorial o motora de su origen.

Existe un sistema léxico-semántico de redes neurales, el cual es un sistema paralelo que representa las palabras para las “correspondientes categorías cognitivas del rango jerárquico equivalente.” Éste sistema está ligado al cognitivo para trabajar tanto en el ámbito de los símbolos verbales junto con la memoria y percepción. Éstas se desarrollan de lo particular a lo general, de lo concreto a lo abstracto.

En los niveles inferiores de la jerarquía de la percepción, los fonemas elementales son letras y sílabas y los nombres de “qualia” sensorial. En cambio en los niveles superiores, las palabras representan cada vez más complejo y cognitivo conceptual.
Sintaxis (juntar) tiene como función el trabajo de la corteza del lóbulo frontal. También brinda el significado de la oración, ordenando las palabras en el dominio temporal (esencia de ésta). Esto se logra gracias a la ayuda de la semántica y el léxico. Al mismo tiempo crea una confusión en saber cómo las cogniciones y los símbolos verbales son seleccionados por el tiempo y ordenados para darle un significado al lenguaje.

Afasia, según la Real Academia Española es “la pérdida o trastorno de la capacidad del habla debida a una lesión en las áreas del lenguaje de la corteza cerebral”. Existe un tipo de afasia que se le llama Broca, éste se caracteriza por la incapacidad de realizar sintaxis. El cual recibe el nombre de déficit central sintáctico, se caracteriza por la falta de palabras funcionales como por ejemplo: pero, a, ante, en, entre, con, contra; también falta de prefijos y sufijos.

El área de Broca tiene como función principal la unión del habla, por medio de palabras funcionales e inflexiones adecuadas para la relación de palabras en una frase u oración. Tanto el hemisferio dominante como una parte de la corteza premotora coordinan el habla automático, a través de extensas rutinas; y por otro lado se en encuentra la corteza prefrontal lateral, que se encarga del acceso a la cognición ejecutiva que sirve para la formación de un nuevo lenguaje y textos.

Los mecanismos neuronales son esenciales para dos distintos tipos de operaciones cognitivas de suma importancia para la sintaxis. Las cuales dirigen a la corteza del lóbulo frontal hacia un camino trascendental, interviniendo en el habla, lectura y escritura. Éstas son:
· Acceso al léxico: Variedad de vocabulario y palabras para definir
· Memoria de trabajo: Recordando lo mencionado en capítulos anteriores es la encargada de prestar atención a la representación interna de los estímulos.

El lenguaje y la realización de una acción, es procedida por la formulación mental de un plan o esquema de la experiencia. Este proceso necesita el acceso de las redes frontales a las semánticas-léxicas de la corteza ejecutiva y perceptual. La sintaxis necesita de acceso a la memoria y al léxico. Este acceso lleva a la activación asociativa, de una serie de cogniciones.

Cuando las redes corticales son activadas influyen en los estados de una frecuencia fija, lo que va determinar si en cierto tiempo una red asociativa va a hacer posible la preparación de de otras frecuencias dentro del dominio léxico, y la recuperación de la memoria.

La sintaxis del lenguaje comparte áreas corticales con la unión de las acciones no lingüísticas. La información léxicas interactúan con la redes cognitivas en el proceso sintáctico en todos los niveles de la jerarquía tanto perceptual como ejecutiva, especialmente en el hemisferio izquierdo, en donde se transforma la información en escritura y habla. Éstos niveles jerárquicos contiene representaciones de forma semántica y léxica donde la corteza prefontal selecciona la información para la sintaxis. La sintaxis por otro lado se determina por la intervención de las siguientes contingencias:
· La relacionada con las series de palabras
· La relacionada entre frases, palabras y oraciones. También la lingüística.
Mediante la retroalimentación interna y externa, se asegura el orden de las palabras, freses y oraciones de acuerdo a su significado.

viernes, 6 de noviembre de 2009

Atención

En los inicios de la psicología, la atención no era considerada un factor importante de estudio. Fue hasta que William James analizó más a fondo e inventó una definición casi perfecta de qué es la atención y cómo funciona en el cerebro humano.

Algunos animales no tan evolucionados basan su percepción del mundo al tener un flujo de información proveniente de los órganos sensoriales a receptores motores y viceversa. Los humanos, por otro lado, poseemos un sistema de retroalimentación interno, el cual nos permite hacer un análisis del estímulo en todos los niveles desde perspectivas relevantes. Éste proviene de la corteza prefrontal y facilita la atención.

Esta ventaja del ser humano está acompañada del control de feedforward, el cual modula las actividades sensoriales en diferentes etapas para que el resultado del análisis sea más eficiente. Ambos trabajan en equipo durante el proceso de percepción de estímulos y análisis interno, mandando señales entre niveles de distinta jerarquía.

Sin embargo, la atención no genera nuevos impulsos sensoriales, sino solamente modifica los receptores para enfocar específicamente objetos o circunstancias deseadas. Es necesario que se den dos estímulos: uno de inhibición y otro de excitación en los sistemas motores y sensoriales. De aquí se derivan las operaciones básicas de la atención:
- Aumentar el procesamiento en un sector reducido de movilidad y cognición
- Reducir la competencia externa

Ambas operaciones tienen que ser sumamente específicas, ya que la corteza cerebral está interconectada y consta de sistemas cognitivos entrelazados. Los sistemas más altos controlan la atención y organizan los sistemas menores para responder a los estímulos provenientes de los órganos sensoriales.
También hay 2 procesos fundamentales de la atención:
- Enfoque de atención: seleccionar específicamente a dónde se enfocará la atención y analizar solamente este sector.
- Suprimir estímulos extra: este proceso se encarga de ignorar o suprimir todo estímulo que pueda ser una distracción para el enfoque de la atención.


Para que una persona pueda relacionarse adecuadamente con el medio ambiente, el trabajo que debe realizar el cerebro no es fácil. Necesita impulsos constantes de las estructuras internas para mantener el proceso y análisis de estímulos en funcionamiento. Son estas estructuras las que controlan el sueño y la vigilia, ya que mandan impulsos excitatorios para regular la energía y el nivel de atención durante ambas etapas.

El sistema límbico también tiene influencia sobre la corteza cerebral. Cada estímulo pasa por un examen de sentimientos y emociones y después continúa su proceso de análisis. La reacción de la persona a un estímulo va a variar dependiendo qué sentimientos le evoque. Estructuras como la amígdala y el hipotálamo influyen en esto.

Tanto niveles altos como bajos se encargaran de manipular los impulsos. Sin embargo, dependiendo de las características de éste, será captado y analizado primero por los sistemas bajos o por los altos. El flujo de información desde abajo hacia arriba se encarga de reconocimiento y relaciones, opera en un sistema paralelo y con espacios cortos latentes. Mientras el flujo desde hacia arriba para abajo se encarga de enfocar y de analizar más profundamente, opera en serie, con espacios latentes prolongados (estas células se llaman inferotemporales). Ambas corrientes son las que forman el proceso de atención perceptual.

La atención se basa en el mismo principio que los demás procesos estudiados: se trata de la re acomodación de experiencia nueva entrante dependiendo de la vieja que ya se encuentra almacenada en el cerebro.

Existe un tipo de atención que se encuentra entre la memoria a corto y a largo plazo. Se llama la memoria de trabajo, la cual consta de información antigua mezclada con elementos recientes, todos listos y frescos para ser utilizados en cualquier momento. Es una memoria activa que sirve para resolver problemas inmediatamente y ejecutar operaciones cognitivas.
Goldmac-Rakc realizó un estudio importante para aclarar la topografía de la memoria de trabajo en la corteza pre-frontal de los simios. También descubrió que esta memoria consiste en la activación de los componentes neuronales de una red cognitiva grande de memoria perceptual y ejecutiva.

Después de varios experimentos se ha podido comprobar que el enfriamiento deprime los componentes de las redes corticales o las cogniciones de la memoria. También cuando se da en la superficie cortical, impide la activación de la red encargada de la memoria visual.

La memoria de trabajo tiene como mecanismo primario la excitación entre redes corticales por medio de las reentradas. También el enfoque de la atención cambia de una parte de la red a la otra, las cuales representan características distintas de la cognición. La memoria de trabajo es la atención centrada que se representa la forma interna de una cognición, las cuales consisten en memoria a largo plazo en una red de la corteza asociativa.

La atención ejecutiva es generada y guiada dentro de sistemas de procesamiento. Consiste en la selección entre redes ejecutivas. Es un proceso auto-generado, esto quiere decir que no necesita el apoyo de un ejecutivo central. Ésta se encuentra por toda la corteza frontal, al mismo tiempo se involucran redes en el proceso de selección tanto de entradas como de salidas de las acciones ejecutivas.

Cuando las entradas antes mencionadas junto con las acciones dirigidas a su meta son simples, las cogniciones ejecutivas son representadas en los niveles más bajos e intermedios de la jerarquía. En cambio cuando estas entradas son más complejas, la atención ejecutiva y el proceso selectivo se representan en los niveles más altos.

Las dos funciones principales que ejerce la corteza prefrontal lateral son:
· La organización del comportamiento rutinario, instintivo o ensayado con anterioridad. Este se da de una forma secuencial, con la excepción de cuando necesita la mediación de un suceso a través del tiempo, lo que se considera un suceso esencial.
· La medición la cruz-temporal contingente en el ciclo de percepción-acción, el cual es auxiliado por dos funciones de la corteza:
- Memoria de trabajo: encargada de prestar atención a la representación interna de los estímulos.
- Grupo preparatorio: el cual se encarga de adelantar las posibles consecuencias que se viven en el presente y que se pueden dar el futuro.

También la corteza prefrontal se encarga de la integración temporal, esto quiere decir que organiza toda la información que ha sido interrumpida de una u otra forma, de modo que da orden y puntualidad a diferentes acciones con un fin determinado.

Al unir la atención y la ejecución motora, éstas rigen una misma función la cual es seleccionar sistemas motores para la realización de una acción. Éste control ejecutivo no se origina en la corteza frontal, sino en el ambiente y en las cogniciones perceptuales que procesan esta misma información. Ciertas regiones del lóbulo frontal juegan un papel muy importante que necesitan una alta atención espacial.

Estas representaciones de acción por medio de las cogniciones ejecutivas, están organizadas jerárquicamente desde la corteza motora a la pre-frontal (donde las cogniciones ejecutivas se vuelven más amplias y abstractas). Para cualquier tipo de ejecución se necesitan todos los niveles jerárquicos, sin embargo este mensaje va desde la corteza pre-frontal hasta la motora. Toda esta selección de trabajo que se da hace que la estructura ejecutiva sea más selectiva y el proceso sea inhibitorio.

Existen dos tipos de procesamientos:
· Procesamiento en serie: Ayuda a una asignación correcta y puntual de los recursos neurales para así lograr un orden en la ejecución de acciones que se dan en secuencia.
· Procesamiento paralelo: Se realiza de gran forma para poder completar el procesamiento en serie.

Existe una retroalimentación (seguimiento) por parte de los receptores y las áreas posteriores de la corteza asociativa para que la memoria ejecutiva logre llevar a cabo de la mejor forma sus acciones y para poder cerrar el ciclo de percepción-acción. En este ciclo la retroalimentación de los sistemas motores y sensoriales es correspondida por otra retroalimentación inhibidora que va en dirección opuesta, la cual constituye el componente de la atención

viernes, 30 de octubre de 2009

Memoria




La definición de memoria se ha ampliado conforme han pasado los años. Se ha concluido que dentro de la definición se incluyen habilidades motoras, conocimiento perceptual, procesos conscientes e inconscientes.

Hay una diferencia entre conocimiento y memoria:
- Conocimiento: es la memoria adquirida por experiencia de los hechos y la relación entre estos. No tiene tiempo, aunque su adquisición tenga una fecha específica.
- Memoria: involucra el factor de tiempo, ya que los hechos pasan por un proceso de consolidación antes de convertirse en conocimiento.

Se necesita de conocimiento previo para almacenar nuevas cosas en la memoria, ya que sin él es imposible asociar los nuevos estímulos y experiencias entrantes.


Procesos tales como memoria, percepción y conocimiento están estrechamente unidos, ya que las mismas redes corticales contienen información acerca de los 3. Su formación se basa en la asociación. La memoria, por ejemplo, se da al asociarse células informativas con otras y producir una relación, la cual es almacenada en redes y sistemas de asociación para poder después reconocer y recordar. Estructuras como el hipocampo se encargan de la asociación entre células corticales para crear memorias nuevas. Estudios con seres humanos y chimpancés han demostrado que esta estructura es en donde se deposita la memoria declarativa, y que sin ésta, el cerebro es incapaz de recordar nuevas cosas, pero sí de seguir funcionando en las demás áreas.

Para codificar la memoria es necesaria la atención, ensayo, repetición y práctica para que ésta sea almacenada correctamente en la primera etapa. Al igual que el hipocampo, la amígdala se cree que también juega un papel importante en este proceso, ya que evalúa la influencia de las emociones en la percepción del estímulo. Y estas dos estructuras cerebrales requieren de una excitación acompañada de una inhibición para crear un sistema de memoria nuevo, debido a que ambos estímulos generarán nuevas asociaciones y discriminaciones en la corteza.

Como se ha mencionado en capítulos anteriores, el sistema de la corteza de asociación está dividido jerárquicamente en distintos niveles. Sin embargo, los estímulos utilizados para formar un recuerdo nuevo pueden provenir de cualquiera de estos niveles, no hay barreras. Estos se complementarán con los estímulos provenientes de fuera para crear las redes asociativas para relacionar un recuerdo.

Gracias a este libre recorrido entre los niveles de la jerarquía es posible que el mismo grupo de neuronas sea parte de varios recuerdos. Es el mismo principio que explica que el todo no es igual a la suma de sus partes. Funciona como la comida: en el refrigerador hay kétchup, leche, queso, crema, yogurt, tomate, fresco, jamón, etc., pero dependiendo con qué otra comida sea mezclado, el resultado será diferente. Un plato de cereal con leche no será lo mismo que una salsa blanca con leche y crema utilizada para servir con espagueti.

Estudios y experimentos de Ebbinghaus han llegado a la conclusión de que existen dos tipos de memoria, las cuales pueden ser reforzadas con la repetición y el ensayo:
- A corto plazo: capacidad limitada de almacenaje, olvido rápido
- A largo plazo: capacidad ilimitada, poco olvido o nada

Más adelante, Atkinson y Shiffrin indagaron en este tema, proponiendo la idea de que cada memoria se almacena en un lugar distinto del cerebro, permitiendo que recordemos las primeras cosas de una lista en el área de memoria a corto plazo, olvidando las del centro y recordando también las últimas, ya que aún se conservan en la memoria a corto plazo.

Sin embargo, para que un recuerdo se almacene en la memoria, no debe ser tan complejo y numeroso. El olvido se da más fácilmente cuando un recuerdo posee estas características, pero será sencillo de recordar si no.

Estudios tanto en humanos como en animales han llevado a los científicos a una confusión. Existe la probabilidad de que no haya etapas de la memoria, sino sea un solo sistema el que se encargue de todo. Sin embargo, aún no se ha podido comprobar ninguna de las dos teorías.


La diversidad de los recuerdos, de la memoria, es esencial, pero también representa un problema: No puede clasificarse en categorías concretas ya que está mezclado. Todos los sistemas y recuerdos están conectados en la corteza. La única manera de crear un orden o una clasificación es con la arquitectura o biología de la corteza cerebral (capítulo 3). La memoria perceptual está almacenada en la parte posterior de la corteza, la cual se encarga del sistema sensitivo. La memoria ejecutiva en la frontal, encargada del sistema motor.

Ya que se almacena en la parte posterior, la memoria perceptual se adquiere a través de los sentidos. Se conforma de las experiencias que ha tenido el individuo, pero también del “conocimiento viejo” que ya se encontraba anteriormente. O sea que las experiencias nuevas están sostenidas por conocimiento previo.

Cada nivel de la corteza de asociación se encuentra intercalado y relacionado en los lóbulos cerebrales. Cada uno de ellos contiene elementos compartidos por varios sistemas y redes. Sin embargo, los hemisferios parecen trabajar independientemente en algunas áreas. El izquierdo se encara del razonamiento lógico y del cálculo, mientras el derecho de la memoria y otros procesos no verbales. Pero esto no significa que no estén comunicados. Recuerdos pueden ser almacenados en ambos hemisferios y viajar de uno a otro a través de fibras del cuero calloso.


Se ha comprobado que mientras más fuerte sea la asociación de los elementos en un recuerdo, será más difícil que éste se dañe u olvide. Hay dos maneras en que un recuerdo puede volverse más sólido:
- Si su contenido es más redundante y sostenido por varios sistemas de niveles inferiores, si se llega a perder alguna de las conexiones, todavía existen más en niveles más bajos que puedan reemplazarlas.
- Si un recuerdo se encuentra en niveles superiores, es más probable que esté al alcance de varios caminos de asociación para llegar a él, no solamente el mismo por el cuál se creó.


La corteza prefrontal realiza el rol de comportamiento, lenguaje y la representación de planes. La corteza del lóbulo frontal se encarga de almacenar la memoria, y así, poder expresar de mejor forma la experiencia perceptual, planes a futuro y formas de comportamiento. La lesión a esta parte del cerebro causa dificultad para formular planes de la conducta, ósea, un déficit en la memoria futura. También se le llama a la corteza frontal, ejecutivo.
La sinapsis que se da entre las neuronas de redes ejecutivas en las entradas de modulación, llevan información a la corteza frontal sobre las consecuencias de las acciones. Tras varias investigaciones de la corteza frontal se ha llegado a la conclusión que las neuronas de la corteza prefrontal contribuyen al comportamiento de los estímulos tanto visuales como auditivos. También se encargan de la memoria a largo plazo.

Una gran parte de la memoria ejecutiva (también llamada memoria procedimental y órgano de la creatividad) está representada en redes de la corteza frontal las cuales están organizadas en rangos jerárquicos que en algún grado se pueden unir. La lesión en ésta va a determinar si va a afectar a la memoria de nivel bajo o alto. Es importante recordar que ésta corteza es importantísima para la inteligencia.
En términos cognitivos y neurales, el proceso de activación de la red de la memoria se logra realizar gracias a la asociación tanto motora como perceptual, esto quiere decir, desde lo más simple hasta lo más complejo.

La recuperación de la memoria logra ejecutar el trabajo gracias a una gran cantidad de estímulos internos y externos, esto es según el estado en que se encuentre el organismo. Ésta está dirigida por una serie de recuerdos y reconocimientos (actos de recuperación, búsqueda de la memoria, memoria de trabajo, atención, etc.) que se denominan como la parte consciente. La parte inconsciente la abarca en gran parte la recuperación de lo ya establecido. Algunas memorias son inaccesibles a nuestra memoria, como por ejemplos cuando se reprime, niega, etc; pero otras se pueden recuperar cuando estamos en un estado consciente, de sueño o hipnótico. En cambio cuando fallan las redes de la memoria puede causar enfermedades como la amnesia.

Es importante saber que el hombre puede recordar de mayor forma lo general y lo que le ha llamado la atención, que los detalles. Es por eso que la memoria puede ser más fácilmente recuperada por reconocimiento que por el recuerdo. Por ejemplo en el reconocimiento, estamos en una fiesta y bailamos con el chico que nos gusta, después cuando escuchemos la canción con la que bailamos con él rápidamente la vamos a reconocer. En cambio en esa misma fiesta nos presentan a una persona pero sólo la saludamos rápidamente porque queríamos seguir bailando, después cuando la veamos en el súper vamos a tener estímulos de forma indirecta y sólo vamos a poder decir “ella se me hace conocida”.

El hipocampo es importante para la recuperación de distintas clases de memoria, pero en especial de la declarativa. Es importante mencionar que la vieja memoria da lugar a que se forma la nueva memoria (cuando nos aprendemos algo por medio de una canción ya conocida), y el hipocampo es el que influye en este proceso.

Existen tres categorías de las entradas neurales que activan las redes de la memoria cortical:
· Estímulo sensorial: recupera la memoria a través de un proceso jerárquico los estímulos sensoriales asociados a la misma red.
· Entradas provenientes de otras redes de la memoria: Una red activa puede actuar como recuperación de otras redes que comparten vínculos similares.
· Entradas del entorno que incluyen influencias de sistemas viscerales y del sistema límbico (substratos neurales del instinto y del afecto): El diencéfalo y la parte inferior del cerebro integran influencias viscerales, las cuales son transmitidas al sistema límbico a diferentes áreas corticales.
Luego éstos estímulos son procesados en la amígdala ya sea antes o al mismo tiempo que llega a la corteza.

La memoria emocional son las entradas emocionales asociadas con estímulos externos y las redes que los constituyen, son enviadas a la corteza desde las estructuras límbicas. Esta memoria puede causar problemas para la recuperación de la memoria, por cualquiero problema que se presente de distorsión o mal adaptación de la recuperación de la memoria. Otras patologías de esta memoria pueden causar descontrol en la memoria perceptual o en la motora. Como por ejemplo el Síndrome de Tourett, es un síndrome genético heredado en el que sólo una parte de la memoria motora es repetitivamente recuperada y representada.

Aún estando en un estado consciente de la memoria que recuperamos, éstas se mantienen inconscientes. Esto quiere decir que todo lo que hacemos a diario podemos decir que estamos consciente pero hay ciertas cosas que tanto que las hemos repetido que ya las hacemos de forma inconsciente (o como dicen la mayoría por institnto). Como por ejemplo: cuando en la casa tienen portón eléctrico, el cual utilizan unas 4 veces al día, saben que se meten al carro lo arrancan y apachan el botón para abrirlo o cerrarlo, pero si alguien se les adelanta, ustedes no van a estar conscientes que ya esta abierto y lo van a volver a apachar. O aún cuando saben que ya está abierto sienten la necesidad de volverlo a apachar.

Un estado de la memoria se conoce por el fenómeno de “Priming”, éste facilita la recuperación de la memoria por exposiciones anteriores a estímulos que están relacionados a la memoria. Ésta relación puede ser sensorial, perceptual, lógica, ejecutiva o semántica.

Por último es importante mencionar la memoria episódica autobiográfica, esto quiere decir, que son episodios en la vida de alguien que tienen características de temporalidad:
· El tiempo en el que el episodio se dio.
· El orden temporal de los eventos que formaron el episodio.

viernes, 23 de octubre de 2009

Percepción


En este capítulo se mostrarán bases sólidas que respaldan la idea de que los sistemas corticales están organizados jerárquicamente en capas. El orden establecido se debe a la complejidad de cada capa y a lo que ésta contiene de material cognitivo. El resultado de esta organización es que se crea en la corteza un proceso isomórficamente correspondiente al orden mental de percepción.
Años atrás se tenía la idea equivocada de que la percepción era simplemente cómo los estímulos del mundo exterior entraban a nuestro cuerpo a través de los sentidos. Sin embargo, esta idea era demasiado vaga, hasta que Bishop Barkley y Helmholtz indagaron en el tema y lo ampliaron. Llegaron a la conclusión de que la percepción está basada en el pasado, en la memoria que cada persona posee de los eventos que han ocurrido. Lo que realmente sucede es que percibimos lo que recordamos y recordamos lo que percibimos, de tal manera que solamente reconocemos lo que ya hemos visto anteriormente y formamos nuevos conocimientos de lo nuevo.
Para que este proceso sea llevado a cabo, se dan una serie de pasos, tanto conscientes como inconscientes, que nos permiten que la información llegue completamente lista al cerebro. El factor de la atención es tomado en cuenta debido a que es ésta la que guía la organización, junto con la memoria. La tarea que debe realizar la atención es muy clara: discriminar nuevos estímulos, reclasificarlos y re categorizar el medio ambiente. Ya que su propósito es definido y muy útil, se considera esencial para ayuda y apoyar al funcionamiento del proceso cognitivo humano.

La atención selectiva consta de dos componentes que actúan en equipo para crear un resultado exitoso: inclusivo y exclusivo. Como los propios términos indican, el primero consiste en enfocar los aspectos resaltantes para el análisis profundo de ellos; el segundo excluye todos aquellos aspectos que interfieran en el enfoque de lo que se considera realmente importante. Sin embargo, el estado de ánimo de la persona y sus valores personales pueden distorsionar la percepción, ya que tiene una influencia directa sobre la atención y sus dos componentes. Gestalt

La escuela de la Gestalt ha utilizado las formas y fondos del mundo para investigar la visión y percepción del ser humano. Se ha descubierto que la visión del mundo que ya conocemos nos ayuda a crear formas y a elaborar relaciones entre ellas para completar la idea, el fondo. La mente es capaz, a través de ciertos mecanismos, de completar una figura aunque en ella se encuentre un hoyo, también tiene la capacidad de separar y unir figuras en el mismo ambiente.
Estos mecanismos utilizados tienen el nombre de “principios de organización”, y son: proximidad, similitud, continuidad y cierre. Gracias a estos, el sistema cognitivo forma relaciones espaciales que construyen la percepción del mundo exterior. Es aquí donde se inicia la explicación de la correspondencia isomórfica entre los dos mundos: perceptual y neural.
A través de las investigaciones de la Gestalt se ha logrado indagar más acera de la constancia perceptual y la simbología, temas que han circulado entre los psicólogos y neurocientíficos por años. El problema de la constancia perceptual consistía en cómo era posible que el ojo humano, existiendo tantos colores y formas, diferenciara un objeto entre varios y pudiera clasificarlo dentro de un grupo. La solución dada por la Gestalt es simple: es la relación entre los elementos lo que define la percepción, no el valor absoluto de los elementos. La simbología, por otro lado, ha permanecido sin resolver, ya que el uso de símbolos que sustituyen las representaciones sensoriales es inexplicable para los científicos.
El sistema por el cual un ser humano capta los estímulos funciona de esta manera: Un estímulo en el mundo exterior entra en el umbral de percepción de una persona. La mente rápidamente lo capta y lo manda al área destinada para él. En seguida es recibido por este sistema de estímulos similares e inmediatamente activa el sistema cognitivo entero. Para que se de esta clasificación lo único que se necesita es que el estímulo nuevo posea algunas de las características del grupo para ser reconocido como miembro de tal.
Es necesaria la organización de esta información, debido a que la percepción funciona todo el tiempo, enviando señales nuevas al cerebro constantemente. El procesamiento paralelo es lo que permite que el cerebro sea capaz de asignar estímulos a grupos para que estos sean analizados más adelante. Para la visión es esencial, ya que el ambiente cambia rápidamente. Es gracias a este proceso que varios sistemas pueden ser activados al mismo tiempo, ya que relaciones y similitudes entre estímulos ocurren simultáneamente. Las gestalts encontrarán similitudes rápidamente si ya son familiares, pero las nuevas serán sometidas a un proceso más detenido para asociarlas a niveles más bajos.
Como se ha discutido en capítulos anteriores, los sistemas sensoriales no son permanentes, al contrario, pueden modificarse a través de los años por cuestiones perceptuales.
Fuera de la corteza sensorial se desarrollan sistemas que se encargan de percepciones simples. La información viaja en una forma paralela, ya que consta de fibras convergentes, divergentes, colaterales y recurrentes. Estas áreas se encargan de percepciones como el color y la presión. Algunas de las células de estos sistemas incluso son capaces de seguir las leyes de la Gestalt, detectando contornos que son solamente producto de una ilusión.
Los niveles más altos se encargan de procesos más complejos, como el reconocimiento de caras, por ejemplo. Esto se debe a que las neuronas poseen campos receptivos que se activan con las formas complejas y patrones. Es estos sistemas se empiezan a analizar los símbolos, los cuales se forman en el aparato perceptual de la corteza. Consisten en la relación específica entre elementos que se ha dado en experiencias repetitivas, lo que provoca que se asocie inmediatamente y se reconozca entre un grupo de estímulos de la misma categoría.
Sin embargo, fibras como las mencionadas anteriormente contribuyen al proceso perceptual de distintos niveles, ya que sus propiedades son muy útiles para asistir a los procesos más elevados o más bajos. A esto se le llama patrones de conectividad. Existen implicaciones para esta conectividad entre niveles:
- Una net que conecta atributos dispersados en la corteza de asociación es llamada un “cognit” - Estas redes pueden atraer atributos de otros niveles para formar una categoría más general de la percepción
- En ningún nivel existe la necesidad de una convergencia a “cognits” localizados específicamente - Atributos específicos se pueden distribuir hacia categorías más altas que posean algunos de la misma categoría. Las palabras están codificadas en sistemas neuronales en la corteza de asociación. Es por esto que el lenguaje y la aritmética se procesan en forma de símbolos, los cuales se organizan en el cerebro en niveles, los cuales se asociarán entre ellos para formar patrones.
Los niveles en que se divide la corteza de asociación son esenciales para el procesamiento de la información entrante. El hecho de que los sistemas más bajos se encarguen de procesos sencillos y rápidos, hace que los sistemas altos puedan hacer su trabajo complejo de una manera más sencilla y eficaz, ya que la información que llega a ellos ya ha pasado por un análisis. Ataduras perceptuales es un término que han utilizado los psicólogos para definir las características de asociación que se dan entre un objeto percibido y la identificación de este. También como la activación de la red neuronal y cognitiva del objeto para reconocerlo y clasificarlo.
Berger descubre el EEG, el cual define las funciones y estados cognitivos como la excitación, atención, sueño, memoria corto plazo, etc. Estos estudios se dan gracias a la medida de oscilaciones neuro-eléctricas de alta frecuencia (AF) por medio de microelectrodos y magnetoencefalografía.
Diferentes teóricos han expuesto sus diferentes pensamientos del funcionamiento de la AF, como por ejemplo:
- Llinás, Ejary y Steriade: Dicen que la AF es una tendencia inherente de las neuronas que oscilan en ciertas estructuras del cerebro, pero en especial en el tálamo.
- Singer: Dice que la actividad de AF se da más que todo en los circuitos corticales y se codifican por medio de un código específico en intervalo de las funciones cognitivas, en especial la percepción.
- Fuster: Dice que la AF refleja de una forma indirecta la codificación cortical.
- Freeman fue el primero en atribuir la AF en el olfato. Dice que esta es una expresión de la coherencia de la percepción, de la unificación y relación que se dan entre los componentes. Sin embargo, se llega a un acuerdo en que todas las neuronas van a actuar como detectores de coincidencia y de una forma sincrónica. Al mismo tiempo como lo establece la Gestalt como una unidad de proximidad y continuidad. “Si la Gestalt se codifica con un código temporal de la activación de las neuronas, por una red cuya activación supone el lanzamiento sincronizado de sus neuronas, las neuronas corticales tienden a desplazarse dentro y fuera de ciertas frecuencias y en pautas temporales.”
Cuando las palabras se perciben de forma visual o auditiva, se obtiene una AF en correlación de la relación simbólica de estas. La mayoría de estudios de estas relaciones se han observados en las siguientes regiones: occipital, temporal y parietal.
En el momento que aparecen las AF en las redes corticales, se guarda cierta relación con el estímulo sensorial percibido y la frecuencia puede ser interpretada como codificación temporal de la información en la arquitectura del enlace de las redes, al mismo tiempo, que las neuronas se sincronizan a esta misma red. Una poderosa herramienta para la exploración de la activación de las redes antes mencionadas es la neuroimagen.
Cabeza y Nyberg realizaron un examen sobre las imágenes de las funciones cognitivas, donde la mayoría de estos estudios se basan en la visión. En la siguiente imagen podrán observar como este estudio plantea la posición que tiene en el cerebro según nuestra percepción las caras, olores, objetos, etc.



Como pueden observar la mayoría de los íconos están ubicados en la corteza posterior con excepción de los íconos del olor, que se encuentran en la corteza prefrontal ya que aquí es donde se encuentra la mayor sensibilidad química. El resultado de este estudio se le llama meta-análisis. Las representaciones de objetos semánticos se basan en la activación de redes funcionales, quienes asocian y clasifican las características sensoriales. Existen características específicas como el color, el movimiento, las cuales activan las zonas en las proximidades de las áreas sensoriales que se especializan en el análisis de identificación del objeto. Estos objetos están representados en varios niveles jerárquicos, de lo sensorial a lo simbólico.

La percepción lleva a otros actos como la cognición o a la acción de la conducta.. Depende de una serie de factores que agrupan en dos categorías:
- Es la situación interna del organismo, como las unidades y motivos del momento.
- Son las asociaciones conductuales, cognitivos y emociones de la perecepción.
Este traducción es mediada a través de conexiones entre las estructuras sensoriales (constituyen el nivel dorsal o posterior) y motoras (constituye el nivel ventral o anterior) que se organizan de forma topológica y jerárquica en toda la longitud del nervio.

Uexküll deduce que el comportamiento de un ánima se compone de una sucesión de reacciones motoras de adaptación a los cambios en su exterior e interior. Esto quiere decir que la adaptación del comportamiento se basa en que se puede lograr un cambio en el ambiente por medio de señales sensoriales detectadas por el cuerpo que generan una retroalimentación que regula nuevas medidas, como instintiva, reflexiva y bien aprendida en los niveles bajos así como la médula espinal, el hipotálamo, etc. Y la transformación en el comportamiento, el habla el razonamiento, en los niveles más altos, como las regiones de percepción y la corteza cerebral.

En el punto de vista sensorial de la corteza del ciclo de percepción, podemos encontrar organizada de forma jerárquica las áreas posteriores que representan la percepción; desde el punto de vista motor se encuentra organizado de la misma forma jerárquica las áreas ejecutivas.
Este cicloacción-percepción tiene como principal función el acortar el tiempo. Separa las señales sensoriales quienes guían el comportamiento, también señales de acciones consecuentes y la retroalimentación sensorial. La integración del tiempo es una función esencial de la corteza prefrontal al igual que las bases de su papel cardinal para la organización temporal de la conducta. La corteza prefrontal está en el nivel más alto jerárquico en este ciclo, cierra el ciclo en la parte superior dándole a las cortezas posteriores señales sensoriales relacionadas con el proceso de memoria de trabajo, recuperación de la memoria, la atención. Por otro lado las cortezas posteriores que mencionamos anteriormente, auxilian a la corteza prefrontal a realizar la integración.

viernes, 16 de octubre de 2009

Neurobilogía de Redes Corticales




Este capítulo trata sobre cómo se ha desarrollado el sistema cognitivo; todas sus partes y los procesos involucrados para el funcionamiento del mismo. Habla acerca de la corteza y la neocorteza, y toca temas importantes como son los axones, dendritas y la sinapsis.

En la era Mesozoica, un grupo de reptiles desarrolló una estructura neural laminar en el área del telencéfalo. Esta estructura mamífera no fue la única que desarrollaron, pero sin duda la más importante, ya que se convertiría en la neocorteza de los mamíferos más adelante. No está claro cómo se originó, pero definitivamente ha sido de gran ayuda a los mamíferos a adaptarse a través de los años, a comunicarse mejor y a vivir muchos años más.

Se han realizado estudios comparativos para estudiar más a fondo el desarrollo de la neocorteza en el cerebro de específicos organismos. Se ha descubierto la neocortezalización: que al evolucionar, el tamaño y peso de la misma incrementa significativamente en las especies mamíferas. Sin embargo, las demás estructuras mantienen un tamaño proporcional al tamaño del cerebro. Este crecimiento se da tanto en grosor como en la superficie, ya que la densidad de las células decrece. Se da gracias a la multiplicación de unidades columnares radiales.

También se ha descubierto que un cerebro mamífero ya evolucionado posee mapas corticales más específicos, con áreas especializadas para guiar un proceso más organizado y preciso. Aspectos importantes como la proliferación de las áreas sensitivas corticales no han sido estudiados por completo, pero su investigación está en proceso. Sin embargo, hipótesis muestran que la corteza de asociación ha estado involucrada en provocar el surgimiento de áreas sensitivas y motoras.


La conectividad neocortical es un tema de importancia y ha sido estudiado más a fondo por los expertos. Mientras el grosor de la corteza incrementa y la densidad celular disminuye, se da una extensión o elongación de las dendritas. Esto se ha descubierto mediante el método de Golgi de tinción de estructuras específicas, y se ha llegado a la conclusión de la siguiente secuencia:
Formación de una capa plexiforme primordial debajo de la superficie cortical.
Formación de la placa cortical
Migración hace afuera de la zona ventricular hacia la capa superior de la placa cortical.
Descenso relativo de células hacia una parte de la corteza más profunda.
Proliferación de capas corticales


Al finalizar este proceso, las primeras células que llegaron se acomodan en las capas más profundas y las células nuevas permanecen en las capas de la superficie. La continuidad del proceso hace que el grosor de la placa cortical incremente. Es por esto que las dendritas se ven obligadas a estirarse para poder comunicarse con las células de capas distintas y lejanas a ellas.
Los datos explicados anteriormente han sido una prueba específica de la evolución de la corteza en el cerebro y de cómo se ha desarrollado la habilidad de comunicación entre células para formar un sistema cognitivo exitoso. Sin embargo, otra prueba de la evolución de los mamíferos se ve reflejada en la sustancia blanca, incluyendo el cuerpo calloso. Estudios realizados en insectívoros y primates indican que se ha expandido aceleradamente conforme han pasado los años.

Pasko Rakic ha realizado estudios acerca de la empriogenesis y procesos similares. La neocorteza surge de una capa germinal de células primordiales en la pared ventricular del tubo neural. La capa de proliferación tiene un “mapa” para guiar a través de fibras y axones terminales a cada célula a su respectivo lugar dentro del sistema. Este proceso requiere tiempo para finalizarse adecuadamente, ya que algunas células toman distintos caminos, a veces más largos y complejos, para llegar a su destino final.

Durante el segundo trimestre de gestación, el organismo ya ha completado su proceso de generación de neuronas. Sin embargo, durante el resto de la gestación y después del nacimiento todavía siguen creciendo algunas de ellas y migrando a sus lugares asignados. Cada neurona desarrolla axones y dendritas lo suficientemente largos y fuertes para hacer sinapsis con las otras. Después de haber terminado de organizarse, la neocorteza crece aún más, formando pliegues y cisuras.

La corteza pasa por períodos de exceso de neuronas y carencia, ya que la muerte neuronal es un hecho que no se detiene. Changeux y Danchin propusieron una hipótesis basada en la sinapsis para explicar ambos procesos de las neuronas. Algunos axones forman vainas de mielina durante un período de meses o incluso años. Las dendritas, por otro lado, continúan su crecimiento después del nacimiento del bebé, pero más tarde se internan en un proceso contrario y su tamaño disminuye en la etapa de la adultez.

En el cerebro existen sustancias químicas que influyen en el proceso discutido anteriormente, ya que cumplen funciones específicas dependiendo su liberación y retención. La hormona de crecimiento, tiroxina, promueve y protege el desarrollo normal de la corteza cerebral. Las neurotrofinas son substancias encargadas del crecimiento y protege la corteza visual, a la vez que sus propiedades son esenciales para el desarrollo de la plasticidad cerebral. Son liberadas desde las dendritas cuando un estímulo visual, por ejemplo, o alguna otra experiencia las activa.


La neocorteza forma relaciones con otras estructuras durante su proceso de desarrollo y madurez. Por ejemplo: axones del tálamo guían a las neuronas durante la migración. Estas relaciones corticales han generado una controversia en la ciencia:
- Flesching concluye que las áreas corticales siguen un orden cronológico para pasar el proceso de mielinización, y depende de este orden que las funciones específicas de cada área se desarrollen por completo.
- Otra idea afirma que el proceso de mielinización de los axones no es algo esencial para el funcionamiento de las estructuras en desarrollo.
- Este criterio elimina la posibilidad de un desarrollo en orden cronológico, al plantear la idea de que la sinaptogenesis y sinapsis ocurren al mismo tiempo en todas las regiones o áreas de la neocorteza
- Estudios realizados han descubierto que la corteza primaria auditiva se desarrolla sinápticamente más rápido que la corteza prefrontal de asociación.
Se ha concluido que la madurez cortical sí se da en un orden, de la primaria sensitiva hacia las áreas motoras de asociación, y que las modificaciones sinápticas y de mielinización se continúan dando hasta la pubertad del ser humano.

Se han elaborado estudios intensivos tanto en primates como en humanos. Sin embargo, ha sido más sencillo descubrir características esenciales acerca de la transmisión química y los neurotransmisores en el cerebro de un primate que en el de un ser humano. Pero gracias a estos estudios ha sido posible investigar el plan de desarrollo de la neocorteza y cómo esta se ve afectada por la interacción con el mundo exterior y de qué manera se da el proceso de selección entre neuronas y conexiones sinápticas, el cual funciona con las bases del Darwinismo. También se han encontrado pruebas para comprobar y comprender completamente la plasticidad, ya que la sustitución de funciones entre estructuras corticales sí es posible y es llevada a cabo en la vida de una persona.


Para determinar que la neocorteza está completamente formada desde el punto de vista físico, debemos saber que ésta está constituido por una gran cantidad de neuronas agrupadas en columnas de forma horizontal que a su vez cubren toda la corteza dorsal de los dos hemisferios del cerebro. Esta corteza dorsal está clasificada por áreas que les llamaron “citoarquitectura”, pueden diferir en tamaño, y forma. Las neuronas forman redes, y dependiendo el tamaño es éstas va a ser en nivel de complejidad de la acción que se está realizando.

Debemos recordar que para el funcionamiento de la neorcorteza se van a ir formando, agrupando y creciendo las representaciones cognitivas según la experiencia. Es por esto que decimos que el funcionamiento es subjetivo, ya que depende de cada persona y de cómo va a ir agrupando lo estímulos, no se ha llegado a un estudio específico que logre descubrir el enlace entre las redes cognitivas y lo que aprendemos por medio de la experiencia. Sin embargo se han establecido dos teorías que aún cuando tienen rasgos que difieren, se concluye que son esenciales la una con la otra para un funcionamiento estable.
- Seleccionismo: Habla que en nuestra corteza se encuentra lo innato y lo aprendido, quienes van organizar de forma de selección o eliminación las conexiones neurales que se dan principalmente por medio de los axones.
Está inspirado como ya se dijo en la evolución y la inmunología. Esta teoría es respaldada por la teoría de Edelman, la cual dice que la selección se basa en el ambiente, formando así una nueva red de neuronas quienes crearán un mapa. Éste será capaz de clasificar acciones más complejas como la percepción, memoria y comportamiento.
- Constructivista: Ésta dice que todo tipo de representación se basa solamente en la experiencia y en la evidencia del desarrollo cortical en función a la influencia que causa en nosotros el ambiente.

Los seleccionistas y constructivistas han llegado al acuerdo que la principal función de la sinapsis es la conectividad cognitiva de neuronas. Hay muchas personas que están en contra de este acuerdo, ya que dicen que la sinapsis no es la única forma de contacto entre neuronas.

Se han hecho varios experimentos para demostrar la experiencia sensorial en relación al crecimiento de los mapas corticales:
- Retraso del crecimiento por privación sensorial: Según la densidad que se va a dar en las columnas de dendritas, va a depender el tamaño de éstas.
- Expansión y proliferación por estimulación sensorial: Para que el tamaño y el crecimiento de las dendritas sea estable, va a depender del ambiente sensorial.

Hebb ofrece una teoría muy relevante en los modelos de representaciones cognitivas. Decía que la fuerza de la sinapsis iba a incrementar según la transmisión de impulsos que se dan entre ellos. Hebb divide su teoría en dos características fundamentales:
- Correlación y asociación de las estructuras cerebrales
- Relación que se da de las entradas en la estructura cerebral
Debemos saber que toda estructura de la sinapsis es creada por la genética.

Después que mencionamos cómo está constituida la neocorteza tanto física como funcional, es necesario hablar de partes que son esenciales (sistema límbico) en la formación de éste. Uno es el hipocampo, éste es la corteza vieja quien tiene toda la adquisición a la memoria tanto declarativa como motora. Las conexiones que se dan en el hipocampo son limitadas a las áreas de asociación y sólo se extienden al lóbulo frontal.

La amígdala contiene todo lo relacionado con las emociones también relacionado con la memoria, por ejemplo cuando entramos a una tienda y huele a la loción del novio, entonces de forma inconsciente nos sentimos felices y llenos de amor. La neocorteza es el destino final de muchos transmisores que se originan en el tronco cerebral como:
- Serotonina: transmisor que facilita el aprendizaje.
- GABA: es un neurotransmisor inhibitorio, de suma importancia para la cognición como la atención.
- Acetilcolina: transmisor para la memoria
- Glutamato: Neurotransmisor excitatorio.

La estructura de la corteza primaria y motora se considera como parte de la memoria, debido a que contienen información que ha sido guardad desde la evolución y que puede ser utilizada por el organismo para poderse adaptar el ambiente externo.

Hay una comunicación por medio de fibras convergentes, divergentes y recurrentes, de forma ascendente como descendente entre áreas corticales, la corteza occipital visual estriada hasta llegar al lóbulo frontal. Las redes cognitivas se organizan por auto-asociación. A medida que la señal va subiendo jerárquicamente la relación de redes de aleja más del mundo exterior.
Existen tres características importantes de las redes corticales:
- Están colocadas horizontalmente.
- La estructura de conexiones entre las redes se da en función paralela.
- Tienen un propiedad emergente.

viernes, 9 de octubre de 2009

CORTEX AND MIND: Introducción

Por muchos años los científicos y psicólogos han experimentado con el cerebro humano para investigar a fondo la manera en que éste funciona. Lo que intenta resolver este libro es la incógnita de si el orden mental corresponde al orden de las estructuras, procesos y eventos de la corteza cerebral. Descubrir una relación entre el orden cognitivo y el cortical es un proceso complicado, ya que es necesario conocer a fondo ambos para definir si los elementos de uno corresponden a los del otro.


Este tema se ha discutido por distintas personas, creando ideologías muy diferentes:

Gall y Broca defienden la idea de que las funciones cognitivas se encuentran localizadas en distintas regiones corticales. La evidencian con el hecho de que la corteza está dividida en áreas, cada una con estructura, funciones y conexiones diferentes.

Otros neurocientíficos holísticos están a favor de que las funciones cognitivas se basen en sistemas corticales (de neuronas interconectadas) distribuidos. No niegan la idea de que la corteza esté separada en distintas regiones, pero afirman que estas regiones solamente constituyen niveles más bajos del proceso de cognición. Esta teoría no ha tenido tanta fuerza como la primera debido a la falta de evidencia para comprobar su veracidad.

Investigadores como Von Monakow y Jackson se han unido a seguidores de la escuela Gestalt para complementar sus ideas y conocimientos, ya que ambos poseen conceptos similares acerca de la cognición humana. Ambos concuerdan en que el objeto es más que la suma de sus partes, ya que la mente lo percibe como un “todo” al estar unido, aunque esté formado por piezas separadas.

Años más tarde, el neurocientífico Karl Lashley , desafió las ideas propuestas anteriormente acerca de la localización de los sistemas cognitivos. Experimentó con lesiones cerebrales en distintas partes del cerebro y llegó a la conclusión de que la corteza lleva a cabo procesos cognitivos distintos y variados. Las distintas ideas siguieron surgiendo, y Hebb fue el primero en proponer que la memoria a corto plazo consistía en la reverberación de la excitación en redes corticales. También definió ciertos principios de elasticidad en la sinapsis neuronal, concluyendo que esta es la base esencial para la memoria.

Frederick Hayek fue otra persona que aportó conocimientos e investigaciones importantes al tema discutido anteriormente. Él era un economista interesado profundamente en los sistemas complejos; por esta razón se involucró mucho en los procesos cognitivos y mentales humanos, no solo en los económicos y políticos. Su teoría trata acerca de la elaboración continua de mapas mentales formados por impulsos provenientes de fuentes distintas. Es gracias a la clasificación de los objetos por parte de estos sistemas de mapas que se lleva a cabo la percepción, ya que son relacionados con experiencias previas de la persona. Se concluye que la clasificación y asociación es la clave de la sensación, percepción y memoria.

Sin embargo, las investigaciones no concluyeron allí. Edelman y Mountcastle formularon una teoría que afirma que el aprendizaje, la memoria y la percepción están distribuidos en módulos corticales interconectados. También se introdujeron el concepto de “degeneracy “, o inmortalidad, que consiste en que existen varias maneras para la organización de grupos neuronales para reconocer un objeto y actuar en torno a él.

Pitts and McCulloch llevaron a cabo experimentos que involucraban robots y máquinas con inteligencia artificial, los cuales llevaban a cabo distintos procesos para estudiar el comportamiento del ser humano. Ligado a estas investigaciones se llevó a cabo la de Kohonen acerca de la memoria asociativa de organización propia. Ésta consiste en que la percepción de objetos se registrará en la corteza de asociación en una net entretejida, la cual es estimulada de nuevo cuando el organismo percibe algo con las mismas características otra vez, activando toda una cadena de asociaciones ligadas con el estímulo inicial.

Se piensa que procesos avanzados tales como la percepción y adquisición y retenimiento de la memoria se llevan a cabo paralelamente (PDP: parallel distributed processing). Este descubrimiento abrió paso al conexionismo, el cual ha sido parte fundamental en el entendimiento de los procesos cognitivos, ya que permite una comunicación constante de retroalimentación en cada sistema del organismo.


Existen tres campos que se especializan en la contribución del conocimiento de las funciones y estructuras de las redes corticales y las aplicaciones que se dan en las conexiones de la neurociencia cognitiva, éstas son:

· Primer campo: Estudio de la conexión cortical del axón.

Desde el descubrimiento de las conexiones con estructuras subcorticales (también llamadas como “tálamo”), y muchos experimentos más, se ha llegado a conocer las conexiones intrínsecas y extrínsecas que se dan en la región y subregión de la corteza primitiva.

· Segundo campo: Utilización del electrofisiología. Ésta consiste en un método para determinar: función de redes corticales cognitivas, como por ejemplo, la depresión, sueño, emociones, atención, etc.

· Tercer campo: Neuroimagen, esto se refiere a la capacidad de visualizar la actividad neuronal en la corteza de cada individuo, para así descubrir el funcionamiento tanto de redes corticales, como de la cognición. Esto al mismo tiempo se ve afectado por la comunicación tan limitada que se da entre la actividad neuronal, la sangre y el metabolismo.


Se plantea una escala como relación que debe existir entre procesos cognitivos y neurales. Estas dos son esenciales para medir las redes corticales de cognición para lograr una expansión en la sensación y motora. Las dos escalas que sirven para medir los mapas corticales son temporales y espaciales.


El término “cognición” se utiliza para la representación de conocimiento en la corteza cerebral. Como por ejemplo la relación que se tiene en el desarrollo de la experiencia y el aprendizaje. Debemos tener en cuenta que la cognición está definida por las neuronas y las conexiones que se dan entre ellas y diferentes tipos de célula cortical. Todo este conjunto junto con pequeñas estructuras que a veces son innatas, llega a formar el conocimiento. Este desarrollo va aumentando conforme la persona va creciendo, al mismo tiempo va sustituyendo pensamientos antiguos por medio de composición y descomposición.

Todo tipo de conocimiento tiene enlaces corticales diferentes y específicos. Este se vuelve mas complejo conforme se vuelven más grandes.