Apunts psicologia 1er Bat.

Bases biològiques de la conducta humana.2.1. Filogènesi i ontogènesi de l'ésser humà. L’ésser humà com a producte de l’evolució.2.2. Sistema nerviós i endocrí.2.3. Herència i ambient. Conducta animal i conducta humana.

Filogènesi i ontogènesi del sistema nerviósEls esforços per a entendre el nostre sistema nerviós ens han portat a estudiar l'SN d'altres animals. De fet, compartim moltes característiques biològiques i conductuals amb tots els animals i, per tant, entendre com funciona el seu SN ens pot ajudar a entendre com funciona el nostre. Cal tenir present que, malgrat les similituds, hi ha aspectes en què el seu SN és més simple, i fins i tot aspectes que difereixen significativament dels nostres.

1. Filogènesi del sistema nerviósMolts investigadors han considerat els estudis comparatius com una part de la història evolutiva, és a dir, de la filogènia dels humans. Així, les

Apunts psicologia 1er Bat.

comparacions entre diferents animals, però també les dades obtingudes de restes fòssils, ens proporcionen una idea sobre la història de l'SN i, per tant, de com s'ha format l'SN humà. En els subapartats que segueixen, farem una breu descripció de l'estudi evolutiu de l'SN, és a dir, com l'SN s'ha desenvolupat al llarg de l'escala filogenètica fins a arribar a la forma dels humans (mamífers).

2. Animals sense sistema nerviósAlgunes criatures existeixen com a cèl·lules simples (animals unicel·lulars), per tant, sense sistema nerviós, però disposen de tota la maquinària per a realitzar els processos biològics elaborats. També hi ha animals sense sistema nerviós pluricel·lulars, com l'esponja.

3. Sistema nerviós dels invertebratsLa majoria d'animals de la Terra són invertebrats, és a dir, sense columna vertebral. El fet que l'SN d'aquests animals sigui molt senzill, i alhora puguin presentar una gran varietat d'adaptacions conductuals, incloses formes d'aprenentatge i memòria, n'ha estimulat l'estudi.L'evolució filogenètica de l'SN en els invertebrats passa per les etapes següents• Inicialment es troba un sistema nerviós reticular, en forma de xarxa difosa.En aquests animals les cèl·lules formen teixits, però no òrgans.

Meduses i anemonesLes meduses o les anemones de mar, un tipus de celenterats, tenen un sistema nerviós en forma de xarxa aleatòria i difosa. Aquest tipus d'organització no implica connexions amb una estructura situada centralment del tipus d'un encèfal.

• A partir dels cucs trobem una tendència creixent a la centralització, de manera que l'SN s'organitza com un sistema nerviós ganglionar:– L'SN és ventral. Hi ha un eix longitudinal amb cap i cua als extrems.– A l'extrem del cap hi ha una agrupació de cèl·lules nervioses (ganglis) amb tendència a l'especialització (olfacte, vista, etc.). Els ganglis són els precursors de l'SNC.– Inici de la segmentació (metàmeres). Cada gangli segmentari rep informació de cèl·lules sensorials de la pell i envia impulsos a aquella part del cos.Anèl·lidsEn el cos dels anèl·lids, com els cucs de terra o les sangoneres, ja podem observar segments diferenciats, controlats cadascun per un grup local de cèl·lules nervioses disposades en ganglis elaborats. En el cas de la

Apunts psicologia 1er Bat.

sangonera, el seu SNC inclou una cadena de vint-i-un ganglis units en un extrem per un gangli cefàlic i per l'altre al gangli de la cua.

2.1.3. Sistema nerviós dels vertebratsLes característiques principals de l'SN dels vertebrats són les següents:• Desenvolupament a partir del tub neural• Simetria bilateral (malgrat que en humans, els hemisferis cerebrals no sónni anatòmicament ni funcionalment idèntics).• Segmentació: en l'àmbit de la medul·la espinal, surten un parell de nervisespinals per a cada nivell, segment, de la medul·la.• Control jeràrquic: els hemisferis cerebrals controlen o modulen l'activitatde la medul·la espinal.• Sistemes separats: l'SNC (encèfal i medul·la) es diferencia clarament del'SNP.• Localització de funcions: certes funcions estan controlades per certes localitzacions de l'SNC. En principi, tots els vertebrats haurien de compartir aquestes característiques, ja que descendeixen d'un antecessor

Apunts psicologia 1er Bat.

comú. Després d'examinar gran quantitat de sistemes nerviosos de diferents vertebrats, sembla que la majoria tenen les mateixes subdivisions principals, encara que es troben diferències entre les espècies en les mides relativa i absoluta d'aquestes

Figura . Comparació de cervells humans i de rata. Les perspectives del sagital mitjà de l'hemisferi dret dels cervells humans i de rata; el cervell de rata ha estat ampliat sis vegades en dimensions lineals en relació amb el cervell humà. En tots dos cervells, les estructures principals són les mateixes i tenen les mateixes relacions topològiques l'un amb l'altre. Observeu que els hemisferis són relativament més grans que en el cervell humà, mentre que la rata té un cervell mitjà i un bulb olfactori relativament més gran.També hem de destacar les diferències en el grau d'elaboració o complexitat dels sistemes nerviosos.

Apunts psicologia 1er Bat.

2.2. Ontogènesi del sistema nerviósEn els subapartats que segueixen, estudiarem com es forma el sistema nerviós. Aquest estudi ens pot ajudar a entendre com s'estableix la seva organització madura.

2.2.1. Morfogènesi del sistema nerviósDurant el període prenatal neixen la major part de les cèl·lules nervioses, sesituen en els seus llocs de destinació i es formen les diferents estructures. Les neurones comencen la seva fase de maduració, formen els seus axons, estableixen connexions i comença l'activitat neural.Anomenem morfogènesi el procés pel qual l'encèfal progressivamentadquireix la seva forma madura.

La fecundació normalment té lloc en la trompa de Fal·lopi després de l'entrada d'un únic espermatozou en l'òvul. El zigot resultant començarà a dividir-se per mitosis successives i passarà per les fases següents:• Mòrula: de dotze a setze cèl·lules homogènies (tercer dia).• Blàstula: a mesura que la divisió cel·lular continua, es va formant un espai interior en la mòrula. La blàstula s'implanta en l'úter al final de la primera setmana després de la fecundació

Apunts psicologia 1er Bat.

En aquest moment, l'embrió és un disc constituït per dues capes de cèl·lules, una de superior (epiblast) i una d'inferior (hipoblast). A la tercera semana comença la fase de gastrulació, que s'inicia per la formació en l'epiblast de la línia primitiva (figura 21).

La línia primitiva és una petita invaginació de l'epiblast produïda per la migració de cèl·lules d'aquesta capa cap a una posició intermèdia entre l'epiblast i l'hipoblast. Com a resultat d'aquesta migració, es forma una tercera capa de l'embrió, el mesoderma, que se situa entre l'ectoderma (antic epiblast) i l'endoderma (antic hipoblast)

Apunts psicologia 1er Bat.

Formació del tub neuralPoc després de la seva formació, l'ectoderma s'engruixeix per la línia mitjana on sorgeix la placa neural (dia 18-20). A mesura que la placa neural creix es doblega pels laterals formant el canal neural. Aquest canal neural s'acaba tancant del tot i forma el tub neural.Al voltant del dia vint-i-tres de vida embrionària, el tub neural està pràcticament tancat, excepte en els extrems, on trobem el neuròpor rostral i el caudal. Si el tancament d'aquests neuròpors no es fa correctament, es produeixen una gran varietat de malformacions congènites.

Malformacions a la medul·la espinalQuan l'error té lloc en el tancament del neuròpor caudal es produeixen malformacions en l'àmbit de la medul·la espinal, com l'espina bífida. Si l'error es produeix en el neuròporrostral, es produeixen malformacions en l'encèfal i en el crani, que queda escindit.

http://www.youtube.com/watch?v=Gj1CulclMg0&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=MgR0Ng8abf8

http://www.youtube.com/watch?v=aeXQL1Jp3cE&feature=related

Apunts psicologia 1er Bat.

1. Morfologia de les cèl·lules del sistema nerviós1.1. La neuronahttp://www.youtube.com/watch?v=Krabo0GPc5A

El nostre sistema nerviós (SN) està format per milers de milions de cèl·lules que estableixen entre si una gran quantitat de connexions.Fins al final del segle XIX, la majoria de científics creia que l'SN estava format per una xarxa de fibres i no per cèl·lules individuals (teoria reticular, que defensava Camillo Golgi). Va ser Santiago Ramón y Cajal qui va posar de manifest que cada cèl·lula nerviosa és una entitat discreta i ben definida, i no una part d'una xarxa contínua (doctrina de la neurona). Cajal i Golgi van obtenir el Premi Nobel el 1906.

Figura 1 (esquerra): Santiago Ramón i Cajal (1852-1934). Figura 2 (dreta): Camillo Golgi (1843-1926)I podeu trobar més informació sobre personatges i esdeveniments importants en la història de la neurociència:http://faculty.washington.edu/chudler/hist.htmlEn l'SN hi ha dos tipus de cèl·lules: les neurones i les cèl·lules glials.

Apunts psicologia 1er Bat.

1.1.1. La neurona: morfologia i estructuraLa neurona (cèl·lula nerviosa) és el component fonamental de l'SN. Té la capacitat de conduir impulsos nerviosos i de transmetre informació a altres neurones, és a dir, de comunicar-se. El funcionament de l'SN, i de la conducta, depèn de la comunicació que s'estableix entre circuits neuronals complexos.

ReflexióImagineu-vos la complexitatde circuits que es poden formaren l'SN si tenim en compteque el nostre cervell té aproximadament100.000 milionsde neurones (1011) i cadascunad'aquestes pot establir entre1.000 i 10.000 connexions.

La neurona és la unitat fonamental de processament i transmissió de lainformació en l'SN.

Soma, axó i dendritesHi ha neurones de diferents formes i mides, però totes comparteixen unescaracterístiques estructurals comunes ,En la majoria de les neurones podem distingir tres parts: el soma, l'axó i les dendrites.

Soma o cos cel·lular

Apunts psicologia 1er Bat.

• El soma, o cos cel·lular, és el centre metabòlic on es fabriquen les molècules i es realitzen les activitats fonamentals per a mantenir la vida i les funcions de la cèl·lula nerviosa.• Conté el nucli de la cèl·lula: en el nucli trobem el nuclèol i els cromosomes. El nuclèol és la fàbrica de ribosomes (estructures relacionades amb la síntesi de proteïnes). Els cromosomes són cadenes d'àcid desoxiribonucleic (ADN) que contenen la informació genètica de l'organisme.• El nucli està envoltat per la membrana nuclear.

Axó• L'axó és una única prolongació llarga que surt del soma. El diàmetre delsaxons varia entre 0,2 i 25 μm.• La seva principal funció és la de conduir informació codificada en formade potencials d'acció, permetent que la informació pugui viatjar des delsoma fins al botó terminal.• En la seva part més distal es divideix i es ramifica. En l'extrem de les ramificacionses troben petits engrossiments anomenats botons terminals.

DendritesLa paraula dendrita ve de la paraula dendron que en grec significa 'arbre'; i, de fet, les dendrites de les neurones es divideixen com les branques d'un arbre.Són ramificacions que surten del cos cel·lular o soma. La seva principal funció és la de rebre informació d'altres neurones. Contenen les espines dendrítiques, que són unes petites protuberàncie

Apunts psicologia 1er Bat.

Fibres mielíniques i amielíniquesCom recordareu, en les neurones distingim el soma, les dendrites i l'axó.Hi ha dos tipus d'axons: axons o fibres mielíniques i axons o fibres amielíniques.Axons mielínicshttp://www.youtube.com/watch?v=zHB6hh3jrdA&feature=relatedComo funciona la micelizacion?• Els axons mielínics estan recoberts per una substància de tipus greixósanomenada mielina. La mielina està formada principalment de lípids, laqual, com que aquests són aïllants, no condueix el corrent elèctric.• Aquest embolcall de mielina rep el nom de beina de mielina.• La beina de mielina no és contínua, té diverses interrupcions.• Les zones de l'axó que no estan envoltades de mielina s'anomenen nòdulsDe Ranvier i són les úniques zones que no estan aïllades i on l'axó està

Apunts psicologia 1er Bat.

exposat al medi extracel·lular (figura 9).• La zona envoltada de mielina, entre nòdul i nòdul, s'anomena internòdul.• En el sistema nerviós central (SNC), la beina de mielina està formada peroligodendròcits (vegeu la figura 22).• En el sistema nerviós perifèric (SNP), la beina de mielina està formada per cèl·lules de Shawnn (vegeu la figura 23).

Axons amielínics• Estan parcialment recoberts de mielina.• Una única cèl·lula de glia, de Schwann o oligodendròcit, mig envoltaaxons de diferents neurones, de manera que part de l'axó està recobert ipart no.Segons la seva la funció podem distingir entre neurones sensorials, motoresi interneurones.a)Neurones sensorials• Porten informació des de la perifèria fins a l'SNC, per tant, són fibres aferentsa l'SNC (figura 17).• Una fibra aferent a l'SNC és una fibra que porta informació cap a l'SNC.• Generalment són neurones pseudomonopolars.Figura 17. Representació esquemàtica de les aferències de l'SNCb)Neurones motores• Porten informació des de l'SNC fins a la perifèria (músculs i glàndules), per tant, són fibres eferents de l'SNC (figura 18).• Una fibra eferent de l'SNC porta informació des de l'SNC fins a les cèl·lules efectores de la perifèria.• Generalment són neurones multipolars Golgi I.Figura 18. Representació esquemàtica de les aferències de l'SNCc)Interneurones• Són el tipus de neurones més abundant; són totes les altres neurones queno són ni sensorials ni motores.

Apunts psicologia 1er Bat.

• Aquestes neurones processen informació localment i la transmeten d'unlloc a l'altre de l'SNC.1.2. Les cèl·lules glials: tipus i funcionsCom recordareu, l'SN no solament està format de neurones. Juntament ambles neurones, que són la unitat funcional de l'SN, trobem les cèl·lules glials(neuròglia o glia). Les cèl·lules glials són molt més abundants que les neurones; en l'SNC dels vertebrats hi ha de deu a cinquanta vegades més cèl·lules glials que neurones. Les cèl·lules glials van ser descrites al voltant de 1850 per Rudolf Virchow (1821-1902).Els elements cel·lulars constitutius del sistema nerviós són les neuronesi les cèl·lules glials.

1.1.2. Classificació de les neuronesPodem classificar les neurones segons la seva morfologia i segons la seva funció.Segons la seva la morfologia podem distingir entre neurones unipolars,bipolars i multipolars.a)Les neurones unipolars• Són les neurones més simples (figura 11).• Predominen en l'SN dels invertebrats.Surt del soma una sola prolongació que es pot ramificar en moltes branques.Una d'aquestes serveix d'axó, i les altres funcionen com a estructuresdendrítiques de recepció.• No tenen dendrites que surtin del soma.Figura 11.

En mamífers, les neurones pseudounipolars són d'un tipus especial anomenades neurones pseudomonopolars, pseudounipolars o neurones en T. Aquestes neurones són de tipus sensorial

Apunts psicologia 1er Bat.

b)Les neurones bipolars• Del cos cel·lular de les neurones bipolars surten dues prolongacions • De vegades, és difícil saber quina de les prolongacions és l'axó i quina lesdendrites. Però des d'un punt de vista funcional recordeu que les dendritesestan especialitzades a rebre informació d'altres neurones, i l'axó a conduiraquesta informació en forma d'impulsos nerviosos fins als botons terminals.• Aquestes neurones es troben principalment en els sistemes sensorials, com és el cas de les cèl·lules bipolars de la retina

Figura 13. Neurona bipolarc)Les neurones multipolars• És el tipus de neurones més comú en l'SN dels vertebrats.• Del soma surt l'axó i diverses ramificacions dendrítiques.• Segons la longitud de l'axó, les podem dividir en multipolars, tipus GolgiI i tipus Golgi II:–Tipus Golgi I: són neurones multipolars d'axó llarg (figura 14).

Apunts psicologia 1er Bat.

Figura 14. Neurona multipolar tipus Golgi I d'axó llargSón neurones multipolars tipus Golgi I les cèl·lules piramidals de l'escorçacerebral i les cèl·lules de Purkinje del cerebel

–Tipus Golgi II: són neurones multipolars d'axó curt i, per tant, estableixen contactes amb neurones pròximes

Apunts psicologia 1er Bat.

Segons la seva la funció podem distingir entre neurones sensorials, motores i interneurones.a)Neurones sensorials• Porten informació des de la perifèria fins a l'SNC, per tant, són fibres aferents a l'SNC • Una fibra aferent a l'SNC és una fibra que porta informació cap a l'SNC.• Generalment són neuneurones pseudomonopolars

b)Neurones motores• Porten informació des de l'SNC fins a la perifèria (músculs i glàndules), pertant, són fibres eferents de l'SNC (figura 18).• Una fibra eferent de l'SNC porta informació des de l'SNC fins a les cèl·lulesefectores de la perifèria.• Generalment són neurones multipolars Golgi I.

c)Interneurones

Apunts psicologia 1er Bat.

• Són el tipus de neurones més abundant; són totes les altres neurones que no són ni sensorials ni motores.• Aquestes neurones processen informació localment i la transmeten d'un lloc a l'altre de l'SNC.

En el sistema nerviós central (SNC) trobem els tres tipus de cèl·lules glials següents:• Astròcits• Micròglia• OligodendròcitsEn el sistema nerviós perifèric (SNP) trobem el tipus de cèl·lula glial següent:• Cèl·lules de Schawnn

Apunts psicologia 1er Bat.

Apunts psicologia 1er Bat.

2. Fisiologia de la neurona2.1. El potencial de membranaHem vist els elements que formen el sistema nerviós (neurones i glia) i n'hem explicat les funcions principals. Hem dit que la neurona té la capacitat de conduir informació en forma d'impulsos nerviosos i de transmetre aquesta informació a altres neurones (comunicació interneuronal). A continuació descriurem com es condueixen els missatges al llarg de l'axó (la comunicació intraneuronal). Primer, explicarem com és la membrana neuronal, perquè la seva naturalesa és especialment important per a la transmissió d'informació.2.1.1. La membrana de la neurona

Apunts psicologia 1er Bat.

La membrana neuronal és l'estructura que defineix els límits de laneurona, que separa el líquid de l'interior de les neurones (fluidintracel·lular) del de l'exterior (fluid extracel·lular).

2.1.2. El potencial de membranaHem de destacar dos aspectes de la membrana i dels fluids que separa, els qualssón importants per a la fisiologia de la neurona per les raons següents:1) Els fluids intracel·lular i extracel·lular contenen ions amb diferents concentracions.2) La membrana cel·lular actua com una membrana semipermeable, és a dir, alguns ions la poden travessar mentre que d'altres no.

Figura . Quan les molècules es dissolen en aigua, descomponen en partícules carregades elèctricament anomenades ions. Els ions poden ser de dos tipus: cations (amb càrrega positiva) i anions (amb càrrega negativa).

Tenint en compte aquestes característiques, podríem considerar que la membrana neuronal separa dos compartiments amb diferent concentració d'ions. Ara veurem com es comporten els ions en aquestes condicions:• Quan els ions estan separats per una membrana permeable, la travessenper tal d'assolir l'equilibri (en l'exemple, el Cl– està en equilibri i el Na+també –.).• Quan la membrana és semipermeable, com la membrana neuronal, els

Apunts psicologia 1er Bat.

ions que la poden travessar es disposen de manera asimètrica per a compensar els ions que no ho poden fer. Com a resultat, es genera una diferència de potencial elèctric (diferència de càrregues entre els dos costats de la membrana) i químic (diferència en la concentració d'ions entre els dos costats de la membrana).Com que la membrana de la neurona és semipermeable, els ions que nopoden travessar-la afecten la distribució de la resta d'ions; els ions quesí que poden travessar-la es distribueixen asimètricament als dos costatsde la membrana. Així, s'origina una diferència de potencial elèctric entreels dos costats de la membrana. Aquesta diferència de potencial elèctrices troba en totes les cèl·lules vives, no sols en les neurones, i s'anomenapotencial de membrana.Com és aquest potencial de membrana?En la majoria de cèl·lules, aquest potencial de membrana es manté relativament estable. En les neurones, el valor del potencial de membrana pot variar per diverses circumstàncies.Quan una neurona està en repòs (no rep ni condueix informació), aquest potencial de membrana s'anomena potencial de repòs.2.1.3. El potencial de repòsQuan les neurones no estan actives tenen una diferència de potencial a través de la seva membrana d'entre –60 i –70 mV (l'interior cel·lular és negatiu respecte a l'exterior cel·lular, ja que conté un nombre més gran de càrregues negatives).Per tant, es diu que el potencial de repòs es troba entre –60 i –70 mV.

1.1. Sistema nerviós central i perifèric, sistema vegatitiuEn els mòduls anteriors hem parlat del tipus de cèl·lules que formen el sistemanerviós, però per a entendre com funciona aquest cal saber com s'organitza.1.1.1. Organització fonamental del sistema nerviósEls sistema nerviós té dos components principals separats anatòmicament,però funcionalment relacionats: el sistema nerviós central (SNC)i el sistema nerviós perifèric (SNP).Figura 1. El sistema nerviós central (SNC) i el sistema nerviós perifèric

Apunts psicologia 1er Bat.