La Psicología Fisiológica es el estudio de los elementos, estructuras y procesos biológicos y fisiológicos relacionados con la vida psíquica y la conducta, tanto normal como patológica. La psicología fisiológica tiene un carácter multidisciplinar pues precisa de los conocimientos de muchas ciencias, principalmente psicología, biología, química y medicina. Los sistemas biológicos más estudiados por su relación con la mente y el comportamiento son el sistema nervioso (de modo destacado el cerebro) y el hormonal. Para proceder al estudio de estos sistemas se han utilizado diferentes procedimientos, algunos con más importancia que otros. A continuación se muestran algunos de estos procedimientos: 1. ABLACIÓN EXPERIMENTALEstudia las funciones cerebrales en base a la destrucción o extirpación de una parte del encéfalo de un animal de laboratorio con la intención de comprobar la relación que tiene la conducta del animal con la parte que ha sido dañada. En la mayoría de los casos, la parte dañada no se extrae, sino que el investigador destruye algo del tejido y lo deja en su sitio. Dichos experimentos reciben el nombre de estudios de lesión. El objetivo es descubrir cuáles son las funciones que realizan las diferentes regiones cerebrales y luego entender cómo se combinan estan funciones para dar lugar a determinadas conductas. Ninguna región cerebral o circuito neural es el único responsable de una determinada conducta, sino que cada región eectua una función (o una serie de ellas) que contribuye a la ejecuón de la conducta. La tarea del investigador es comprender cuáles son las funciones que se necesitan para llevar a cabo una conducta. Métodos de lesión cerebral
Dispositivo de succión: el tejido se extirpa con una pipeta y a posteriori es succionado medante una bomba de vacío unida a la pipeta.
Uso de un electrodo de acero inoxidable , que salvo la punta está cubierto por un barniz aislante eléctrico para general una corriente eléctrica que lesione la sección deseada del encéfalo.
Lesiones excitotóxicas: uso de un aminoácido excitatorio como puede ser el ácido caínico, que destruye las neuronas estimándolas hasta que mueran. Se trata de un método más selectivo de producir lesiones cerebrales.
Aún así, existen métodos para producir lesiones todavía más específicas como el 6-hidroxidopamina (6-HD) similar a las catecolaminas, noradrenalina y dopamina. el 6-HD, puede inyectar en regiones concretas del encéfalo para eliminar poblaciones específicas de neuronas dopaminérgicas y noradrenérgicas.
Aunque con todo ello, no podemos limitarnos a comparar la condcuta de un animal lesionado (grupo experimental) con otro que no halla sido operado (grupo control). Deberemos operar a un grupo de animales y producirles lesiones falsas (grupo control).
La mayoría de las veces, los investigadores producen lesiones cerebrales permanentes, pero en ocasiones resulta provechoso impedir temporalmente la actividad de una determinadad región. usando un anestésico local como el muscimol, que estimula los receptores GABA, inactivando una región del encéfalo inhibiendo a las neuronas allí localizadas.
2. CIRUGÍA ESTEROTÁXICA
La cirugía estereotáxica permite intervenir quirúrgicamente en zonas muy específicas y difíciles de tratar de otro modo. A la izquierda puede verse un aparato estereotáxico que consta de un mecanismo calibrado para que podamos desplazar el electrodo en 3 ejes (anterior-posterior, dorsal-ventral, lateral-medial) – es la aguja que vemos en la parte superior- y una estructura para sujetar el cráneo del sujeto, esta es muy firme pues necesitamos conseguir que esté lo más fijado posible, ya que perforaremos a partir de un atlas que nos señala unas coordenadas muy específicas, y cualquier movimiento podría significar pinchar en un mal sitio. Una vez que fijamos el cráneo del sujeto, y tras obtener las coordenadas, procedemos a cortar el cuero cabelludo y así situar la cánula sobre el bregma. Tras esto sólo hay que trepanar en el punto establecido y hacer descender la cánula o el electrodo a través del tejido cerebral. Tras la cirugía, basta con sacar el instrumento, cerrar el cráneo y coser. Todo este procedimiento, se suele hacer con anestesia local, por lo que no es doloroso para el sujeto. El aparato estereotáxico
Incluye un soporte para la cabeza que mantiene el cráneo en la ubicación adecuada, un soporte para el electrodo y un mecanismo de graduación.
Una vez se han obtenido las coordenadas en el atletas estereotáxico, que incluye fotografías o esquemas que corresponden a las secciones frontales, tomadas a diferente distancias restrales y caudales a bregma, se anestesia al animal o persona y se le coloca en el aparato para realizar la incisión. Hay que señalar por otro lado, que esta cirugía puede utilizarse con distintos fines:
- Estimular partes del cerebro en pacientes en los que otros tratamientos no tienen ningún efecto. - Lesionar. - Por último, se emplea en ocasiones con animales para ver como desarrollan sus conductas tras la operación. 3. MÉTODOS HISTOLÓGICOS
Una vez producida la lesión cerebral y las necesarias observaciones conductuales, hay que seccionar y teñir la muestra de cerebro. Para ello es necesario la fijación, sección, tinción y examinación del encéfalo mediante los siguientes utensilios:
Fijador: sustancia química, como la formalina: se utiliza para preparar y conservar el tejido corporal. Microtomo: instrumento que sirve para hacer las secciones para posteriormente observarlos con el microscopio.
3.1 Fijación y obtención de sección
Se han de destruir las enzimas autolíticas o de lo contrario se convertirían en una masa deforme. A su vez, se debe mantener el tejido en buenas condiciones con el fin de lograr estos objetivos, se sumerge el tejido neural en un fijador (formalina).
Antes de fijar el encéfalo, se perfunde (supone extraer la sangre y sustiturila con otro líquido), abriendo los vasos sanguíneos de forma que se pueda vaciar la sangre reemplazandola a continuación por una solución salina diluida.
La sección debe ser en láminas delgadas efectuándose con un microtomo, el cual consta de 6 partes.
- Portabloque
- Cuchilla
- Portacuchilla
- Pedestal
- Base
- Macro
- Selector de grosor
3.2 Tinción
Se observa al microscopio una sección del tejido sin teñir, aunque sin proceso, no se podrán ver los detalles más finos de las masas celulares.
A final de siglo pasado, Franz nissl, descubrió que el metileno (un tinte azul) permitia teñor los somas celulares del tejido cerebral, material conocido como sustancia de Nissl, formado por ARN, ADN y proteinas asociadas.
Similar a este proceso, se debe nombrar también el método de nitrato de plata ideado por Golgi.
4 Microscopios
Para el estudio de las muestras cerebrales, se emplea el microscopio electrónico o el microscopio electrónico de barrido, para poder ver estructuras anatómicas tan pequeñas como las vesículas sinápticas y detalles de los orgánulos celulares.:
El microscopio electrónico: es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar ampliaciones hasta 5000 veces más potentes que los mejores microscopios ópticos, debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles".
El microscopio electrónico de barrido: es aquel que utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para formar una imagen. Tiene una gran profundidad de campo, la cual permite que se enfoque a la vez una gran parte de la muestra. También produce imágenes de alta resolución, que significa que características espacialmente cercanas en la muestra pueden ser examinadas a una alta magnificación.
Para proceder al estudio de estos sistemas se han utilizado diferentes procedimientos, algunos con más importancia que otros. A continuación se muestran algunos de estos procedimientos:
1. ABLACIÓN EXPERIMENTALEstudia las funciones cerebrales en base a la destrucción o extirpación de una parte del encéfalo de un animal de laboratorio con la intención de comprobar la relación que tiene la conducta del animal con la parte que ha sido dañada. En la mayoría de los casos, la parte dañada no se extrae, sino que el investigador destruye algo del tejido y lo deja en su sitio. Dichos experimentos reciben el nombre de estudios de lesión.
El objetivo es descubrir cuáles son las funciones que realizan las diferentes regiones cerebrales y luego entender cómo se combinan estan funciones para dar lugar a determinadas conductas. Ninguna región cerebral o circuito neural es el único responsable de una determinada conducta, sino que cada región eectua una función (o una serie de ellas) que contribuye a la ejecuón de la conducta.
La tarea del investigador es comprender cuáles son las funciones que se necesitan para llevar a cabo una conducta.
Métodos de lesión cerebral
Aunque con todo ello, no podemos limitarnos a comparar la condcuta de un animal lesionado (grupo experimental) con otro que no halla sido operado (grupo control). Deberemos operar a un grupo de animales y producirles lesiones falsas (grupo control).
La mayoría de las veces, los investigadores producen lesiones cerebrales permanentes, pero en ocasiones resulta provechoso impedir temporalmente la actividad de una determinadad región. usando un anestésico local como el muscimol, que estimula los receptores GABA, inactivando una región del encéfalo inhibiendo a las neuronas allí localizadas.
2. CIRUGÍA ESTEROTÁXICA
La cirugía estereotáxica permite intervenir quirúrgicamente en zonas muy específicas y difíciles de tratar de otro modo. A la izquierda puede verse un aparato estereotáxico que consta de un mecanismo calibrado para que podamos desplazar el electrodo en 3 ejes (anterior-posterior, dorsal-ventral, lateral-medial) – es la aguja que vemos en la parte superior- y una estructura para sujetar el cráneo del sujeto, esta es muy firme pues necesitamos conseguir que esté lo más fijado posible, ya que perforaremos a partir de un atlas que nos señala unas coordenadas muy específicas, y cualquier movimiento podría significar pinchar en un mal sitio.Una vez que fijamos el cráneo del sujeto, y tras obtener las coordenadas, procedemos a cortar el cuero cabelludo y así situar la cánula sobre el bregma. Tras esto sólo hay que trepanar en el punto establecido y hacer descender la cánula o el electrodo a través del tejido cerebral. Tras la cirugía, basta con sacar el instrumento, cerrar el cráneo y coser. Todo este procedimiento, se suele hacer con anestesia local, por lo que no es doloroso para el sujeto.
El aparato estereotáxico
Incluye un soporte para la cabeza que mantiene el cráneo en la ubicación adecuada, un soporte para el electrodo y un mecanismo de graduación.
Una vez se han obtenido las coordenadas en el atletas estereotáxico, que incluye fotografías o esquemas que corresponden a las secciones frontales, tomadas a diferente distancias restrales y caudales a bregma, se anestesia al animal o persona y se le coloca en el aparato para realizar la incisión.
Hay que señalar por otro lado, que esta cirugía puede utilizarse con distintos fines:
- Estimular partes del cerebro en pacientes en los que otros tratamientos no tienen ningún efecto.
- Lesionar.
- Por último, se emplea en ocasiones con animales para ver como desarrollan sus conductas tras la operación.
3. MÉTODOS HISTOLÓGICOS
Una vez producida la lesión cerebral y las necesarias observaciones conductuales, hay que seccionar y teñir la muestra de cerebro. Para ello es necesario la fijación, sección, tinción y examinación del encéfalo mediante los siguientes utensilios:
Fijador: sustancia química, como la formalina: se utiliza para preparar y conservar el tejido corporal.
Microtomo: instrumento que sirve para hacer las secciones para posteriormente observarlos con el microscopio.
3.1 Fijación y obtención de sección
Se han de destruir las enzimas autolíticas o de lo contrario se convertirían en una masa deforme. A su vez, se debe mantener el tejido en buenas condiciones con el fin de lograr estos objetivos, se sumerge el tejido neural en un fijador (formalina).
Antes de fijar el encéfalo, se perfunde (supone extraer la sangre y sustiturila con otro líquido), abriendo los vasos sanguíneos de forma que se pueda vaciar la sangre reemplazandola a continuación por una solución salina diluida.
La sección debe ser en láminas delgadas efectuándose con un microtomo, el cual consta de 6 partes.
- Portabloque
- Cuchilla
- Portacuchilla
- Pedestal
- Base
- Macro
- Selector de grosor
3.2 Tinción
Se observa al microscopio una sección del tejido sin teñir, aunque sin proceso, no se podrán ver los detalles más finos de las masas celulares.
A final de siglo pasado, Franz nissl, descubrió que el metileno (un tinte azul) permitia teñor los somas celulares del tejido cerebral, material conocido como sustancia de Nissl, formado por ARN, ADN y proteinas asociadas.
Similar a este proceso, se debe nombrar también el método de nitrato de plata ideado por Golgi.
4 Microscopios
Para el estudio de las muestras cerebrales, se emplea el microscopio electrónico o el microscopio electrónico de barrido, para poder ver estructuras anatómicas tan pequeñas como las vesículas sinápticas y detalles de los orgánulos celulares.:
El microscopio electrónico: es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar ampliaciones hasta 5000 veces más potentes que los mejores microscopios ópticos, debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles".
El microscopio electrónico de barrido: es aquel que utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para formar una imagen. Tiene una gran profundidad de campo, la cual permite que se enfoque a la vez una gran parte de la muestra. También produce imágenes de alta resolución, que significa que características espacialmente cercanas en la muestra pueden ser examinadas a una alta magnificación.
Métodos Neuroquímicos
Métodos Genéticos
Registro y estimulación de la actividad neural