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Blog Capítulo 04 Evolución Homo Emotionalis (contenido extra)

Evolución Cerebral y Emociones

El sistema nervioso empezó con las sencillos sistemas reticulares de los cnidarios (medusas) hasta los 80.000 millones de neuronas del cerebro humano.

El sistema nervioso apareció para producir los movimientos mas apropiados para la supervivencia en un entorno cambiante.

La característica diferencial de las células nerviosas es la capacidad de auto-excitarse y de comunicar dicha excitación (potencial de acción) a otras células. El sistema nervioso ha ido evolucionando en diferentes ramas cada una de las cuales ha tendido, en general hacia la complejidad. En los vertebrados el mayor grado de complejidad se alcanza con las 80.000 millones de neuronas del cerebro humano.

Periodo aparición AñosEstructuras Nerviosas
Especie
Capacidad funcional
Pre-Cámbrico 600 millonesSistema Reticular
Cnidarios: medusas
Aumento velocidad de trasmisión de información intracelular
Cámbrico 500 millonesSistema ganglionar
Crustáceos
Insectos
Cefalópodos
Conductas complejas pre-programadas,  funcionamiento de grupo
Evolución de la flexibilidad cognitiva (pulpo)
Ordovícico 450 millonesDiferenciación tubo dorsal
Aparición bandas mielina
Aparición de las principales estructuras cerebrales
Vertebrados: anfioxos, peces, reptiles
Aumento de la velocidad de transmisión
Capacidad de responder a estímulos distantes
Conductas complejas aprendidas
Triásico 200 millonesCrecimiento Neocórtex
Desarrollo cerebral extrauterino
Regulación temperatura corporal
Aparición fase REM
Aves, mamíferos
Mejoría de las reacciones metabólicas
Aumento del periodo de crianza: juego
Posibilidad de ocupar diferentes nichos ecológicos
Paleoceno 60 millonesVisión binocular y tricolor
Áreas visuo-motoras
Primates
Coordinación visuo-motora
Uso de instrumentos
Teoría de la mente
Pleistoceno 200.000Crecimiento áreas asociación
Gran especialización hemisférica
Áreas del lenguaje
Homo sapiens
Capacidad simbólica
Transmisión de información por cultura
Tabla 4.1 Principales etapas en la evolución del sistema nervioso

Modelos animales en el estudio de la respuesta emocional

El tener un mismo origen evolutivo permite utilizar animales de otras especies para estudiar las bases biológicas de las emociones y sus trastornos. Dichos modelos animales pueden utilizar diversas técnicas, algunas de las cuales aparecen en la siguiente tabla.

EstrategiaTécnicaFortalezaDebilidad
GenéticaCruzamiento selectivoSe centra en un fenotipoPuede producir fenocopias de los trastornos humanos
Provocación de mutacionesSe centra en un fenotipoPuede producir fenocopias de los trastornos humanos
Animales TransgénicosSe centra en un genotipoNo equivalencia en genómica humana
Introducción de ADN mediante virusControl espacial y temporal del cambio genéticoNo sigue el mismo camino que las causas genéticas en humanos
Lesiones y estimulaciones eléctricasEstimulación eléctrica cerebralControl temporal y espacial de la zona estimuladaFalta de especificidad
Lesiones anatómicas selectivasControl temporal y espacial de la zona lesionadaFalta de especificidad
FarmacológicasAdministración de psicofármacosSe centra en sistemas neurotransmisión específicosNo evidencia de alteraciones específicas de los neurotransmisores en humanos
AmbientalStress agudoFácil de realizar. Puede simular estrés agudo en humanosNo equivalencia con el estrés agudo en humanos
Stress crónicoFácil de realizar.No equivalencia con el estrés crónico en humanos
Aislamiento socialFácil de realizar. Alguna similitud en comportamientos humanosFalta de validez de constructo para los trastornos humanos
Tabla 4.2 Técnicas fortalezas y debilidades de las diferentes estrategias para elaborar modelos animales

Desde el positivismo del siglo XIX, numerosos investigadores han investigado las posibles bases a¡atómicas de las emociones. Algunas de las más relevantes aparecen en la Tabla siguiente.

Historia de la Anatomía de las Emociones.

FechaTipo de EstudioAportación
1847 J.M. HarlowSeguimiento de un caso clínico: lesión frontal, accidental, de P. Gage, cambios permanentes en su comportamiento y respuesta emocionalLa importancia del lóbulo frontal en el control de la regulación emocional
1870 P. BrocaEstudio anatómicoComienza la posible identificación de áreas cerebrales sub-corticales en la respuesta emocional
1884 W. JamesEnsayo teórico ¿What is an emotion?Propuesta de la Teoría Periférica de las Emociones, posteriormente conocida como Teoría de James-Lange
1915 W. CannonInvestigación experimental en modelos animales (ratas) Bodily changes in pain, hunger, fear, and ragePropuesta de la Teoría Central de las Emociones, posteriormente conocida como Teoría de Cannon y Bard
1929 P. BardInvestigación experimental con gatos a los que se les había extirpado la corteza cerebralDescripción de la “Falsa Furia” Complemento a la teoría central de Cannon
1937 J. PapezTeoría sobre la implicación del sistema límbico en la respuesta emocionalEstablecimiento de las áreas específicas y circuitos implicados en la respuesta emocional
1939 H. Klüver y P. BucyExperimental, modelo de lesión Lobectomías bilaterales en monos reshus Resultado: imposibilidad para reconocer objetos, conducta de hiper-sexualidad, oralidadLa importancia del lóbulo temporal y en particular de la amígdala en la ejecución de conductas emocionales
1970 P. McleanEnsayo teórico Propuesta de las tres partes evolutivas del cerebro: reptiliano, paleo-mamífero, neo-mamífero The triune brainPropuesta de una teoría anatómica evolutiva-cerebral sobre el desarrollo emocional. Este modelo ha tenido y tiene todavía mucho impacto en otros modelos
1994 A. DamasioEnsayo teórico, a partir de datos clínicos y de neuroimagen El error de DescartesTeoría del marcador somático
1996 J. LedouxExperimentación con modelos del miedo en ratas El cerebro emocionalDescripción de un circuito rápido subcortical y un circuito lento cortical en la respuesta del miedo. Descripción del papel de la amígdala en la memoria emocional
2000 J. PankseppEnsayo teórico a partir de la experimentación con modelos animales y datos clínicos Affective NeurosciencePropuesta evolutiva de siete emociones básicas: miedo, curiosidad, placer, juego, cuidado, pérdida, identidad
2000 A. Anderson y E. PhelpsDescripción de un caso clínico con extirpación de la amígdala para tratamiento de la epilepsia y los déficits en el procesamiento emocional que esto implica Expression without recognition: contributions of the human amygdala to emotional communicationConfirmación de la importancia de la amígdala en la expresión y el reconocimiento de las expresiones de miedo
2017 R. SapolskyEnsayo teórico integrador de los datos de investigación animal en laboratorio y campo, datos clínicos y datos experimentales en humanos Behave. The Biology of Humans at our Best and WorstVisión integradora biológica-ambiental para la explicación de las emociones y del comportamiento
2017 L.F. BarretInvestigación de las correlaciones entre provocación de emociones y grado de activación cerebral con Resonancia Magnética Funcional How Emotions Are MadeElabora la Teoría del Espacio Afectivo donde rechaza que existan marcadores biológicos universales de las emociones La valencia emocional (que un estímulo sea agradable o desagradable) depende esencialmente del aprendizaje y del contexto donde se desarrolla.
Tabla 4.3 Acontecimientos históricos más relevantes en la investigación sobre la anatomía de las emociones
TECNICAAUTOR Y AÑO  ¿QUE MIDE?VENTAJASICONVENIENTES
ELECTROENCEFALOGRAFÍA (EEG)H. Berger 1920Actividad bioeléctrica resultante de la activación sinápticaBuena resolución temporal Muy barata Permite un registro continuo ambulatorioMala resolución espacial No recoge actividad cerebral profunda Tiene muchas interferencias y precisa de gran amplificación
TOMOGRAFÍA DE EMISIÓN DE POSITRONES (PET)  J. Robertson 1961Obtención de imágenes a partir de la radiación de un radio-isótopo inyectado al pacientePermite medir el grado de ocupación de receptores sinápticos Ideal para ver farmacodinamia de psicofármacos  Mala resolución temporal Muy cara Regular resolución espacial
MAGNETOENCEFALOGRAFÍA (MEG)D. Cohen 1968Recoge los campos magnéticos provocados por la corriente eléctrica cerebralTiene la misma resolución temporal que el EEG, pero mejor resolución espacialLa resolución espacial es pobre Aunque no tantas como el EEG sigue teniendo muchas interferencias
RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL (fMRI)J. Beliveau 1991Recoge los cambios en el flujo cerebral en determinadas áreas a partir de los cambios en los niveles de oxigenoBuena resolución espacial Buena disponibilidad, se puede utilizar cualquier aparato de Resonancia Magnética  Regular resolución temporal La actividad se mide en varios segundos y no corresponde directamente con la actividad neuronal
Diferentes técnicas de estudio para investigar el funcionamiento actividad cerebral

Hay un gran debate sobre si existen sistemas cerebrales específicos para cada una de las emociones. Uno de los defensores de la existencia de estos sistemas es Pankseep. En la siguiente tabla aparecen los sistemas biológicos que este autor sugiere que están implicados en cada una de las emociones.

Diferentes Sistemas Cerebrales implicados en la Respuesta Emocional

Sistemas emocionalesÁreas CerebralesPrincipales Neuromoduladores
Curiosidad
Búsqueda de novedad
Núcleo acumbes
Salidas mesolímbicas y mesocorticales
Hipotálamo lateral
Dopamina
Glutamato
Neuropéptido neurotensina
MiedoAmígdala central y lateral
Hipotálamo medial y dorsal
Región periacueductal
Glutamato
CRF
CCK
Neuropéptido Y
Rabia-agresiónAmígdala medial
Núcleo estría terminal
Sustancia P
Acetilcolina
Glutamato
Placer-sexoAmígdala medial
Hipotálamo preóptico y ventro-medial
Área periacueductal
Esteroides, vasopresina, oxitocina, LH-RH, CCK
Vínculo-separaciónCíngulo anterior
Área preóptica
Tálamo dorsomedial
Área periacueductal
Oxitocina, vasopresina
Dopamina, opioides
JuegoDiencéfalo dorsomedial
Áreas parafascicular
Área periacueductal
Opioides, glutamato
Acetilcolina
Tabla 4.4 Principales sistemas emocionales y las áreas cerebrales y los neuro moduladores implicados, según el modelo de Pankseep (modificado)

Otros autores a partir sobre todo de técnicas de neuroimagen defienden que no existe la modularidad cerebral para las emociones, debido a que cada cerebro se construye asi mismo en una interacción continua con el entorno. Para una revisión de este planteamiento ver:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31787499/

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