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 Años | Estructuras Nerviosas Especie | Capacidad funcional |
| Pre-Cámbrico 600 millones | Sistema Reticular Cnidarios: medusas | Aumento velocidad de trasmisión de información intracelular |
| Cámbrico 500 millones | Sistema ganglionar Crustáceos Insectos Cefalópodos | Conductas complejas pre-programadas, funcionamiento de grupo Evolución de la flexibilidad cognitiva (pulpo) |
| Ordovícico 450 millones | Diferenciación 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 millones | Crecimiento 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 millones | Visión binocular y tricolor Áreas visuo-motoras Primates | Coordinación visuo-motora Uso de instrumentos Teoría de la mente |
| Pleistoceno 200.000 | Crecimiento áreas asociación Gran especialización hemisférica Áreas del lenguaje Homo sapiens | Capacidad simbólica Transmisión de información por cultura |
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.
| Estrategia | Técnica | Fortaleza | Debilidad |
| Genética | Cruzamiento selectivo | Se centra en un fenotipo | Puede producir fenocopias de los trastornos humanos |
| Provocación de mutaciones | Se centra en un fenotipo | Puede producir fenocopias de los trastornos humanos | |
| Animales Transgénicos | Se centra en un genotipo | No equivalencia en genómica humana | |
| Introducción de ADN mediante virus | Control espacial y temporal del cambio genético | No sigue el mismo camino que las causas genéticas en humanos | |
| Lesiones y estimulaciones eléctricas | Estimulación eléctrica cerebral | Control temporal y espacial de la zona estimulada | Falta de especificidad |
| Lesiones anatómicas selectivas | Control temporal y espacial de la zona lesionada | Falta de especificidad | |
| Farmacológicas | Administración de psicofármacos | Se centra en sistemas neurotransmisión específicos | No evidencia de alteraciones específicas de los neurotransmisores en humanos |
| Ambiental | Stress agudo | Fácil de realizar. Puede simular estrés agudo en humanos | No equivalencia con el estrés agudo en humanos |
| Stress crónico | Fácil de realizar. | No equivalencia con el estrés crónico en humanos | |
| Aislamiento social | Fácil de realizar. Alguna similitud en comportamientos humanos | Falta de validez de constructo para los trastornos humanos |
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.
| Fecha | Tipo de Estudio | Aportación |
| 1847 J.M. Harlow | Seguimiento de un caso clínico: lesión frontal, accidental, de P. Gage, cambios permanentes en su comportamiento y respuesta emocional | La importancia del lóbulo frontal en el control de la regulación emocional |
| 1870 P. Broca | Estudio anatómico | Comienza la posible identificación de áreas cerebrales sub-corticales en la respuesta emocional |
| 1884 W. James | Ensayo teórico ¿What is an emotion? | Propuesta de la Teoría Periférica de las Emociones, posteriormente conocida como Teoría de James-Lange |
| 1915 W. Cannon | Investigación experimental en modelos animales (ratas) Bodily changes in pain, hunger, fear, and rage | Propuesta de la Teoría Central de las Emociones, posteriormente conocida como Teoría de Cannon y Bard |
| 1929 P. Bard | Investigación experimental con gatos a los que se les había extirpado la corteza cerebral | Descripción de la “Falsa Furia” Complemento a la teoría central de Cannon |
| 1937 J. Papez | Teoría sobre la implicación del sistema límbico en la respuesta emocional | Establecimiento de las áreas específicas y circuitos implicados en la respuesta emocional |
| 1939 H. Klüver y P. Bucy | Experimental, modelo de lesión Lobectomías bilaterales en monos reshus Resultado: imposibilidad para reconocer objetos, conducta de hiper-sexualidad, oralidad | La importancia del lóbulo temporal y en particular de la amígdala en la ejecución de conductas emocionales |
| 1970 P. Mclean | Ensayo teórico Propuesta de las tres partes evolutivas del cerebro: reptiliano, paleo-mamífero, neo-mamífero The triune brain | Propuesta de una teoría anatómica evolutiva-cerebral sobre el desarrollo emocional. Este modelo ha tenido y tiene todavía mucho impacto en otros modelos |
| 1994 A. Damasio | Ensayo teórico, a partir de datos clínicos y de neuroimagen El error de Descartes | Teoría del marcador somático |
| 1996 J. Ledoux | Experimentación con modelos del miedo en ratas El cerebro emocional | Descripción 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. Panksepp | Ensayo teórico a partir de la experimentación con modelos animales y datos clínicos Affective Neuroscience | Propuesta evolutiva de siete emociones básicas: miedo, curiosidad, placer, juego, cuidado, pérdida, identidad |
| 2000 A. Anderson y E. Phelps | Descripción 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 communication | Confirmación de la importancia de la amígdala en la expresión y el reconocimiento de las expresiones de miedo |
| 2017 R. Sapolsky | Ensayo 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 Worst | Visión integradora biológica-ambiental para la explicación de las emociones y del comportamiento |
| 2017 L.F. Barret | Investigación de las correlaciones entre provocación de emociones y grado de activación cerebral con Resonancia Magnética Funcional How Emotions Are Made | Elabora 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. |
| TECNICA | AUTOR Y AÑO | ¿QUE MIDE? | VENTAJAS | ICONVENIENTES |
| ELECTROENCEFALOGRAFÍA (EEG) | H. Berger 1920 | Actividad bioeléctrica resultante de la activación sináptica | Buena resolución temporal Muy barata Permite un registro continuo ambulatorio | Mala resolución espacial No recoge actividad cerebral profunda Tiene muchas interferencias y precisa de gran amplificación |
| TOMOGRAFÍA DE EMISIÓN DE POSITRONES (PET) | J. Robertson 1961 | Obtención de imágenes a partir de la radiación de un radio-isótopo inyectado al paciente | Permite 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 1968 | Recoge los campos magnéticos provocados por la corriente eléctrica cerebral | Tiene la misma resolución temporal que el EEG, pero mejor resolución espacial | La resolución espacial es pobre Aunque no tantas como el EEG sigue teniendo muchas interferencias |
| RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL (fMRI) | J. Beliveau 1991 | Recoge los cambios en el flujo cerebral en determinadas áreas a partir de los cambios en los niveles de oxigeno | Buena 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 |
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 emocionales | Áreas Cerebrales | Principales Neuromoduladores |
| Curiosidad Búsqueda de novedad | Núcleo acumbes Salidas mesolímbicas y mesocorticales Hipotálamo lateral | Dopamina Glutamato Neuropéptido neurotensina |
| Miedo | Amígdala central y lateral Hipotálamo medial y dorsal Región periacueductal | Glutamato CRF CCK Neuropéptido Y |
| Rabia-agresión | Amígdala medial Núcleo estría terminal | Sustancia P Acetilcolina Glutamato |
| Placer-sexo | Amígdala medial Hipotálamo preóptico y ventro-medial Área periacueductal | Esteroides, vasopresina, oxitocina, LH-RH, CCK |
| Vínculo-separación | Cíngulo anterior Área preóptica Tálamo dorsomedial Área periacueductal | Oxitocina, vasopresina Dopamina, opioides |
| Juego | Diencéfalo dorsomedial Áreas parafascicular Área periacueductal | Opioides, glutamato Acetilcolina |
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: