Resumen - El trabajo que se presenta es una cronología histórica de los avances de la medicina ligados al conocimiento de las funciones cerebrales y su relación con el comportamiento humano y la Psicología.

La historia de la Medicina ha tenido, tiene y tendrá un constante cambio a través del tiempo y más aun en esta última etapa de avances científicos impresionantes debido a la alta tecnología, a la cantidad de investigación, y a los recursos tanto humanos como financieros que han dado sorprendentes resultados en todas las especialidades. Pero es en el cerebro, donde apreciamos uno de los más grandes avances en relación a la conducta humana y es la Psicología la ciencia que más cambios tiene, tomando en cuenta la evolución y el conocimiento de la capacidad cerebral.

Figura 1: El cerebro y su anatomía.

Los descubrimientos con relación a la actividad cerebral están relatados en la historia de la humanidad desde tiempos inmemoriales.

Los papiros Sumerios relatan los efectos de la Amapola por el año 4000 A.C. (Figura 2), el año 2700 A.C. Sheng Nung inventó la acupuntura. En 1700 A.C. Edwin Smith en sus papiros quirúrgicos relata el primer conocimiento escrito del sistema nervioso. En el año 500 A.C. Alemaion de Crotona efectúa la primera disección de un nervio sensitivo.

Figura 2: Plantación de amapola.

Hipócrates (460 - 379 A.C.) Fig.3, relaciona a la Epilepsia como un disturbio del cerebro e indica que el cerebro es responsable de las sensaciones y es el sitio de la inteligencia.

Platón (387 A.C.), creía que el cerebro es el sitio del proceso mental.

Aristóteles (335 - 384 A. C.) Fig. 4, escribió sobre el sueño y creía que el corazón era el lugar del proceso mental

Aristóteles con su doctrina humoral indicaba que el cerebro era la fuente de la flema o "pituita", que a través del infundíbulo del tercer ventrículo llegaba a la glándula pituitaria y de allí a la nariz.

Figura 3: Hipócrates de Cos.

Figura 4: Aristóteles de Estagira.

Herofhilus El padre de la Anatomía; 335 - 280 A.C., creía que los ventrículos eran el sitio de la inteligencia humana.

Erasistratus de Chios (280 A. C.) Notó las divisiones del cerebro.

Figura 5: Erasistrats de Chios.

Desde tiempos de Galeno (177 A.C.) en sus tratados de anatomía criticados por Vesalio, el corazón y el cerebro eran partes fundamentales del estudio del cuerpo humano, donde se describían su aspecto, sus circunvoluciones, sus envolturas, pero no así su funcionamiento.
El misterioso poder de la mente sobre el cuerpo y del cuerpo sobre la mente ha sido objeto de admiración durante siglos hasta que los fisiólogos concentraron su atención en el hipotálamo, conjunto de varios núcleos nerviosos situados en la profundidad del encéfalo y conectados con los tres sectores del sistema nervioso.

Thomas Willis (1621 - 1675) estaba convencido de que ciertos "líquidos serosos" descendían desde el cerebro a la hipófisis, pero después de casi un siglo Joseph Lieutaud (1703 - 1780) descubrió el sistema venoso portal-hipofisiario el año 1742.

En 1842 el profesor Karl von Rokitanski notó la asociación de las úlceras perforantes del estómago con meningitis de la base cerebral que fue la primera indicación de la relación de trastornos del sistema nervioso con patología gástrica.

J.G. Kreiudus y A. Kreidl comprobaron que la estimulación eléctrica del tercer ventrículo causaba modificaciones de la frecuencia cardiaca y de la presión arterial y fue el Dr. S.W. Ranson el que estableció el importante papel del hipotálamo en la actividad vegetativa dando a éste nivel encefálico el denominativo de "SEDE DE LAS EMOCIONES".

Es en el último siglo que el estudio de la fisiología del cerebro cambió de manera radical los conceptos que se tenían como ciertos referentes a la memoria y el aprendizaje, la conducta, las localizaciones cerebrales, el sueño y sus connotaciones, las emociones e inclusive los cambios radicales en el estudio de los cromosomas llegando el año 2000 al Genoma Humano.

Pero el avance de la ciencia no fue del todo fácil, la investigación del funcionamiento cerebral conllevó un sinnúmero de dificultades que se relacionaban con el problema fundamental de encontrar cerebros de animales por lo menos parecidos al cerebro humano para determinar las áreas de funcionamiento, y los lugares específicos que manejan las conductas humanas.

Con el advenimiento de los nuevos métodos de diagnóstico, como ser la tomografía computarizada, la resonancia magnética y sobre todo la emisión de positrones, recién se pudo avanzar en la fisiología del cerebro y la conducta que cada grupo de neuronas realiza.

Pero la historia avanza más o menos así:

Don Santiago Ramón y Cajal (1852 - 1934) Fig. 6, decía al iniciar su carrera de investigador "Cuantos hechos interesantes dejan de ser convertidos en descubrimientos fértiles debido a que sus primeros observadores los consideran hechos ordinarios y naturales. Es extraño ver como el pueblo que nutre su imaginación con historias de brujas y santos, eventos misteriosos y ocurrencias extraordinarias, desdeña el mundo alrededor de ellos como prosaico, monótono y común sin sospechar que en el fondo todo es secreto, misterio y maravilla".

Figura 6: Ramón y Cajal.

El inicio en gran parte del conocimiento de la fisiología de la actividad cerebral fue debido a su profundo estudio de las células cerebrales descritas en sus tratados de histología, en sus profundas investigaciones de los tejidos del organismo humano y en sus extraordinarias lecciones de histología y técnica micrográfica.

La Estructura del Sistema Nervioso presentada por Cajal y Golgi les valió el Premio Nobel de Medicina en el año 1906. En 1913 desarrolla la tinción de oro-cloruro y mercurio para mostrar los astrositos.
Los sabios investigadores de todos los tiempos tienen y han tenido momentos de profunda reflexión durante o antes de emprender un estudio especifico.

Charles Scott Sherrington (1857 - 1952), Fig. 7, decía que "si existiera un arco iris todas las mañanas, ¿quién se pararía a verlo?. Lo maravilloso que viene con mucha frecuencia o es abundante entre nosotros pronto lo tomamos como normal. Todo esto es práctico, nos permite seguir con nuestra vida, pero puede ser absurdo si en ocasiones no se lo puede desechar. Volver a capturar de ves en cuando las maravillas que nos proporciona la niñez es asegurar una fuerza enérgica para pensamientos adultos ocasionales". Fue el Profesor Sherrington el que inventó la palabra "sinapsis" y describió la rigidez en un gato descerebrado, además indica que el cerebelo es la cabecera ganglionar del sistema proprioceptivo.

En 1906 describe y publica "La acción integrada del Sistema Nervioso" que describe la Sinapsis y la corteza motora. En 1924 descubre el reflejo del estiramiento. En 1932 obtiene el Premio Nobel de Medicina por su trabajo sobre la función de las neuronas.

Figura 7: Charles Serrington.

Walter B. Cannon (1871 - 1945), Fig. 8, el científico que introdujo el termino homeostasis el año 1929 para referirse a la regulación de los procesos biológicos también tenia momentos a los que se refería como: "A manera de rutina siempre he confiado en que los procesos inconscientes me sirvan. Un ejemplo que puedo citar es la interpretación del significado de los cambios corporales en los momentos de gran excitación emocional, tales como el miedo o la rabia.

Figura 8: Walter Cannon.

Estos cambios - el pulso más rápido, la respiración profunda, el aumento del azúcar en la sangre, la secreción de las glándulas adrenales - eran muy diversos y no parecían estar relacionados.

Luego de una noche de insomnio, después de que una considerable colección de éstos cambios fueron descubiertos, una idea me vino a la mente, de que todos podían estar integrados si se los concebía como preparaciones del cuerpo para un esfuerzo supremo de pelea o de conflicto interno".

Con el pasar de los años y con investigaciones más completas se llegó a la conclusión final de que es el núcleo central de la amígdala localizada en el lóbulo temporal como la región más importante del cerebro para la expresión de las respuestas emocionales provocadas por estímulos aversivos.

Pero han tenido que pasar muchos años y muchos investigadores para llegar a la conclusión anterior y para determinar con exactitud el lugar preciso de las conductas de defensa, ataque y depredación y de las respuestas emocionales condicionadas.

Las teorías de James - Lange y las de Cannon-Bard han sido demostradas como insuficientes al comprobarse que los cambios en la intensidad de las emociones tienen efecto en la experiencia emocional que no es eliminada y que se pueden aumentar o disminuir las respuestas autónomas emocionales con drogas u otros medios.

Karl S. Lashley (1890 - 1958) Fig. 9, pensaba y decía que: "La psicología es hoy en día una ciencia más fundamental que la neurofisiología. Al decir esto quiero significar que la última ofrece pocos principios de los cuales podemos predecir o definir la organización normal de la conducta. En cambio, el estudio de los procesos psicológicos brinda una serie de materiales basados en los hechos a los cuales las leyes de la acción nerviosa en la conducta deben conformar".

Al demostrar hoy en día cuan equivocado estaba el Doctor Lashley en sus razonamientos, aun cuando sus experimentos en cerebros de ratas y sus conclusiones sobre los comportamientos humanos al escribir a máquina o bailar o tocar un instrumento musical cuando cada movimiento tenía que estar anticipado dos o tres veces, antes de terminar el último, han servido como bases sólidas para continuar con la investigación. Sus conclusiones inspiradas por las teorías de Pavlov no tuvieron éxito para encontrar las conexiones a través de la corteza cerebral.

El año 1929 definió la equipotencialidad y la acción de masa.

Figura 9: Karl Lashley.

Fue sin embargo el Profesor Donald O. Hebb (1904 - 1985), Fig. 10, quien indicó que "La Psicología moderna reconoce tácitamente que la conducta y la función neural están perfectamente correlacionadas. No existe un alma separada o una fuerza viviente que introduzca el dedo en el cerebro de ves en cuando y haga que las células nerviosas hagan lo que no harían en forma normal. Se puede concebir que algún día esta presunción podrá ser desechada. Pero es importante también ver que ese día no ha llegado todavía... UNO NO PUEDE SER DETERMINISTA EN FISICA Y EN QUIMICA Y SER UN MISTICO EN PSICOLOGIA".

Figura 10: Donald Hebb.

Durante sus estudios referidos a la memoria y el aprendizaje el Profesor Hebb hace más de cuarenta años propuso una Regla (1949) conocida como la Regla de Hebb, que dice que si una sinapsis es activada repetidamente al mismo tiempo que sucede el disparo de una neurona postsináptica, ocurrirán cambios en la estructura química de la sinapsis que la reforzará. Sin embargo cuando él formula ésta regla no sabia si era verdadera o falsa; hoy en día la investigación posterior ha podido determinar por el progreso obtenido en técnicas de laboratorio, que el refuerzo de las sinapsis pueden ser determinadas y éstos investigadores están actualmente estudiando las bases fisiológicas del aprendizaje. Ese mismo año publicó "La Organización de la Conducta: Una Teoría Neuropsicológica".

Un biólogo famoso el Doctor Paúl Weiss realizó un experimento en 1924 cuando injertó una pata extra a una salamandra y esperó que los axones crecieran. Cuando esto ocurrió él pudo observar que la pata engendrada se movía perfectamente en sincronía con el miembro del mismo lado. Uno de sus estudiantes más aventajados Roger W. Sperry (1913 - 1994) Fig. 11, estudió los nervios ópticos de anfibios y concluyó que "Cuando los valores subjetivos, tienen consecuencias objetivas se vuelven parte del contenido de la ciencia...la ciencia será el determinante final de lo que es correcto y verdadero. Es la mejor fuente y autoridad disponible para que el cerebro humano pueda encontrar los axiomas finales y creencias guía, para vivir con ellas y para encontrar una comprensión y un entendimiento íntimo con las fuerzas que controlan el universo y que han creado al hombre".

Figura 11: Roger Sperry.

La investigación es una profesión a la cual es necesario dedicarle toda la vida, como bien decía Curt P. Richter (1894 - 1988) Fig. 12.

Figura 12: Curt Richter.

Ya en 1933 describió que las espinas del puercoespín eran pelos del cuerpo modificados que se erizaban en ocasión de peligro para defensa al igual que la carne de gallina de los humanos, resabio de la evolución. Sus investigaciones llevaron a conclusiones importantes posteriores a sus descubrimientos, que indicaban que el cuerpo generaba sus propios ciclos de actividad e inactividad en los relojes biológicos, que los Psicólogos de esa época se negaban a aceptar o estaban mal preparados para estos nuevos descubrimientos. Las teorías psicológicas prevalentes entre 1920 y 1950 asumían que todo comportamiento era una reacción a un estímulo.

Entre sus muchas investigaciones llegó a la conclusión de que en algunos enfermos maniaco depresivos se podía predecir los episodios de manía y de depresión con bastante anticipación en este desorden bipolar.

La investigación y el estudio del cerebro humano con relación a la conducta está concebida de acuerdo a la Universidad o al investigador que trabaja para la ciencia o para alguna empresa, que requiere la solución de cierto problema.

Frank A. Beach (1911 - 1988) Fig. 13, decía "¿Hasta que grado debe estar gobernado por necesidades humanas o imperativos sociales mi derecho de escoger mi trabajo de investigación, y de que manera justificaré el gastar todas mis energías en cualquier investigación que no este relacionada directamente con problemas humanos apremiantes?".

Figura 13: Frank Beach.

Norman Geshwind (1926 - 1984) Fig. 14, bajo éstas premisas cuando encontró que una sección de la corteza temporal llamada el Planum temporale era más grande en el lóbulo izquierdo que en el derecho en el 65% de las personas, y que los niños durante el aprendizaje del lenguaje demostraron ser superiores a los que tenían iguales dimensiones o mayor dimensión en el hemisferio derecho, dedicó su investigación a tratar de explicar la conducta de los zurdos y su relación con el sexo y con la testosterona,que de acuerdo a su teoría tiene una estrecha relación entre el uso de la mano izquierda y procesos especiales que van desde la excelencia matemática hasta la dislexia. El decía " Yo no adelanto el enfoque atomístico como un postulado filosófico base para remplazar el enfoque holístico, y sugiero que el error de considerar la aplicabilidad de ambos tipos de análisis llevara en ambas situaciones a errores.

Figura 14: Norman Geschwind.

Para comprender los cambios profundos en la enseñanza de la Psicología, es necesario analizar profundamente los descubrimientos efectuados en el siglo XX.

James L. McGaugh Fig 15. en sus estudios sobre la amígdala, la epinefrina y sobre todo la memoria dijo " La memoria es tal vez la capacidad más crítica que tenemos como humanos. La memoria no es simplemente la grabación de experiencias; es la base del conocimiento del mundo, de nuestras habilidades, de nuestras esperanzas y sueños y de nuestra habilidad para interactuar con otros de tal forma que influenciamos nuestros destinos. La investigación de cómo el cerebro nos permite juntar nuestra existencia presente con el pasado y con el futuro es esencial para comprender la naturaleza humana. Es innegable que el desafío más grande de la ciencia es determinar como las células y sistemas cerebrales crean nuestras memorias.

Figura 15: James McGaugh.

Cuando los investigadores descubrieron que el hemisferio izquierdo controlaba el lenguaje, la mayoría de los psicólogos pensó que el hemisferio derecho era algo así como un vicepresidente, que actuaba como soporte del izquierdo, considerado como el "mayor" pero siempre subordinado a este. Lógicamente la investigación posterior determinó que el hemisferio derecho es capaz de mucho más y de otras importantes funciones y que no esta subordinado al hemisferio izquierdo.

Jerre Levy Fig. 16 quien estudió las funciones de estos hemisferios decía " Aun después del sorprendente progreso en la mitad del último siglo, para comprender la neurociencia todavía estamos en mi percepción personal, tan distantes como siempre en saber que preguntar acerca de cómo y porque los cerebros fabrican mentes. Simplemente evadimos la cuestión cuando decimos como lo hacen algunos filósofos, que nuestras experiencias mentales son solamente la visión interior de las cosas que medimos en el exterior. Nos preguntamos: ¿Por qué la visión interna es tan marcadamente diferente de las medidas externas? Aun cuando nosotros especifiquemos todas las dinámicas neurales espaciotemporales necesarias y suficientes para una experiencia mental dada, esto no nos explicará porque estas dinámicas de todas maneras, dan lugar a una experiencia. La naturaleza responderá si nosotros hacemos las preguntas correctas.

Figura 16: Jerre Levy.

El año 1950 dos investigadores David Hubel Figura Fig. 17, y Torsten Wiesel Fig. 18, comenzaron con un proyecto utilizando microelectrodos en el cerebro, para grabar las reacciones celulares del cerebro utilizando diferentes métodos de iluminación en la retina de animales de experimentación por el cual recibieron el premio Nobel, proyecto que se llamó la investigación que "lanzó mil microelectrodos" para estudios posteriores.

Figura 17: David Hubel.

Torsten Wiesel, Figura 18 indicaba que "Las conexiones nerviosas pueden ser moduladas por influencias del medio ambiente durante el periodo crítico del desarrollo post-natal. Tal sensitividad del sistema nervioso para efectos de la experiencia puede representar el mecanismo fundamental por el cual el organismo se adapta al medio ambiente durante el periodo de crecimiento y desarrollo.

Figura 18: Torsten Wiesel.

David Hubel escribía que "La ciencia que estudia el cerebro por alguna razón es difícil y complicada, en consecuencia uno no debe creer en un resultado (el propio o de cualquier otro) hasta que éste sea comprobado hacia delante y hacia atrás o que se encasille en un cuadro de tan alta resolución y sistemático de tal modo que no pueda estar errado."

La memoria, el lenguaje, la visión, etc. daban lugar a especulaciones de toda índole cuando el proceso fisiológico no se podía explicar y se atribuía la conducta a procesos que eran determinados por estudios empíricos o a ideas filosóficas que daban lugar a diferentes diagnósticos y por consecuencia tratamientos incorrectos.

Candence Pert Fig. 19, la investigadora que el año 1973 descubrió las endorfinas, los neurotrasmisores que son la morfina endógena o interna y en sus conclusiones decía "Las personas son fácilmente influenciadas por los datos negativos de la investigación. Generalmente es difícil hacer que las cosas salgan bien. Si uno no puede probar nunca su idea, tal ves esa idea estaba errada. Pero también tal ves nunca se realizó el experimento correctamente.

Al enunciar lo anterior tenía en mente que la investigación científica tiene tantas dificultades pero que con protocolos correctos y con referencias cruzadas, esta puede llegar a feliz término.

Figura 19: Candace Pert.

William C. Dement Fig 20, en sus estudios sobre el sueño descubrió junto a otros investigadores los Movimientos Oculares Rápidos o sueño MOR o REM sus siglas en Ingles. Ya el año 1955 en el laboratorio de sueños, cuando observaban en el papel de registro que existían registros extraños en la mitad de la noche, pensaban que sus máquinas estaban mal, recién Dement el año 1990 determinó después de una cuidadosa investigación que se trataba de Movimientos Oculares Rápidos que luego fueron asociados al periodo en el que se sueña.

Figura 20: William Dement.

Patricia S. Goldman - Rakic Fig. 21 en sus estudios de la corteza pre-frontal determina la función de este espacio cerebral con relación a la memoria - trabajo espacial que es la habilidad para recordar un estimulo reciente como por ejemplo: ¿Dónde deje estacionado el auto? Sus descubrimientos son esenciales para determinar el movimiento (empujar, arrastrar, dar vueltas una varilla, etc.) que fueron determinados al encontrar que la corteza pre-frontal, responde mayormente a estímulos sensoriales que permiten estas conductas. Esta investigadora descubrió que diferentes poblaciones celulares almacenan memorias temporales en diferentes lugares y con diferentes estímulos en esta corteza.

También atribuye que el déficit de memoria en la edad adulta puede ser atribuida en parte a la declinación del numero de receptores de dopamina en la corteza pre-frontal. Otra de sus observaciones fue que en pacientes esquizofrénicos los déficit de memoria y atención son similares a los causados por daños cerebrales o por la tristemente famosa lobotomía.

Por último ella dice que: "La pregunta de cómo el cerebro organiza sus subsistemas para producir una conducta integrada es talvez la que más desafíos presenta".

Figura 21: Patricia Goldman-Rakic.

Eric R. Kandel Fig 22, otro famoso investigador contemporáneo indica: "Las preguntas interpuestas por procesos cognitivos mayores tales como el aprendizaje y la memoria son formidables, y recién las comenzamos a explorar. Aunque aspectos elementales de formas simples de aprendizaje han estado accesibles al análisis molecular en invertebrados, recién empezamos a conocer un poco acerca de los genes y proteínas involucradas en procesos de aprendizaje en mamíferos con base en el hipocampo.

Figura 22: Eric Kandel.

Masao Ito, Fig 23 al estudiar el rol del cerebelo propuso que esta parte del cerebro es critica para establecer nuevos programas motores que permiten que uno ejecute una secuencia de acciones como un todo en ves de esperar por una retroalimentación; más aun el cerebelo puede desarrollar programas cognitivos que nos permiten llegar a través de varios pasos a resolver problemas en una sola y suave secuencia.

En sus estudios del cerebelo dice: " Los cerebros parecen haber sido construidos sobre varios principios de tal forma que numerosas neuronas interactúan unas con otras por medio de la excitación e inhibición, que la plasticidad sináptica provee elementos de la memoria, que las redes neuronales multicapas tienen un alto poder computacional, y que la combinación de redes neuronales, sensores y efectores constituyen un sistema neuronal que representa una función cerebral. De esta forma la tradición Hebbiana a aportado con un exitoso paradigma para la neurociencia moderna, pero talvez debemos profundizar más con el fin de comprender las funciones completas de los cerebros".

Figura 23: Masao Ito.

Carla J. Shatz Fig. 24, en su investigación sobre porque nuestros genes determinan una enorme cantidad de neuronas, conexiones neuronales y conexiones potenciales y como y porque sobreviven las mejores indica: "El funcionamiento del cerebro, depende de la precisión y rutas de los circuitos neuronales. ¿De que manera está ensamblada y conectada esta extraordinaria máquina computacional durante su desarrollo? La respuesta biológica es mucho más hermosa que la anticipada: La precisión adulta está esculpida de un patrón primario impreciso mediante un proceso por el cual las conexiones son verificadas por las mismas neuronas durante su funcionamiento. De esta forma el cerebro en desarrollo no es simplemente una miniatura de la versión del cerebro adulto. Es más el cerebro trabaja para conectarse el mismo, en ves de construirse primero y luego prender un interruptor, como sucede en la construcción de una computadora. Este tipo de sorpresa en el descubrimiento científico abre nuevas vistas de comprensión y posibilidades y hace que el proceso de hacer ciencia sea infinitamente más excitante y fascinante".

Figura 24: Carla Shatz.

Las instrucciones genéticas para armar el sistema nervioso son solo aproximadas. Debido a lo impredecible de la vida, se ha disminuido nuestra habilidad para rediseñar nuestros cerebros (con ciertos límites) como respuesta a nuestra experiencia.
Nuestros genes fabrican un número enorme de neuronas, conexiones y conexiones potenciales, pero es la experiencia la que determinara cuales sobrevivirán.
La Psicología en su concepción global está dando un giro de 180 grados con los descubrimientos de la fisiología cerebral "El Sistema Nervioso es en última instancia el responsable de la Conducta y de las manifestaciones humanas y es imprescindible que los estudiantes de esta rama de la ciencia tengan hoy en día que dominar el Cerebro si quieren ser competitivos".

BIBLIOGRAFÍA

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