Tema 4, Apuntes de Psicobiología. Universidad Complutense de Madrid (UCM)
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Tema 4, Apuntes de Psicobiología. Universidad Complutense de Madrid (UCM)

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Asignatura: Psicobiología, Profesor: Mª Teresa Barbadillo, Carrera: Educación Infantil, Universidad: UCM
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TEMA 4. NEURODESARROLLO Y PROCESOS COGNITIVOS

1. DESARROLLO DEL SITEMA NERVIOSO

La fecundación del óvulo por el espermatozoide marca e puno de partida del proceso. El cigoto, la célula resultante de la fecundación va a dar lugar a los diferentes tipos celulares que configuraran los tejidos, los órganos y, fundamentalmente, el cuerpo humano.

1.1 DESARROLLO ESTRUCTURAL PRENATAL

1) Al principio del desarrollo embrionario se produce un periodo de divisiones rápidas sin apenas crecimiento ni diferenciación, son las células plenipotenciales (pueden dar lugar a cualquier tipo de células).

2) Estas se van diferenciando en tres capas de células pluripotenciales (puede surgir cualquier tipo de célula, pero existen más limitaciones) Capas: ectodermo (externa), mesodermo, endodermo (interna).

3) En desarrollo del SN comienza entre los 14 y los 21 días de gestación, unas células del ectodermo forma la placa neural. Esta forma más tarde el tubo neural (formado por un plegamiento de la placa neural, con los extremos abiertos).

4) En torno al día 23 de gestación, los poros neurales (extremos del tubo neural) se cierra. Si el cierre es defectuoso, puede provocar anencefalia (cierre defectuoso del poro rostral) o espina bífida (cierre defectuoso del poro caudal).

Cuando se cierra el tubo parte del tejido se queda fuera formando la cresta neural, que dará lugar al SNP, mientras que el tubo neural dará lugar al SNC.

*El tubo persiste en adultos (ventrículos y canal raquídeo)

5) En la cuarta semana, la parte rostral del tubo neural se va diferenciando entres abultamientos (vesículas): prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo; que van marcando las divisiones anatómicas del SNC adulto.

Mientras, la parte caudal el tubo crece de manera más uniforme y dará lugar a la medula espinal.

6) En la quinta semana, el prosencéfalo, se divide en dos nuevas vesículas, el telencéfalo y el diencéfalo; mientras que el rombencéfalo lo hace en el mielencéfalo y el metencéfalo.

1.2 DIFERENCIACION Y MADURACION NEURONAL

Después de la formación de vesículas del tubo neural se producen una serie de procesos genéticamente determinados, epigenéticamente dirigidos y ambientalmente influenciados.

Durante la 5-6 semana de gestación se forman las neuronas (neurogénesis). En la región interna del tubo neural se producen muchos neuroblastos que son los precursores neuronales que darán lugar a las neuronas adultas.

Una vez formadas, se produce una migración celular hacia las ubicaciones definitivas donde maduraran y se convertirán en neuronas y células gliales. Esta migración se realiza a través de la glía radial que forma una especie de raíles que comunica la zona interna con la externa del tubo neural.

Después de que han alcanzado sus ubicaciones definitivas, se activan en ellas genes que determinarán en qué tipo de célula se convertirán

*La neurogénesis es un proceso que dura durante toda la vida y no ocurre de manera uniforme, es decir, mientras que en unas zonas se produce la proliferación de neuroblastos, en otras puede estar ya migrando o madurando.

Durante la maduración neuronal, se configuran los circuitos neuronales: crecimiento de las prolongaciones y establecimiento de las conexiones sinápticas (sinaptogénesis). Se establecen muchas conexiones sinápticas y en unas semanas se establecen billones de contactos. Seguidamente, empiezan a morir neuronas y desciende de manera considerable el numero de sinapsis (solo aquellas que tienen un cierto grado de conectividad con otras neuronas sobreviven. Las neuronas que no forman parte de una red neural van muriendo y las conexiones que no se activan de manera regular van desapareciendo).

El último paso es la mielinización, es decir, la formación de vainas de mielina que recubren los axones de las neuronas. Las regiones subcorticales son las primeras en mielinizarse, mientras que las áreas corticales lo hacen más tarde.

Los procesos celulares que tienen lugar en el SN determinan la cantidad de sustancia gris y blanca que habrá. En el caso de la sustancia gris, el crecimiento coincidirá con la neurogénesis hasta alcanzar con un nivel máximo hasta después decrecer de tamaño con la poda sináptica. En cambio, con la sustancia blanca, el patrón de crecimiento es más o menos constante hasta muy avanzada la edad adulta.

1.3 DESARROOLLO POSTNATAL

El SN no está completo a la hora del nacimiento, por lo que hay un desarrollo postnatal, de vital importancia.

Nacimiento

Tras el nacimiento, el cerebro alcanza n 80% de su tamaño en los dos primeros años de vida y un 90% a los seis, para luego continuar con su crecimiento a un ritmo más estable.

Se produce un crecimiento considerable de la sustancia gris en los primeros cinco años de vida, lo que podemos notar sobretodo en los dos primeros años (aumento conectividad cortical y arborización de dendritas).

Además, también ocurrirá la apoptosis y la poda sináptica, y esta ocurrirá en relación al ambiente, es decir se configuraran los circuitos nervioso en la interacción con el exterior.

La mielinización es intensa en los primeros años y después alcanza un ritmo más continuo y estable. Este proceso se ve asociado a la estimulación exterior y el contacto social

Adolescencia

Durante el periodo de la adolescencia se observa como en la corteza cerebral ocurren cambios sustanciales. El lóbulo frontal que alcanza el máximo volumen de sustancia gris al inicio de la pubertad, decrece durante la adolescencia. En cambio, el lóbulo prefrontal continúa con su desarrollo y el proceso de mielinización (muy asociado al ambiente y experiencias de aprendizaje)

(Poda sináptica en relación al ambiente externo)

Etapa adulta

Reducción de la sustancia gris en áreas temporal, parietal y prefrontal Incremento de sustancia blanca.

2. GENETICA Y AMBIENTE EN EL DESARROLLO

El cerebro es plástico, posee la capacidad de moldearse según los estímulos y las influencias a las que se ve expuesto en el ambiente. Esto ocurre gracias a la neuroplasticidad que posee, es decir, la capacidad de las neuronas de reorganizar sus conexiones y modificar los mecanismos bioquímicos y fisiológicos de comunicación. (el SN es plástico puede modificar su estructura, y por tanto, su funcionamiento)

La plasticidad durante las etapas iniciales del desarrollo puede promover importantes remodelaciones de las conexiones sinápticas mediante el crecimiento e axones y dendritas. Sin embargo, el SN adulto posee una capacidad menor de modificar sus conexiones. Esta plasticidad sináptica es la base de la memoria y el aprendizaje.

Se descubrió a un grupo de neuronas con una alta estimulación eléctrica, estas producían un aumento de larga duración de potencia de las sinapsis estimuladas por estas. Se las denominaron LTP (long-term potentation). Básicamente, son una huella de memoria, estas implican la interacción entre diferentes sinapsis. Así, cuando las sinapsis débiles y fuertes de la misma neurona son estimuladas al mismo tiempo, la débil se acaba fortaleciendo. De esta forma, los contactos sinápticos guardan un registro en forma de cambio estructural o funcional, del tipo y la frecuencia de una estimulación que forma parte del procesamiento cerebral de una experiencia.

Durante toda la vida, se van formando nuevas neuronas, es decir, ocurre la neurogénesis. Esta no ocurre de forma generalizada sino en formas muy concretas como l hipocampo (giro dentado) y el bulbo olfatorio. (se cree que hay neurogénesis en otras regiones y están ligadas al daño cerebral)

Se ha comprobado que la neurogénesis es bastante sensible a los factores ambientales, los cuales, pueden condicionar la ocurrencia y efectividad cerebral. También, es sensible a la experiencia y el aprendizaje inducido (hábitos de vida).

Además de que la neurogénesis se produzca de forma heterogénea, la maduración es heterocrónica, es decir las diferentes partes del SN maduran a distinto ritmo. Que la experiencia no afece al cerebro de la misma manera dependiendo del momento en la vida, se lleva a pensar en que existen periodos críticos.

Los periodos críticos se consideran “ventanas temporales” en el desarrollo del cerebro durante el cual es posible adquirir una determinada habilidad si se da la estimulación adecuada, pero una vez que se cierre esa ventana, no es posible ya adquirirla o modificarla. Un ejemplo que se coge para explicar este modelo (modelo radical) es el caso de Genie o el “pequeño salvaje”.

Greenough habló sobre el desarrollo pendiente de la experiencia (EED), para referirse al hecho de que ciertas exposiciones son fundamentales y necesarias para el desarrollo normal del cerero. Existen habilidades que resultas adaptativas para una especie y su supervivencia, es por esto, que cree que la simple exposición a un entorno natural de esta especie servirá para incidir en los circuitos cerebrales y se adquiera la habilidad (es decir, si te desarrollas en un entorno hablante, acabarás hablando (ej.)).

También, usó el término de aprendizaje dependiente de la experiencia (EDL) para referirse a la adquisición de otras habilidades que no son fundamentales para la supervivencia y depende del contexto concreto en el que el sujeto lo desarrolle (aprender a leer depende del entrenamiento especifico que se le dé (ej)).

No todas las áreas maduran a la vez, y en muchos casos no tienen un calendario determinado, además, para que se desarrollen algunos procesos más complejos es necesario que antes se desarrollen otros básicos. Al no tener intervalos de tiempo cerrado es preferible hablar de periodos sensibles.

Los periodos sensibles, estos son momentos del desarrollo en los que ciertos circuitos nerviosos están en las condiciones optimas para reaccionar ante un tipo especifico de estimulación y produce la adquisición y desarrollo de esta habilidad o proceso cognitivo. (Modelo menos radical // algunos procesos tienen periodos sensibles más o menos rígidos)

3. DESARROLLO NEUROCOGNITIVO

La adquisición de habilidades sensoriales, motoras, cognitivas y emocionales va a depender de la maduración de los respectivos circuitos que las soportan. En el proceso

de maduración cerebral, primero se organizan los circuitos locales (ya descrito) y después se van configurando las proyecciones de larga distancia.

Piaget, correlaciona la maduración cerebral con el progreso de etapas que él propuso, respaldando su teoría. El crecimiento cerebral no es continuo, hay periodos en los que experimenta un crecimiento más rápido y en otros más lento.

(Consideraciones respecto tres dominios fundamentales)

HABILIDADES MOTORAS (Base del desarrollo cognitivo posterior)

Nacimiento: exhiben movimientos desorganizados (autogenerados peo desorganizados como flexión de articulaciones y los reflejos).

3 meses: ha ocurrido mielinización en areas asociativas por lo que empieza a poseer un control inhibitorio de reflejos, movimientos intencionados de cabeza y ojos, alcance y agarre de objetos.

6 meses: mayor mielinización de entre circuitos sensoriales y motores (coordinación). Aparecen las transferencias mano-mano (Destrezas y tono muscular).

2 años: perfeccionamiento de las habilidades básicas motoras: control postural y equilibrio, marcha, manipulación eficaz de objetos.

Posterior: adquisición de habilidades específicas por la práctica

LENGUAJE (Sistema complejo de comunicación mediante símbolos y sonidos que utilizamos para transmitir ideas, pensamientos o significados)

Nacimiento: Reacción específica a la voz humana. Se comunica a través de balbuceos, sonidos, llanto.

Funciones primarias del lenguaje: (Percepción y producción) Se adquieren temprano por el hecho de que exista estimulación adecuada. Desarrollo progresivo.

Funciones secundarias del lenguaje: (Lectura y escritura) Se adquieren más tarde mediante entrenamiento (práctica y repetición).

APRENDIZAJE Y MEMORIA Base de los procesos cognitivos

Memoria implícita: depende de los circuitos primarios, por lo que el desarrollo de esta es más temprano. Se refiere a la adquisición de habilidades y rutinas.

Memoria explícita: recuerdo de hechos. Requiere maduración de redes neurales. Asociada a hipocampo y a conexiones con área prefrontal.

FUNCIONES EJECUTIVAS Gran desarrollo en la adolescencia.

Tienen un gran desarrollo durante la adolescencia ya que es cuando más se desarrolla las áreas prefrontales (dependiente de estas). Procesos: Establecimiento de objetivos, planificación, conducta dirigida meta, inhibición conductual, monitorización, autorregulación cognitiva.

4. VULNERABILIDAD DEL SN DURANTE EL DESARROLLO

Desde el momento de la fecundación del óvulo por el espermatozoide existen riesgos que pueden comprometer el desarrollo del SN y ocasionar numerosas alteraciones estructurales y funcionales. Para determinar los efectos de cualquier evento hay que tener en cuenta: el momento de incidencia y la duración de la exposición. En general, una incidencia en una etapa temprana del desarrollo y una exposición mayor suponen peor pronóstico evolutivo del daño ocasionado.

Etapa embrionaria y gestacional: pueden ocurrir alteraciones genéticas y cromosómicas, numéricas (Síndrome de Down, síndrome de Turner,…) o estructurales (delección del cromosoma 5 (Cri du chat), delección de un fragmento del cromosoma 15 (síndrome de Angelman). También puede haber una configuración anómala en los circuitos nerviosos (lisencefalia (trastorno en el que el cerebro carece de habitual relieve, puede ocasionar retraso mental o muerte en la infancia), una poda sináptica defectuosa (puede ocasionar trastornos en varias áreas funcionales) o una mala nutrición materna, consumo de toxinas/alcohol, exposición a rayos X, mal estado de salud física y emocional. (Mala formación de las células gliales de mielina)

Parto: durante el paso por canal del parto: extracción traumática, respiración autónoma, posibilidad hipopoxia/anoxia. Sin embargo, durante el parto también se ven expuesto a agentes infecciosos, que pueden llegar a alterar el desarrollo del SN.

Desarrollo postnatal: en esta etapa (adolescencia) es cuando culmina la poda sináptica y la mielinización, estos procesos pueden verse afectados por el consumo de sustancias (alcohol, drogas), intoxicación,… Para un buen desarrollo es necesario una nutrición y estimulación adecuada.

*Latencia larga: puede producir alteraciones nerviosas (retrasando la normal adquisición de funciones o provocar posteriores secuelas sensorimotoras, cognitivas o emocionales.

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