Hola, soy Alejandro Higuera, profesor titular de
psicobiología y miembro del equipo docente de
fundamentos de psicobiología.
Vengo a daros unas orientaciones básicas al estudio del tema 10
de la asignatura filogenia del
sistema nervioso. Aquí podéis ver el índice del tema, es un
tema que no debe de revestir demasiada dificultad HD. Como
veremos después. Se trata un poco al principio de la
adquisición del procesamiento de la información neuronal, es
decir, como a lo largo de la evolución de la vida han ido
surgiendo las primeras células capaces de procesar información,
veremos que incluso hay algunos organismos unicelulares, algunas
bacterias como scary Kia coli, que es capaz de recibir
información del medio ambiente y modificar su comportamiento en
función de esta información y tiene receptores especializados
en procesar la información, es
decir. Tiene todos los elementos fundamentales para desplegar
comportamiento, pero por supuesto es un organismo
unicelular y no tienen ningún tipo de sistema nervioso.
Sin embargo, a lo largo de la evolución veremos que ha ido
surgiendo una un grupo celular especializado en la neurona, en
procesar la información. Después de eso, el tema ya va examinando
cuál ha sido la evolución filogenética del sistema
nervioso a lo largo del árbol de la vida y centrándose.
En los modelos más primarios, como la red nerviosa difusa
que tienen los cnidarios y otros organismos, hasta luego
hacerse más complejo en el sistema ganglionar, que tienen
otro tipo de animales, como por ejemplo los artrópodos.
Y luego posteriormente, dentro del grupo de los
cordados, los vertebrados como a ido surgiendo en el
modelo del sistema nervioso más evolucionado que hay.
Después el tema trata de algunos factores involucrados en el
desarrollo del encéfalo.
Y por último, nos centramos en el encéfalo de los homínidos.
Es un tema que bueno, la única importancia, la única
dificultades que puede revestir es que trata o contiene
conceptos que los psicólogos, los estudiantes de Psicología
pueden estar muy familiarizados
con ellos. Eh, pero bueno, para ello basta con repasar alguna
información en internet o consultar los foros de la
asignatura, pues si no se sabe lo que son los tenno foros o si
no se sabe la diferencia entre cnidario, cementerio, etcétera.
Pues todo eso basta. Consultarlo en internet OA través de las
escuelas de lástima.
Yo no voy a hacer un repaso exhaustivo de todos los
contenidos del tema de la asignatura, sino que me voy a
centrar en dos o 3 conceptos.
O puntos temáticos que pueden revestir más dificultad.
El primero de ellos he considerado que puede ser el de
la hipótesis sobre el origen de la neurona, las dos hipótesis
que hay que se han ido manteniendo para explicare
cuando surge la neurona como entidad celular, independiente y
especializada en el procesamiento de la información.
Y bueno, siguiendo el manual de la asignatura, podéis ver que se
han planteado dos tipos de hipótesis, una hipótesis
monofilética, es decir, que habría un origen único en un
punto del árbol de la evolución de la neurona.
Y una hipótesis polifilética, es decir, que habría al menos dos
puntos en los que las neuronas de manera independiente han
surgido en el árbol de la vida.
Bien. Eh el organismo en el que se identifica los
componentes moleculares necesarios para construir una
célula especializada en el procesamiento de la información,
una neurona son los tenno foros, los tenno foros.
Al principio se juntaron con los cnidarios en un único grupo
denominado celentéreos, pero hoy se han visto las evidencias de
la filogenia molecular, es decir, las semejanzas y
diferencias en los genes de estas dos grupos de seres vivos
han permitido separar los dos, los cnidaria y ente no fuera
bien, como decía.
Eh dentro de.
En la hipótesis monofiléticas es surgió que en algún punto
del árbol evolutivo surgieron las la maquinaria bioquímica
necesaria para a dotar a las células del procesamiento
especializado en información y convertir la neurona.
Sin embargo, en algún momento y por razones, eh bueno de
todavía están sujetos al estudio todos estos genes
especializados en la formación de neurona y de nuevo
transmisores se fueron perdiendo.
¿Eh? Dieron lugar o por diferentes procesos de mutación,
etc, a otros genes también especializados en otro tipo de
maquinaria neuronal. Esto porque se ha sugerido, bueno,
pues porque en realidad.
La maquinaria bioquímica que se ve a nivel neurogénicos los
tenno foros es distinta de la que se observa en otros
organismos más evolucionados como los cnidarios, que también
tienen neuronas. ¿Eh? Hay neurotransmisores que no están
presentes en los foros, aquí solo se observa, por ejemplo, el
aspartato y el gaba, y como digo, es el resto, pues parece
ser que ese silencio se perdió y, a lo largo del árbol
evolutivo, algunas de esas características que definirían a
la neurona volvieron a aparecer.
Pero esta hipótesis monofilética, insisto,
sugiere que hay un único origen neuronal.
Que por diferentes mecanismos evolutivos se pierden algunos
genes más que se pierden, se silencian porque los genes están
solo que están silenciados por mecanismos seguramente
epigenéticos y que luego vuelven a aparecer en momentos
posteriores del árbol
filogenético. Sin embargo, la hipótesis polifilética lo único
que dice es que no es que son dos momentos diferentes de
aparición de la maquinaria neuronal. No es que haya habido
procesamiento, procesos de silencia ciona de
silenciamiento, sino que son apariciones diferentes en puntos
distintos que explica la el tipo de neuronas específicas que se
ven los Tecno foros con los que se ven más adelante en el árbol
de la vida. Bien parece ser que a día de hoy la hipótesis.
Qué tienen más apoyo es la hipótesis polifilética.
Bueno, pues esto es una de las cosas de los conceptos
que quería hacer un poco más de énfasis, porque creo que
puede ser un poco más complicado de entender.
En general, es lo que tenéis que tener en cuenta ya para él el
estudio del tema es lo que os he comentado previamente, que
pueden ser algunos conceptos poco familiares para los
estudiantes de Psicología, sobre todo aquellos conceptos
taxonómicos y zoológicos, pues la diferencia entre un filum, un
Reino, etc, todo eso lo puedes consultar en las fuentes de
internet. O consultarlo a través de los foros de la asignatura y
es muy importante además, una vez que ya os he explicado esa
base más. Molecular inicial, pues que luego a partir de la
filogenia del sistema nervioso, seáis capaces de identificar en
qué grupo de animales.
Van apareciendo las diferentes características,
estructuras o hitos del desarrollo del sistema
nervioso.
Bien bien.
El tema lo siguiente, que hace es hacer un recorrido por la
evolución del sistema nervioso desde los modelos más básicos
que se dan en los cnidarios, como la red nerviosa difusa.
Hasta ya mecanismos del sistema nervioso más complejos, aquí
tenéis una una hidra, que es un organismo que pertenece a este
grupo de los cnidarios en el que tienen sencillamente una una red
nerviosa difusa, en realidad estamos hablando de un proto
sistema nervioso, no hay una direccionalidad en el
procesamiento de la información, es decir, cualquier historia
estímulo encualquier.de la red produce un una actualización que
se va a extender por toda la red sin que hay una direccionalidad
en el procesamiento.
Luego eh, avanzando un poco, vemos que hay sistemas que se
han ido haciendo cada vez más complejos, como el que aparece
en anélidos, es decir, en las, por ejemplo, los gusanos como la
lombriz de tierra, pero también en artrópodos como los
diferentes insectos o en moluscos, como puede ser el
pulpo. Bueno, este es la verdad que la descripción de esto no
reviste mayor interés, tenéis que ir viendo sencillamente el
proceso de encefalización en el que el la red nerviosa difusa va
agrupando grupos neuronales en las zonas que están más cerca de
la boca en lo que se iban a llamar ganglios cerebrales.
Y estos ganglios van haciéndose cada vez más complejo,
aumentando de tamaño porque permiten un procesamiento de la
información más eficaz de todo lo que está cerca de la boca.
Cerca de la boca que para estos organismos más primitivos era
importante. Y esto además se ve, pues en el sistema nervioso de
artrópodos y de y de moluscos, quizás en los moluscos este
están está encefalización esta especialización en ganglios
cerca de donde está la boca o ya en lo que sería la cabeza, pues
además más evidente.
Otra de los aspectos
importantes. Que se ven en este tipo de sistemas nerviosos
ganglionares es que todavía no hay mielina, todavía no hay
melina y como sabéis, ya la mielina, lo que a favorece es un
procesamiento más rápido de la información gracias a la
conducción saltatoria atrás de los nódulos de ranvier.
Esta falta de mielina hace haría que la transmisión de la
información fuera más lenta y esto puede suponer un problema
para los organismos que están eh soportando una presión
predatoria grande que tienen que
reaccionar. Impuesto rápido para huir de los depredadores o al
contrario, para cazar.
¿Cómo se ha solucionado esta falta de mielina? Pues
aumentando mucho el diámetro de los axones, esto permite a
costa de un gran uso de energía, aumentar la velocidad
de transmisión del impulso nervioso y es lo que se ha
visto, por ejemplo, en en moluscos, incluso en el
calamar.
Encamar jaa había estudiado en el tema 7 de la asignatura que
para estudiar el potencial de acción se utiliza mucho el axón
gigante de calma.
Bueno.
Si ya nos vamos a los vertebrados aquí, el hito más
fundamental quizás es la aparición de la mielina, salvo,
por ejemplo, alarma en la lamprea, los peces no
mandibulados que además tienen notocorda que, como ya sabéis,
por el estudio del tema 9 de la asignatura, la notocorda, es
fundamental para todos los procesos de diferenciación
neural, sobre todo en lo que es la inducción neural, no.
Y ya se ve una cierta polarización. Rostro caudal no
tan marcada. Como en esto, en los organismos más básicos, como
por ejemplo puede ser en la lamprea, pero en otros
organismos más evolucionados dentro de los vertebrados, si
hay una polarización rostro caudal más marcada.
¿Eh? ¿Luego una especialización dorsoventral, todo esto se ve,
por ejemplo, en quizás los organismos más primitivos, más
primitivos que hay como el anfioxo, quizás podría ser el
testigo actual más cercano al primer vertebrado, eh?
Bueno, es que podríamos utilizar como modelo.
También se ve que hay una organización ganglionar en
el sistema nervioso periférico, un poco
heredera de este sistema ganglionar que veíamos en
organismos menos evolucionados como los
artrópodos, por ejemplo.
Y qué otra otra cuestión importante que las lampreas,
siendo los vertebrados más antiguos, presentan ya todas las
características que vamos a ver en organismos vertebrados más
complejos, pues se ve la división en las 3 grandes
divisiones del encéfalo encéfalo anterior, lo que nosotros
conocemos en, por ejemplo, en datos como por los encéfalo, el
encéfalo medio y el encéfalo posterior, pues esta división en
las 3 vesículas fundamentales jaa se ve en los vertebrados más
antiguos. Como digo esto tampoco reviste especial interés
especial dificultat, quiero decir, pero pero bueno, un poco
para darle hilo conductor.
Otra cuestión importante a la hora de estudiar la filogenia
del sistema nervioso es identificando también cuando han
ido apareciendo las diferentes estructuras que son muy
importantes para el funcionamiento y la
supervivencia de los organismos, por ejemplo, el colículo
superior. Sabéis porque ya habéis estudiado el tema de la
organización anatomía funcional del sistema nervioso que, por
ejemplo, en humanos, en primates, el colículo superior
tiene una función muy importante en el procesamiento visual.
Sin embargo, en vertebrados no mamíferos EY peces, mejor dicho,
en anfibios también procesa otro tipo de información no visual y
sirve del centro integrador para mandar órdenes motoras.
Al colículo superior en vertebrados no mamíferos se le
llama techo óptico o tectum óptico para que lo tengáis en
cuenta y otra cuestión que
bueno. Quizás también nos puede costar entender en está
en este punto del colículo superior, es lo que se conoce
como el enigma de la decusación.
Mira en general las fibras visuales y las fibras motoras.
DQ San. De cursan eh, porque permite que tener una
representación del campo visual
completa. De ambos campos visuales completa, eso está muy
bien explicado en el diagrama
del del libro. Lo importante que tienes que tener también es que
luego hay una decusación motora.
Como podéis ver aquí, en algunos organismos, en los organismos,
por ejemplo, tetrápodos terrestres, hay una acusación
motoras, decir hay una primera recusación e visual parcial en
este caso. Toda la información del campo visual izquierdo se va
a procesar en el derecho, pero luego en este caso para que la
rana pueda huir de su depredador, es muy importante
que esa información del campo visual izquierdo que se procesa
en el hemisferio visual derecho, luego tengo una contrapartida
motora en la zona izquierda, porque es donde están los
músculos que le van a permitir huir con mayor eficacia y
velocidad de su depredador, por eso en este tipo de organismos
tiene que haber una decusación.
¿A nivel motor, sin embargo, por ejemplo, en organismos nat
adornadores, cómo puede ser este
P? Eh, aunque hay una decusación completa a nivel visual, luego
no hay una acusación motora. ¿Por qué? Por qué es importante
que la orden motora se mantenga en el hemisferio contralateral a
la amenaza porque es el movimiento de estos músculos de
estas aletas el que le va a permitir huir más rápidamente al
pez de su su depredador, es decir, en este caso sí conviene
que la orden motora se mantenga e ipsilateral no cruce otra vez,
es decir, sé al final contralateral a la amenaza.
Sin embargo, estas especies terrestres si interesa que
haya otra nueva acusación motora para que la acción
motora se inicie en el mismo lado del origen de la amenaza.
Bueno, esto quería hacer un poco de énfasis porque creo
que os puede costar un poco de trabajo entenderlo.
Luego en el tema se va un poco haciendo mención al a otras
estructuras que son importantes como el cerebelo y aquí tenéis
en una reproducción de 1 de los esquemas del libro.
Pues, cómo se evidencia en las grandes divisiones filogenéticas
del del cerebelo en arqui cerebelo, que es la zona más
antigua, el paleo cerebelo aquí.
En rojo y en amarillo, la zona más nueva del cerebelo, el neo
cerebelo. Eh, que a ocurre sobre todo en los mamíferos, además,
es curioso que en animales que puedan tener 1º mayor de
evolución en algunos casos, como puede ser en los anfibios como
la salamandra, aquí el paleo cerebelo desaparece porque por
las cuestiones de ecológicas de estas especies no necesitan
tener una coordinación motora tan importante como, por
ejemplo, en otras especies como puede ser en los peces como.
En la trucha.
Por lo tanto, aunque no no hay necesariamente una evolución
lineal en el desarrollo del cerebelo, porque hay algunas
estructuras que a lo largo de la filogenia pueden
desaparecer como partido, cerebelo y luego pueden
reaparecer y otras como el neo cerebelo ocurre verdaderamente
en los animales más avanzadas que la filogenética, cómo son
los mamíferos.
Esta esta división filogenética en arqui que cerveló, paleo,
cerebelo y negro cerebelo, además tiene un correlato
funcional, el arqui cerebelo sería lo correspondiente al
vestíbulo, cerebelo a nivel funcional que ya conocéis por
vuestro estudio del tema 8, el paleo cerebelo sería lo
equivalente al Espino cerebro.
Y el neo cerebelo sería lo equivalente a nivel funcional
al cerebro, cerebelo.
¿Bueno, luego eh? La última opción a nivel de filogenia del
sistema nervioso, la aparición de los hemisferios cerebrales y
sus estructuras. Subcorticales como los ganglios de la base o
amígdala, es importante decir que la amígdala, que como tiene
un control emocional muy importante, sobre todo a nivel
de respuestas de miedo que son muy importantes para la
supervivencia de las especies, en realidad ha parecido
bastante, ha permanecido bastante inalterada. Largo de la
evolución, mientras que otras que, por ejemplo, los ganglios
basales que son muy importantes para la coordinación motora.
Pues han ido aumentando su complejidad conforme el
abanico o el repertorio motor de las especies se ha ido
haciendo cada vez más complejo.
Y luego llegamos a la neo corteza que por supuesto, es la
que más ha evolucionado en los mamíferos y primates y humanos,
pues es la que se ve con más complejidad. ¿Aquí tenemos una
una célula que no llega a ser una neurona piramidal, eh?
Y luego vemos ya como en reptiles y en mamíferos y en
el hombre, pues la célula piramidal aparece plenamente.
Luego el tema termina bueno, pues haciéndose énfasis que son
las áreas de asociación corticales las que están aquí en
amarillo, las que han mostrado una mayor expansión dentro de
los mamíferos, como puede verse en el cerebro de una rata, solo
ocupa una porción, es restringida a nivel temporal,
pero luego jaa en.
En el gato y en y en el humano de perdón, el delfín en el
humano, pues se ve como las áreas asociativas se alcanzan 1º
mayor de expansión.
Bueno, ya para terminar quería también llamaros la atención
sobre un concepto que los solemos preguntar muchísimo los
exámenes y es el coeficiente de
encefalización. Y esto es muy sencillo de entender, veréis el
coeficiente de encefalización no es más que una medida que te
dice cuanto pesa el encéfalo medio de una especie.
En función de lo que cabría esperar por el peso medio global
del cuerpo de esa especie.
Mira.
Obviamente conforme vamos avanzando en tamaño, pues
normalmente aumenta el peso
corporal. Pero no necesariamente aumenta a la misma vez o en el
mismo porcentaje, el tamaño del encéfalo, es decir.
Aquí tendríamos en naranja en la
línea media. Una relación perfecta de 1 entre lo que pesa
el individuo medio de esa determinada especie y su
encéfalo. Es decir, por ejemplo, animales que están muy encima de
la línea, como el perro tienen 1 peso del encéfalo, pues muy
parecido al que cabría esperar en función del peso medio
corporal, sin embargo, hay animales que, por ejemplo, el
hombre o el propio delfín, que tienen 1 peso del encéfalo,
mucho mayor del que cabría esperar por su peso corporal y
otros animales que, al contrario, el erizo, la
musaraña, el propio top
hipopótamo. Tienen 1 peso del encéfalo, mucho menor o menor
del que cabría esperar.
En función de su peso corporal, bueno, pues esta relación entre
el peso corporal.
Y el tamaño del encéfalo esperado en función del peso
corporal, constituye el coeficiente de encefalización y
es muy importante y este tipo de gráficas también tenéis que
saber interpretarlas, tenéis que saber que todo lo que quede por
encima de la línea representa una línea naranja, representa un
una especie. En las que hay mayor peso corporal del esperado
por súper súper vez, mayor peso encefálico del esperado por su
peso corporal, es decir, tiene un coeficiente finalización
mayor que aquellos que están por debajo. Como digo, a veces hemos
puestos de este esquema y se han pedido interpretaciones sobre
los diferentes coeficientes de encefalización, o sea que
tenerlo muy en cuenta.
Con esto termino lo que tenía pensado contaros hoy, sobre todo
aquellos conceptos que, como digo, pueden revertir, pues más
dificultad. Eh, cualquier duda por favor, utilizar los foros
temáticos de la asignatura.