Los mtodos de estudio del sistema nervioso

Mtodos de visualizacin del cerebro humano vivo

Antes de la dcada de los aos 70, la investigacin biopsicolgica estaba obstaculizada por la imposibilidad de obtener imgenes del rgano de inters principal: el cerebro humano vivo.

Rayos X de Contraste: A pesar de ser prcticamente intil para visualizar el cerebro en s mismo, la imagen por rayos X se ha empleado para la observacin del el sistema ventricular cerebral y el sistema circulatorio cerebral. La observacin se hace mediante tcnicas de rayos X de contraste, que consisten en la inyeccin en uno e los compartimentos de una sustancia que absorbe eficazmente los rayos X (sustancia radio-opaca) Esta inyeccin aumenta el contraste entre el compartimento y el tejido cerebral circundante.

Laneumoencefalografaes una tcnica de rayos X de contraste que consiste en sustituir temporalmente parte del lquido cefalorraqudeo por aire. Como el aire es radio-opaco, los ventrculos y las fisuras cerebrales son claramente visibles en la imagen por rayos X, llamada neumoencefalograma. Una deformacin localizada en un ventrculo o una fisura puede indicar la situacin de un tumor, y un aumento generalizado en el tamao de los ventrculos y de las fisuras indica una atrofia cerebral difusa.

Laangiografa cerebrales otra tcnica de rayos X de contraste, se trata de un procedimiento para la observacin del sistema circulatorio cerebral por medio de la perfusin de un tinte radio-opaco a travs de la arteria cerebral durante el registro de la imagen por rayos X. Es til para la localizacin de lesiones vasculares.

Tomografa computarizada de rayos X (TC): a principios de los 70, el estudio del cerebro humano vivo se revolucion con la introduccin de la TAC. Es una tcnica de rayos X asistida por ordenador , que puede ser empleada para observar el encfalo y otras estructuras internas del cuerpo vivo. El paciente neurolgico permanece tendido con la cabeza en el centro de un gran cilindro. A un lado del cilindro se sita un tubo que proyecta un haz de rayos X a travs de la cabeza hacia un detector de rayos X situado en el lado opuesto. El tubo y el detector de rayos X giran automticamente alrededor de la cabeza del paciente, tomando muchas imgenes individuales a medida que giran. La escasa informacin que proporciona cada imagen por rayos X se combina por medio de una computadora para producir un barrido tomogrfico de una seccin horizontal del cerebro. Seguidamente, el tubo y el detector de rayos X son desplazados a lo largo del eje del cuerpo del paciente hasta otro nivel del cerebro, y se repite el proceso. Proporcionando una representacin tridimensional del encfalo.

Resonancia Magntica Nuclear (RMN): La RMN es un procedimiento por el cual se construyen imgenes de alta resolucin a partir de la medida de las ondas que emiten los tomos de hidrgeno al ser activados por las ondas de radiofrecuencia en un campo magntico. La RMN proporciona imgenes del cerebro de mayor precisin que la TAC. Adems proporciona imgenes en tres dimensiones.

Tomografa por Emisin de Positrones (TEP): La TEP es una tcnica de neuroimagen cerebral que proporciona imgenes de la actividad, ms que de la estructura, cerebral. Una de las modalidades ms frecuentes de TEP consiste en la inyeccin de 2-desoxiglucosa (2-DG) radiactiva en la arteria cartida del paciente (la arteria del cuello que irriga el hemisferio homolateral). Debido a su semejanza con la glucosa, principal carburante del cerebro, la 2-DG entra rpidamente en las neuronas activas, sin embargo, la 2-DG no puede ser metabolizada, y se acumula en las neuronas activas hasta que es gradualmente descompuesta. Cada exploracin por TEP es una imagen de los niveles de radiactividad de distintas partes de un mismo nivel horizontal del cerebro. Por tanto, si se hace un barrido TEP de un paciente dedicado a una actividad como la lectura durante 45segs tras la inyeccin de 2-DG, el barrido resultante indicar las regiones cerebrales de mayor actividad durante esos 45segs.

Resonancia Magntica Funcional (RMf): produce imgenes del aumento del flujo de oxgeno en sangre en las regiones activas del cerebro. Presenta 4 ventajas sobre la TEP:1. No es necesario inyectarle nada al sujeto.2. Proporciona informacin tanto estructural como funcional, todo en la misma imagen.3. Su resolucin espacial es mejor.4. Se puede emplear para producir imgenes tridimensionales de la actividad del encfalo completo.Magnetoencefalografa (MEG):Mide cambios en los campos magnticos sobre la superficie del cuero cabelludo, que estn producidos por los cambios en las pautas subyacentes de actividad neural. Su principal ventaja sobre la RMf es la resolucin temporal: puede registrar rpidos cambios de la actividad nerviosa.

Archivos de imgenes cerebrales:Muchos investigadores que estudian imgenes cerebrales envan sus datos originales a un archivo de imgener cerebrales al cual tienen acceso otros investigadores. Los neurocientficos cognitivos a menudo pueden obtener de un archivo de imgenes cerebrales los datos originales que se han recogido en une Studio particular, y comparar sus propios datos a dichos datos o combinarlos con ellos.

Estimulacin magntica transcraneal (EMT):La TEP, la RMf y la magnetoencefalografa pueden usarse para demostrar que existe una relacin entre la actividad cerebral y la actividad cognitiva, pero no pueden probar que la actividad cerebral y la cognitiva guarden una relacin causal. La EMT consiste en una tcnica par alteral la actividad en un rea dela corteza, creando un campo magntico bajo una bobina que se sita por encima del crneo, apaga temporalmente una parte del encfalo mientras se evalan sus efectos sobre la cognicin y la conducta. Se usa actualmente para estudiar los mecanismos neurales de la cognicin, pero no puede constatarse todo su potencial hasta que se sepan cuestiones fundamentales acerca de su seguridad, la profundidad de su efecto y sus mecanismos de alteracin neural.

Registro de la actividad psicofisiolgica humana

En las investigaciones psicofisiolgicas en sujetos humanos, la actividad fisiolgica se suele registrar en la superficie del cuerpo. Mediciones psicofisiolgicas:

Electroencefalografa de superficie: Electroencefalograma (EEG) es una medida tosca de la actividad elctrica del encfalo. Se registra a travs de grandes electrodos por medio de un dispositivo llamado electroencefalgrafo, y la tcnica se conoce como electroencefalografa. Se suele registrar cada canal de actividad EEG entre dos electrodos adheridos al cuero cabelludo.

El EEG de cuero cabelludo refleja la suma de los sucesos elctricos ocurridos por toda la cabeza; los sucesos incluyen potenciales de accin y potenciales postsinpticos, as como seales elctricas provenientes de la piel, los msculos, la sangre y los ojos. La utilidad del EEG de superficie no reside en su capacidad para proporcionar una visin ntida de la actividad nerviosa. Su valor como herramienta de investigacin y diagnstico se apoya en el hecho de que algunas formaciones de ondas EEG se asocian con estados particulares de la conciencia o con formas particulares de patologa cerebral. Ejemplo: las ondas alfa son ondas de alta frecuencia, de una amplitud de 8 a 12segs, asociadas con los estados de vigilia en reposo.

Puesto que las seales EEG decrecen en amplitud a medida que se difunden desde su fuente, la comparacin de las seales registradas en diversos puntos del cuero cabelludo puede indicar a veces el origen de ondas determinadas, razn por la cual se suele registrar la actividad EEG de diversos puntos simultneamente.

En ocasiones, los psicofisilogos estn ms interesados en las ondas de EEG que acompaan determinados sucesos fisiolgicos que en la seal EEG de fondo. Estas seales EEG de acompaamiento se suelen conocer como Potenciales provocados (PP). Un PP estudiado habitualmente es el Potencial Provocado Sensorial, el cambio registrado en la seal EEG de la corteza que se produce por la presencia momentnea de un estmulo sensorial. El EEG cortical que sigue a un estmulo sensorial tiene dos componentes:

1. la respuesta al estmulo (la seal) y2. la actividad EEG constante de fondo en curso (el ruido).La seal es la parte de todo registro que resulta de inters; el ruido es la parte carente de l. El problema a la hora de registrar PP sensoriales es que el ruido de fondo del EEG es tan grande a veces que enmascara dicho potencial.

Uno de los mtodos usados para reducir el ruido del EEG de fondo es promediar la seal. Para empezar se registra varias veces (1000) la respuesta del sujeto a un estmulo (chasquido); a continuacin, se evala por medio de una computadora el valor, en milivoltios, de cada uno de los 1000 registros en su punto de origen (el momento del chasquido) y se calcula el promedio de esos 1000 registros. Seguidamente, se toma el valor de cada uno de los registros a 1milisg del origen y se calcula el promedio de los 1000 registros. Proceso que se repite sucesivamente a 3milisg del origen y en adelante. Al hacer un grfico con todos los valores medios, la respuesta media provocada por el chasquido resulta mas evidente, por el EEG de fondo ha sido anulado al promediarse la seal.

El anlisis de los potenciales provocados promediados (PPPs) se centra en diversos picos u ondas de la seal promediada. Cada onda se caracteriza por su direccin, positiva o negativa, y por su latencia. Por el contrario, las ondas de pequeo tamao que se suceden a lo largo de los primeros milisg no estn influidas por el significado del estmulo para el sujeto. Las ondas de pequeo tamao se conocen como Potenciales de Campo Lejano, ya que aunque se registran a partir del cuero cabelludo, se originan lejos, en los ncleos sensoriales del tronco del encfalo.

La electroencefalografa del cuero cabelludo consigue algo de lo que no son capaces las tcnicas de IRM: Es capaz de seguir la actividad nerviosa en tiempo real y ello es importante para ser capaces de comprender las secuencias de los sucesos cerebrales que subyacen a la cognicin. Aunque la electroencefalografa es muy eficaz en cuanto a la resolucin temporal (la capacidad para captar diferencias en el tiempo), hasta hace poco ha fracasado en cuanto a la resolucin espacial (la capacidad para detectar diferencias en la situacin espacial). Con los procedimientos convencionales de electroencefalografa, solo se puede estimar aproximadamente el origen de una determinada seal. Sin embargo, las tcnicas modernas que emplean programas informticos sofisticados y muchos electrodos son capaces de localizar el origen de las seales con precisin. La resolucin espacial de estas nuevas tcnicas permite el coloreado y el trazado de un grfico de la amplitud de las seales EEG provocadas sobre un barrido de resonancia magntica en tres dimensiones.

Tensin muscular: Cada msculo esqueltico se compone de millones de fibras musculares filiformes. Al ser activada por las neuronas motoras que la inervan, cada fibra muscular se contrae de algn modo. En cualquier momento, se contraen unas cuantas fibras de cada msculo en reposo, con lo que se mantiene el tono muscular (tensin). El movimiento se produce cuando un gran nmero de fibras se contrae simultneamente. La tensin muscular en reposo es una medida empleada para medir la activacin psicolgica de una persona. En el lenguaje corriente se suele calificar a las personas ansiosas como tensas. El uso de este trmino reconoce el hecho de que los sujetos ansiosos, o por lo dems con un alto grado de activacin, por lo general manifiestan un elevado nivel de tensin en sus msculos cuando estn en reposo. Esta es la razn por la que los psicofisiolgos se interesen por dicha medida como un ndice de activacin psicolgica.

La electromiografa es el procedimiento habitual para medir la tensin muscular. El registro obtenido se llama electromiograma (EMG). Se suele registrar entre dos electrodos adheridos a la superficie de la piel sobre el msculo estudiado. El principal correlato de la contraccin muscular es un aumento de la amplitud de la seal EMG bruta, que refleja el nmero de fibras que se contraen en un momento determinado. La mayora de los psicofisilogos no trabajan con seales EMG brutas; las transforman en seales ms manejables, en seales integradas. Los datos sin depurar se introducen en una computadora, que calcula los picos de EMG por unidad de tiempo. La seal integrada se representa grficamente y el resultado es una curva de contorno suave, cuya amplitud representa una medida del nivel de tensin muscular a lo largo del tiempo.

Movimiento ocular:la tcnica electrofisiolgica empleada para el registro de los movimientos oculares se llama electrooculografa y el registro resultante electrooculograma (EOG). La electrooculografa se basa en el principio de que existe una diferencia de potencial estable entre la parte delantera (positiva) del globo ocular y la trasera (negativa). Cuando el ojo se mueve, se produce una variacin en el potencial elctrico debido al potencial estable, que se registra entre dos electrodos colocados alrededor del ojo. Para medir los movimientos oculares horizontales, lo habitual es registrar la actividad EOG entre dos electrodos situados a cada lado del ojo; y para los verticales, lo habitual es registrar la actividad EOG entre dos electrodos colocados por encima y por debajo del ojo.

Conductibilidad de la piel: los pensamientos y las experiencias emocionales se asocian con aumentos de la capacidad de la piel para conducir electricidad. Los dos ndices de la actividad electrodrmica ms empleados son el nivel de conductibilidad de la piel (NCP) (medida del nivel de fondo de la conductancia de la piel asociado a una situacin determinada) y la respuesta de conductibilidad de la piel (RCP) (medida de los cambios transitorios en la conductancia de la piel asociados a experiencias discretas). No se conocen por completo las bases fisiolgicas de los cambios en la conductibilidad de la piel, pero existen muchas pruebas que implican a las glndulas sudorparas. Aunque la principal funcin de estas glndulas es enfriar el cuerpo, tienden a activarse en caso de emocin ; se distribuyen por la mayor parte de la superficie corporal, pero, las ms sensibles a los estmulos emocionales son las de las manos, los pies, las axilas y la frente.

Actividad Cardiovascular: El sistema cardiovascular se compone de dos partes: Vasos sanguneos y el corazn. Se trata de un sistema de distribucin de oxgeno y de los nutrientes por los tejidos del cuerpo, de retirada de desechos metablicos y de transmisin de mensajes qumicos. Se utilizan 3 medidas distintas de la actividad cardiovascular en las investigaciones psicofisiolgicas:

1. Frecuencia Cardaca:La seal elctrica asociada a cada latido cardaco se registra por medio de electrodos colocados sobre el pecho. El registro se llama electrocardiograma (ECG). El ritmo cardiaco en reposo de un adulto sano se sita a 70 pulsaciones por minuto, pero aumenta bruscamente ante el sonido o el pensamiento de un estmulo.2. Tensin arterial:la presin arterial supone dos mediciones: la medida de presin mxima durante la fase de contraccin cardiaca o sstole, y la medida de la presin mnima durante la fase de relajacin o distole. La presin sangunea normal de un adulto en reposo se sita en torno a los 130/70 mmHg (milmetros de mercurio). Una medida de 140/90 mmHg se considera un peligro para la salud y se denomina hipertensin. Se mide con un esfigmomanmetro.Volumen sanguneo o Volemia: Los cambios del volumen sanguneo en determinadas partes del cuerpo se asocian con sucesos psicolgicos (congestin de los genitales asociada a la excitacin sexual). Se conoce como pletismografa a las distintas tcnicas para medir los cambios de volumen sanguneo de una determinada parte del cuerpo. Uno de los mtodos empleados consiste en envolver el tejido objeto de estudio con una cinta mtrica para as registrar sus cambios de volumen. Otro mtodo es atravesar el tejido objeto de estudio con una luz y medir la cantidad de esta luz que ha sido absorbida. Cuanta ms cantidad de sangre contenga una estructura, mayor cantidad de luz podr absorber.

Mtodos lesivos en investigacin fisiolgica

La mayor parte de las tcnicas fisiolgicas empleadas en las investigaciones biopsicolgicas entre dentro de una de estas 3 categoras: mtodos lesivos, mtodos de estimulacin elctrica y mtodos lesivos de registro.

Ciruga estereotxica:Constituye el primer paso de muchas investigaciones biopsicolgicas. Es el medio por el cual se colocan con precisin los dispositivos experimentales en las profundidades del cerebro. Se necesitan dos cosas:

1. Atlas estereotxico: para conocer el camino hacia el punto diana: se emplea para localizar estructuras cerebrales. El cerebro tiene tres dimensiones, en consecuencia, la representacin del cerebro en el atlas estereotxico se lleva a cabo por medio de una serie de mapas individuales, uno por pgina, que representan cada uno la estructura de un corte cerebral frontal en dos dimensiones. En estos atlas, las distancias se miden en milmetros a partir de un punto de referencia (en los atlas de ratas este punto es el Bregma); se trata de el punto de la parte superior del crneo donde se produce la unin entre dos de las principales suturas craneales.2. Instrumento estereotxico: para llegar hasta el punto diana. Consta de dos partes: un dispositivo para sujetar la cabeza que mantiene el cerebro en la posicin y orientacin requerida; y un dispositivo para sujetar electrodos. Este dispositivo se puede mover en las tres dimensiones (anterior-posterior, dorsal-ventral y lateral-medial) mediante un sistema de mandos de precisin.Mtodos de lesin:Con ste mtodo una parte del cerebro es extrado, daado o destruido; a continuacin, se estudia con detalle el comportamiento del sujeto para determinar la funcin de la estructura daada.

1. Lesiones por aspiracin:Se utilizan cuando se necesita producir una lesin del tejido cortical accesible a la vista y al instrumental cirujano. El tejido cortical se extrae por succin a travs de una pipeta de cristal de punta fina, manejada manualmente.2. Lesiones por radiofrecuencia:Se utilizan para hacer lesiones subcorticales pequeas, a travs de corriente de radiofrecuencia (de alta frecuencia). Se realiza a travs del tejido de inters desde la punta de un electrodo colocado por mtodos estereotxicos. El calor emanado destruye el tejido. El tamao y la forma de la lesin vienen determinados por la duracin y la intensidad de la corriente, as como por la configuracin de la punta del electrodo.3. Cortes con Bistur:La seccin (corte) se utiliza para eliminar la conduccin de un nervio o de una va. Una pequea incisin, realizada en el lugar adecuado, puede eliminar certeramente esta conduccin sin daar excesivamente al tejido circundante.4. Bloqueo por fro o criognico:Constituye una alternativa a las lesiones destructivas. Cuando se bombea un refrigerante por medio de una criosonda las neuronas cercanas a la punta se enfran hasta que dejan de disparar. La temperatura se mantiene por encima del punto de congelacin para que no se produzcan daos estructurales. Posteriormente, al calentar el tejido, se recupera la actividad neural normal. Se parece a la lesin porque elimina la contribucin de una determinada regin cerebral al comportamiento del sujeto en ese momento. Los bloqueos criognicos se conocen como lesiones reversibles; estas tambin pueden producirse por medio de microinyecciones en el encfalo de anestsicos locales, como la lidocana.5. Interpretacin de los efectos de las lesiones:Los efectos son engaosos y difciles de interpretar. Al ser las estructuras cerebrales pequeas, sinuosas y muy pegadas unas a otras, ni siquiera un cirujano experimentado es capaz de destruir por completo una estructura sin provocar daos significativos en las estructuras adyacentes. A veces se ignora este hecho, y ello puede conducir a errores en la interpretacin ya que si no se considera que la lesin puede producir daos en otras estructuras (diferentes a la que pretendamos), podramos atribuir todos los cambios en el comportamiento a una sola estructura; por otro lado si se atribuye que la lesin es en toda la estructura se podra concluir errneamente que esa estructura no interviene en los comportamientos no influidos por la lesin.6. Lesiones Bilaterales y Unilaterales:Como norma general (con excepciones), los efectos sobre el comportamiento de las lesiones unilaterales (mitad del cerebro) son mas suaves que las lesiones bilaterales simtricas( lesiones que afectan a ambos lados del encfalo), sobre todo en especies no humanas. De hecho, los efectos sobre el comportamiento de las lesiones unilaterales pueden ser difciles de detectar. Por ello, la mayora de los estudios experimentales sobre los efectos de las lesiones se realizan sobre lesiones bilaterales.Estimulacin elctrica:Mediante sta se pueden obtener indicios sobre la funcin de una estructura nerviosa determinada. La estimulacin se suele producir a travs de las dos puntas de un electrodo bipolar, dos cables aislados firmemente unidos y cortados en un extremo. Los impulsos de corriente dbiles producen un aumento inmediato de la emisin de seales por parte de las neuronas cercanas a la punta del electrodo.

Es una herramienta de investigacin biopsicolgica importante, ya que a menudo tiene efectos comportamentales, y normalmente son opuestos a los producidos por una lesin en el mismo punto del encfalo. Puede llegar a provocar una serie de conductas en cadena, entre ellas comer, beber, atacar, copular y dormir. La respuesta determinada que se provoca en el comportamiento depende de:

1. la colocacin de la punta del electrodo,2. de los parmetros de la corriente y3. del ambiente experimental en el que se administra la estimulacin.Mtodos invasivos de registro electrofisiolgico:

1. Registro intracelular de una unidad:Proporciona un registro paso a paso de las fluctuaciones graduadas del potencial de membrana de una neurona. La mayor parte de los experimentos que emplean estos procedimientos se llevan a cabo en animales inmovilizados por medio de qumicos, porque resulta casi imposible mantener la punta de un microelectrodo colocada en el interior de una neurona de un animal con libertad de movimientos.2. Registro extracelular de una unidad:Se pueden registrar los potenciales de accin de una neurona a travs de un electrodo cuya punta est situada en el lquido extracelular contiguo. Cada vez que la neurona emite una seal, aparece un punto luminoso en el osciloscopio. El registro extracelular de una unidad proporciona un registro de las seales de una neurona, pero ninguna informacin acerca de sus potenciales de membrana. Resulta difcil obtener un registro extracelular de una nica neurona en un animal con libertad de movimientos sin que la punta del electrodo se desve de la neurona, pero se puede hacer con unos microelectrodos flexibles especiales que cambian ligeramente de posicin al tiempo que lo hace el encfalo. Es posible registrar simultneamente las seales extracelulares de ms de 100 neuronas por medio del anlisis de correlacin de las seales obtenidas con distintos electrodos implantados en la misma rea general.3. Registro de mltiples unidades:La punta del electrodo es ms grande que la de un microelectrodo, lo que permite recoger las seales de muchas neuronas. Cuanto ms grande sea el electrodo, mayor ser el nmero de neuronas que contribuyan a la seal. Los potenciales de accin recogidos por el electrodo son conducidos a un circuito integrador que los suma. Un registro de unidades mltiples es un grfico del total de potenciales de accin por unidad de tiempo.4. Registro EEG invasivo:En el caso de los animales de laboratorio, el EEG se registra por medio de grandes electrodos implantados, y no por medio de electrodos fijados al cuero cabelludo. Las seales del EEG corticales se registran a menudo a travs de electrodos tuerca craneales de acero inoxidable, mientras que las seales del EEG subcorticales suelen registrarse por medio de electrodos de cable implantados con ciruga estereotxica.

Mtodos de investigacin farmacolgica

La principal estrategia de la Psicofarmacologa consiste en la administracin de frmacos que aumentan o disminuyen el efecto de un determinado neurotransmisor, y la observacin de las consecuencias sobre el comportamiento.

Vas de administracin de frmacos: En la mayora de los experimentos de psicofarmacolgicos, los frmacos se administran en una de las siguientes formas:

1. Se proporcionan a travs de la alimentacin2. Se inyectan a travs de una sonda en el estmago (Intragstrica)3. Se inyectan:1. Intraperitoneal IP, hipodrmicamente en la cavidad peritoneal del abdomen2. Intramuscular IM, en un msculo grande,3. Subcutnea SC, en el tejido graso bajo la piel, o4. Endovenosa EV, en una vena de gran superficie.El problema de estas vas de administracin perifricas es que muchos frmacos no atraviesan fcilmente la barrera hematoencfalica. Para superar este problema, se pueden inyectar los frmacos en pequeas cantidades a travs de un fino tuvo hueco llamado cnula, que se haya implantado de forma estereotxica en el encfalo.

Lesiones qumicas selectivas: Los efectos de las lesiones quirrgicas, electrnicas y criognicas son difciles de interpretar porque afectan a todas las neuronas en la zona de actuacin. En algunos casos, se pueden provocar lesiones ms selectivas mediante la inyeccin de neurotoxinas (venenos naturales) con afinidad por determinados componentes del sistema nervioso. Existen muchas neurotoxinas selectivas. Por ejemplo, el cido canico y el cido ibotnico, administrados mediante microinyeccin, son absorbidos preferencialmente por los cuerpos celulares de la punta de la cnula, destruyendo esas neuronas, mientras que aquellas otras neuronas cuyos axones atraviesan la misma regin cerebral permanecen en gran medida ilesas. Otra neurotoxina muy utilizada es la 6-hidroxidopamina (6-HD). Es absorbida nicamente por las neuronas que liberan los neurotransmisores noradrenalina o dopamina, mientras que otras neuronas en la misma regin permanecen ilesas.

Medida de actividad qumica del encfalo: Existen 3 tipos de tcnicas que han demostrado gran utilidad en las investigaciones biopsicolgicas:

1. Tcnica de la 2-Desoxiglucosa (2-DG): Consiste en colocar a un animal inyectado con 2-DG radiactiva en una situacin experimental en la cual se dedica a la conducta que interesa estudiar. Dado que la 2-DG posee una estructura similar a la glucosa principal fuente de energa del encfalo), las neuronas activas durante la prueba la absorben a alta velocidad, pero no la metabolizan. Despus de que el sujeto haya desplegado la conducta, se le sacrifica y se extrae y secciona su encfalo. Las secciones son sometidas a continuacin a una autorradiografa; se recubren con una emulsin fotogrfica, se almacenan en la oscuridad durante unos das, y luego se revelan de forma parecida a una pelcula. Las zonas del cerebro que han absorbido gran cantidad de 2-DG durante la prueba aparecen en la diapositiva como puntos negros. La densidad de los puntos de las distintas zonas del cerebro pueden ser luego codificadas con colores.2. Dilisis cerebral: es un mtodo para medir la concentracin extracelular de sustancias neuroqumicas en animales que estn llevando a cabo una conducta ( la mayora de las otras tcnicas para medir sustancias neuroqumicas requieren sacrificar al animal para poder extraer el tejido). Consiste en el implante cerebral de una fina sonda provisto de una seccin corta semipermeable. La seccin semipermeable se coloca en la estructura cerebral que interese estudiar, de modo que las sustancias qumicas extracelulares presentes en la estructura se difundan en el interior de la sonda. Una vez dentro, pueden ser recuperadas para ser congeladas, almacenadas y posteriormente analizadas, o pueden ser llevadas en disolucin a un cromatgrafo para su inmediato anlisis.3. Localizacin de neurotransmisores y receptores en el encfalo:La localizacin en el encfalo de un determinado neurotransmisor o de un receptor constituye un paso clave en el intento de comprender la funcin psicolgica. Dos de las tcnicas disponibles a este fin son la inmunocitoqumica y la hibridacin in situ. Cada una de ellas supone la exposicin de las secciones del cerebro a un ligando marcado de la molcula que se est investigando. Inmunocitoqumica: Cuando una protena extraa (un antgeno) se inyecta en un animal, ste produce anticuerpos, que se unen a la protena y que ayudan al cuerpo a deshacerse de ese antgeno o a destruirlo; esto se conoce como la respuesta inmunitaria del organismo. Los neuroqumicos han fabricado reservas de los anticuerpos para la mayora de los neurotransmisores y receptores cerebrales. La inmunocitoqumica es un procedimiento para localizar determinadas neuroprotenas en el encfalo por medio del marcaje radiactivo o de la tincin de los anticuerpos, y la posterior exposicin de las secciones cerebrales a esos anticuerpos marcados. Las regiones cerebrales donde se acumula el tinte o la radioactividad sealan la localizacin de la neuroprotena que se est estudiando. La inmunocitoqumica puede emplearse para localizar neurotransmisores a travs de la unin con sus enzimas, debido al hecho de que todas las enzimas son protenas y a que slo aquellas neuronas que liberan un determinado neurotransmisor contienen la totalidad de las enzimas necesarias para su sntesis. Se lleva a cabo mediante la exposicin de las secciones cerebrales a los anticuerpos marcados, que se unen a las enzimas situadas slo en aquellas neuronas que contienen el neurotransmisor que interese. Hibridacin in situ: tcnica para la localizacin de pptidos y otras protenas cerebrales. Esta tcnica se aprovecha del hecho de que todos los pptidos y protenas se transcriben a partir de secuencias de bases nucletidas en las hileras de ARN mensajero. Se han identificado las secuencias de nucletidos que dirigen la sntesis de muchas neuroprotenas, y se han generado artificialmente hebras hbridas de ARNm que contienen las secuencias de bases complementarias. La hibridacin in situ requiere de los siguientes pasos:1. Se obtienen las hebras de ARN hbrido con la secuencia de bases complementarias de ARNm que dirige la sntesis de la neuroprotena de inters.2. Las hebras de ARN hbrido se marcan con un tinte o con un elemento radiactivo.3. Las secciones cerebrales se exponen a las hileras de ARN hbrido marcado y se unen a las hileras de ARNm complementarias sealando la localizacin de las neuronas que liberan la neuroprotena investigada.Ingeniera gentica

Los biopsiclogos han empleado tcnicas de eliminacin de genes y tcnicas de sustitucin de genes para modificar la composicin gentica de los sujetos y as estudiar los efectos de los genes en el comportamiento.

Tcnicas de supresin de genes: son procedimientos para la creacin de organismos que carezcan del gen objeto de la investigacin. Una vez creados los sujetos, se identifica e investiga cualquier anomala neural o de comportamiento que puedan manifestar. Los ratones que son el resultado de esta tcnica se conocen como ratones knockout. En la actualidad hay muchas investigaciones en curso sobre supresin de genes, sin embargo, los estudios comportamentales de los ratones Knokout pueden ser ms difciles de interpretar de lo que se supuso en un principio. Se han difundido al menos tres advertencias. En primer lugar, la mayora de los rasgos comportamentales estn influidos por la actividad de muchos genes que interactan entre s; por consiguiente, la eliminacin de una rasgo comportamental mediante la supresin de un gen slo puede, en el mejor de los casos, identificar una pequea contribucin gentica al comportamiento. En segundo lugar, la eliminacin de un gen a menudo ingluye en la expresin de otros genes: como resultado, cualquier cambio observado en la conducta de los ratones Knockout slo puede relacionarse indirectamente con el gen eliminado; o, a la inversa, los efectos de un gen eliminado pueden ser enmascarados por cambios de compensacin de otros genes. Y, en tercer luegar, la expresin de los genes puede estar influida por la experiencia; as pues, es probable que la supresin de genes interacte de una manera compleja con las experiencias del ratn.

Los frmacos antisentido o complementarios, ofrecen la posibilidad de eludir algunos de los problemas de las tcnicas de supresin de genes. Imagnese las posibles aplicaciones mdicas de una tcnica de investigacin que permite a los organismos desarrollarse normalmente, pero entonces llega a su cerebro y bloquea la expresin de un gen determinado. El concepto que subyace a una tcnica semejante es sencillo y elegante: Las molculas con una secuencia de cidos nucleicos complementaria de la del ARN mensajero (ARNm) asociado con un gen diana, u objetivo, puede desactivar el ARNm y bloquear la expresin del gen. Sin embargo, llevar este sencillo concepto antisentido ala prctica est resultando difcil. Los frmacos antisentidos ideales han de ser resistentes a ser degradados por el organismo, agente atxicos y especficos del ARNm al que estn dirigidos; asimismo, se ha de disponer de tncica para libear los frmacos antisentido a sistemas neurales especficos. No obstante, stas y otras dificultades relacionadas se estn resolviendo y la investigacin antisentido est empezando a cobrar fuerza. Su potencial es enorme.

Tcnicas de sustitucin de genes: estn proporcionando posibilidades interesantes para la investigacin del desarrollo. Es posible eliminar genes patolgicos de clulas humanas e insertarlos en ratones (ratones transgnicos). As mismo, ya es posible sustituir un gen por otro que sea idntico excepto por la adicin de unas pocas bases que acten como interruptor, activando o inactivando el gen o que acten en respuesta a determinadas sustancias qumicas. Estas sustancias qumicas pueden ser empleadas para activar o suprimir un gen en un momento determinado del desarrollo o en una estructura cerebral determinada.

La tecnologa de supresin de genes y la de sustitucin de genes son actualmente objeto de intensa investigacin, queda por determinar cunto nos ensearn acerca de las bases neurales de la conducta y cun tiles sern en el tratamiento de los trastornos cerebrales.

Mtodos de investigacin comportamental en biopsicologa

Debido a la invisibilidad inherente a la actividad neural, el objetivo fundamental de los mtodos empleados en su investigacin es convertir lo inobservable en observable. Los principales objetivos de los mtodos de investigacin del comportamiento son controlar, simplificar y objetivar.

A un nico conjunto de procedimientos desarrollados para investigar un fenmeno determinado del comportamiento se le llama modelo comportamental. Cada modelo comportamental normalmente abarca un mtodo para producir el fenmeno comportamental que se investiga y un mtodo para medirlo objetivamente.

Evaluacin Neuropsicolgica

Los cambios de las funciones de percepcin, emocionales, de motivacin o cognitivas, son del dominio de los neuropsiclogos. Los resultados de las pruebas neuropsicolgicas pueden ayudar de distintas maneras a los pacientes con lesin cerebral:

1. A contribuir en el diagnstico de trastornos neurolgicos (cuando imgenes cerebrales, EEG y pruebas neurolgicas han resultado dudosas).2. A servir de base para el consejo y cuidado de los pacientes.3. A proporcionar las bases para evaluar objetivamente la efectividad del tratamiento y la gravedad de sus efectos secundarios.Planteamiento actual de la evaluacin neuropsicolgica: Las pruebas neuropsicolgicas han cambiado en la ltima mitad de siglo. El enfoque dominante de las pruebas psicolgicas ha evolucionado a travs de 3 fases:

1. Enfoque de prueba nica: antes de la dcada de los aos 50, las escasas pruebas neuropsicolgicas que existan estaban diseadas para detectar la presencia de dao cerebral. La meta era discriminar entre pacientes con problemas psicolgicos resultantes de lesiones cerebrales estructurales y pacientes con problemas psicolgicos resultantes de cambios cerebrales funcionales. Este enfoque no result muy eficaz, porque ningn test nico desarrollado puede ser sensible a toda la variedad y complejidad de posibles sntomas de un paciente con dao cerebral.2. Enfoque de la batera de pruebas estndar: surgi en los aos 60 de los fallos de la prueba nica. El objetivo sigue siendo identificar pacientes con dao cerebral, pero ahora las pruebas incluan bateras estndar de pruebas. La ms utilizada ha sido Batera de pruebas neuropsicolgicas Halstead-Reitan. Se trata de un conjunto de pruebas en las que los pacientes con dao cerebral suelen obtener puntuaciones bajas, en comparacin con sujetos de control sanos; la puntuacin de cada prueba se suma para dar lugar a una sola puntuacin final. Una puntuacin por debajo del punto de corte conduce a un diagnostico de dao cerebral. Este enfoque ha tenido un xito relativo ya que las bateras de pruebas estndar discriminan con eficacia los pacientes neurolgicos de los pacientes sanos, pero no resultan tan eficaces para discriminar entre pacientes neurolgicos y pacientes psiquitricos.3. Enfoque de la batera de pruebas pormenorizada: Se empez a utilizar en la dcada de los 60. Enfoque eficaz para la investigacin y pronto se extendi al tratamiento clnico. Hoy en da predomina tanto en los laboratorios de investigacin como en los servicios de neurologa de los hospitales.El objetivo es identificar pacientes con dao cerebral y determinar la naturaleza de los dficit psicolgicos de cada paciente con dao cerebral. Cmo funciona? Se empieza con una batera de pruebas comunes seleccionada por el neuropsiclogo que proporcione una idea general de la naturaleza de los sntomas neuropsicolgicos. A continuacin, y segn los resultados obtenidos, el neuropsiclogo selecciona una serie de pruebas a la medida de cada paciente e intenta caracterizar con mayor detalle los sntomas generales revelados por la batera de pruebas comunes. Las pruebas empleadas difieren en tres aspectos de las pruebas anteriores:1. Las pruebas modernas estn diseadas especficamente para medir los aspectos de la funcin psicolgica que han sido puestos de manifiesto por las teoras modernas y por los datos actuales han situado en primer plano. Ej.: Las teoras modernas y los datos sugieren que los mecanismos de la memoria a corto plazo y largo plazo son completamente diferentes; por lo que se incluyen pruebas especficas de ambos tipos de memoria.2. La interpretacin de las pruebas no se basa enteramente en el rendimiento del paciente en dichas pruebas (las primeras si); las modernas exigen con frecuencia que el neuropsiclogo determine la estrategia cognitiva empleada por el paciente durante la realizacin de la prueba. (La lesin cerebral a menudo modifica la estrategia).3. El enfoque de la batera de pruebas a medida requiere un examen ms cuidadoso. Se necesita pericia y conocimiento para seleccionar la batera de pruebas adecuada para descubrir los alteracines de un paciente y para identificar las diferencias cualitativas en la estrategia cognitiva.Pruebas de batera comn de pruebas neuropsicolgicas: Se presentan algunas pruebas que se incluyen con frecuencia como parte de la batera inicial de las pruebas comunes y despus se presentan algunas pruebas que pueden emplearse para investigar en mayor profundidad los problemas especficos revelados por la batera comn.

1. Inteligencia: Aunque el CI es una medida notoriamente insuficiente del dao cerebral, casi siempre se incluye la prueba de inteligencia en la batera de pruebas neuropsicolgicas. Muchas de las evaluaciones neuropsicolgicas comienzan con la escala WAIS (Weschler Adult Intelligence Scale). Ello es as porque el conocimiento del CI de un paciente puede ayudar a interpretar los resultados de otras pruebas. Asimismo, los neuropsiclogos experimentados pueden en ocasiones deducir la disfuncin neuropsicolgica a partir del patrn de dficit obtenido en las distintas pruebas WAIS. Ej.: Las puntuaciones bajas en las subescalas de capacidad verbal tienden a asociarse con lesiones en el hemisferio izquierdo, mientras que las lesiones en el hemisferio derecho tienden a bajar la puntuacin en las subescalas de ejecucin( manipulativas).2. Memoria:Un punto dbil del WAIS es que a menudo no logra detectar los dficit de memoria. En las pruebas de informacin del WAIS se evala la memoria de los conocimientos generales, y la prueba de amplitud de dgitos determina la secuencia de mayor longitud de nmeros escogidos al azar que puedan ser repetidos correctamente en el 50% de los casos. Sin embargo, estas dos formas de memoria son las que menos probabilidad tienen de ser afectadas por una lesin cerebral. Los pacientes con perturbaciones graves de la memoria a menudo no presentan dficit alguno en los subtests de WAIS de informacin ni de amplitud de dgitos. Si existen pueden ser detectados por medio de otras pruebas incluidas en la batera de pruebas comunes; pueden ser detectados en el transcurso de una conversacin con el paciente o narraciones del paciente o su familia.3. Lenguaje: Si un paciente neuropsicolgico ha pasado el WAIS, se pueden deducir carencias en el uso del lenguaje a partir de la puntuacin global de los 6 subescalas verbales. Si no ha pasado el WAIS, los pacientes pueden examinarse para descubrir alteraciones relacionadas con el lenguaje por medio de la prueba de fichas (Token test). Al sujeto se le presentan 20 dichas de dos formas distintas, de dos tamaos distintos y de cinco colores diferentes. La prueba empieza con la lectura de instrucciones simples por parte del examinador (toque un cuadrado rojo). A continuacin, la prueba pasa a instrucciones ms complejas (toque el crculo rojo pequeo,). Por ultimo se pide al sujeto que lea las instrucciones en voz alta y las siga.4. Lateralizacin del lenguaje: Es habitual que uno de los hemisferios participe mas que el otro en las actividades relacionadas con el lenguaje (en la mayora de las personas el hemisferio izquierdo es el dominante). A menudo se incluye una prueba de lateralizacin del lenguaje en las pruebas habituales, porque resulta til saber cul es el hemisferio dominante para el lenguaje a la hora de interpretar los resultados de otras pruebas. Ms an, casi siempre se incluye una prueba de lateralizacin del lenguaje antes de una operacin quirrgica que pueda afectar las reas del lenguaje. Los resultados se emplean para planificar la ciruga evitando las regiones del lenguaje. Existen 2 pruebas de lateralizacin:1. La prueba del amital sdicoconsiste en la inyeccin del anestsico amital sdico bien en la arteria cartida izquierda o derecha del cuello. Esto anestesia temporalmente el hemisferio homolateral, al tiempo que el contralateral no se ve afectado en gran medida. Mientras que el hemisferio homolateral esta anestesiado, se somete al paciente a varias pruebas de la funcin del lenguaje. Despus se repite el proceso con el otro lado del cerebro. Cuando se produce en el lado dominante: el paciente queda mudo durante unos 2 minutos; Cuando es en el lado no dominante: el paciente solo sufre ligeros problemas de lenguaje. El amital sdico solo puede ser administrado por razones mdicas, ya que es invasivo.2. La Prueba de la escucha dictica: Se presenta al sujeto una secuencia de dgitos a travs de unos auriculares estereofnicos. Se envan 3 dgitos a un odo, al mismo tiempo que se envan 3 dgitos distintos al otro odo. Se pide a los sujetos que repitan la mayor cantidad de los 6 dgitos que puedan. Kimura descubri que los sujetos recordaban mayor cantidad de dgitos escuchados por el odo contralateral a su hemisferio dominante en el lenguaje.Pruebas de las funciones neuropsicolgicas especficas: Tras analizar el rendimiento neuropsicolgico en la batera de pruebas comunes, el neuropsiclogo selecciona una serie de pruebas especficas para precisar el carcter de los problemas generales que ha puesto de manifiesto la batera habitual. Pruebas que pueden ser seleccionadas:

Memoria:Una vez se ha descubierto una alteracin de la memoria gracias a la batera habitual, se debe plantear al menos 4 preguntas sobre el fallo de la memoria:

1. Implican los fallos de la memoria a corto plazo, a la memoria a largo plazo, o a ambas?2. Son fallos de la memoria a largo plazo antergrados, retrgrados, o de los 2 tipos?3. Implican los dficit de la memoria a largo plazo a la memoria semntica o a la memoria episdica?4. Son los dficit de la memoria a largo plazo dficit de la memoria explcita, de la memoria implcita, o de ambas?Muchos pacientes amnsicos muestran grave deteroioro de en la memoria explicita sin ninguna carencia en la implcita. Las pruebas de priming de repeticin son buenos instrumentos para valorar y estudiar este aspecto. A los pacientes se les muestra en primer lugar una lista de palabras y se les pide que la estudien (no que la recuerden). Ms tarde, se les pide que completen una lista de fragmentos de palabras de la lista inicial (Ej.: Morado mo_a_ _) Los pacientes con amnesia completan a menudos los fragmentos igual de bien que los sujetos de control sanos. Pero, a menudo no tienen ningn recuerdo consciente de ninguna de las palabras de la lista inicial y ni siquiera de haber visto la lista. Es decir, muestran una buena memoria implcita de las experiencias sin ninguna memoria explcita de ellas.

Lenguaje: Si en la batera de pruebas comunes un paciente da pruebas de sufrir un dficit relacionado con el lenguaje, se le realizar una serie compleja de pruebas para aclarar la naturaleza del problema. Si hay un problema de lenguaje, puede existir uno de estos tres problemas:

1. De Fonologa: Las reglas que gobiernan los sonidos del lenguaje2. De Sintaxis: La gramtica del lenguaje3. De Semntica: El significado del lenguajeLos pacientes con lesin cerebral pueden sufrir uno de estos problemas pero no los otros, por eso las pruebas deben incluir pruebas de cada una de estas tres capacidades.

Algunos pacientes dislxicos recuerdan las reglas de pronunciacin, pero presentan dificultades a la hora de pronunciar palabras que no cumplen ninguna regla y que deben ser pronunciadas de memoria. Otros pacientes dislxicos pronuncian palabras familiares simples basadas en la memoria, pero han perdido la capacidad para aplicar las reglas de pronunciacin.

Funcin del lbulo frontal: Las lesiones de sta zona son habituales y el Test de clasificacin de cartas de Wisconsin es un componente de muchas bateras de pruebas a medida, debido a que lo detecta. Cada una de las cartas lleva un, dos, tres o cuatro smbolos idnticos que pueden ser tringulos, estrellas, crculos o cruces y pueden ser rojos, verdes, amarillos o azules. Al comienzo de la prueba, se presentan al paciente 4 cartas estimulo que difieren una de la otra en la forma color y nmero. La tarea consiste en clasificar correctamente las cartas en un mazo de pilas colocadas frente a las cartas estimulo. Sin embargo, el paciente no sabe si debe clasificar las cartas segn la forma, el color o el nmero. El paciente empieza por adivinar, y tras colocar cada carta, se le dice si ha clasificado de forma correcta o incorrecta. Al principio, la tarea consiste en aprender a clasificar por colores. Pero en cuanto el paciente responde correctamente varias veces consecutivas se modifica el principio de clasificacin y se adopta el de la forma o el nmero, sin ninguna pista para el paciente excepto que las respuestas basadas en el color se clasifican como incorrectas. A partir de ah, cada vez que se aprende una forma de clasificacin, esta se modifica.

Los pacientes que sufren una lesin en el lbulo frontal a menudo siguen clasificando las cartas segn el mismo principio durante unos 100 o ms ensayos despus de que se haya calificado como incorrecto. Parecen tener muchas dificultades para el aprendizaje y la memorizacin del hecho de que las normas de comportamiento que antes eran correctas ya no lo son; es un problema llamado perseverancia.

Mtodos comportamentales de la neurociencia cognitiva

La neurociencia cognitiva se basa en dos suposiciones relacionadas:

1. Cada uno de los procesos cognitivos complejos es el resultado de la actividad conjunta de procesos cognitivos simples llamados procesos cognitivos constituyentes.2. Cada proceso cognitivo constituyente est mediado por la actividad neuronal de una regin concreta del cerebro. La identificacin de las zonas del cerebro que participan en distintos procesos cognitivos constituyentes es uno de los principales objetivos de la neurociencia cognitiva.La tcnica de sustraccin de imgenes emparejadas se ha convertido en uno de los mtodos clave de investigacin del comportamiento en las investigaciones en neurociencia cognitiva, junto con el papel central desempeado por la TEP y la RMf en las investigaciones punteras sobre neurociencia cognitiva. Un estudio de TEP sobre el procesamiento de una palabra nica realizado por Petersen y colb. que estaban interesados en delimitar las zonas cerebrales que permiten a un sujeto realizar una asociacin de palabras. Se podra pensar que es una tarea fcil mientras se registra una imagen por TEP de su cerebro, pero el problema es que muchas partes del cerebro que estaran activas durante el periodo de prueba no tendran nada que ver con el proceso cognitivo de formar una asociacin de palabras; (la visin de la palabra, con la lectura de la palabra y el habla). La tcnica de sustraccin de imgenes emparejadas fue desarrollada para solventar este problema.

Esta tcnica incluye la obtencin de imgenes TEP o RM funcional en el transcurso de la realizacin de distintas tareas cognitivas. Las tareas se disean de modo que cada par difiera uno de otro slo en un nico proceso cognitivo constituyente. As, la actividad cerebral asociada con ese proceso se puede calcular restando la actividad de la imagen que se asocia con una de las dos tareas de la actividad en la imagen que se asocia con la otra tarea. Ej.: Los sujetos pasaban un minuto leyendo en voz alta sustantivos impresas en el momento en que aparecan en una pantalla; en otro, observaban las mismas sustantivos en la pantalla, pero respondan a cada una de ellas con un verbo relacionado, dicho en voz alta (Camin Conducir). Entonces Petersen y Colb. restaron la actividad de las imgenes registradas durante las dos tareas para obtener una imagen de diferencia. sta imagen ilustr las regiones cerebrales especficas que intervenan en el proceso cognitivo: la actividad asociada con la atencin fijada en la pantalla, con la visin de sustantivos, con la manifestacin en voz alta de las palabras, etc. fue eliminada por sustraccin.

Otro problema relacionado con el uso de la TEP y de la RM funcional para localizar los procesos cognitivos constituyentes es el ruido asociado con los sucesos cerebrales aleatorios que ocurren durante la prueba (Percibir una mosca sobre la pantalla o preguntarse si falta mucho para que acabe la prueba). El ruido se puede reducir por medio de una tcnica: El promedio de la seal. Al hacer el promedio de las distintas imgenes de diferencia obtenidas de la repeticin de la misma prueba, pueden aumentar mucho la relacin seal ruido. Promediar las imgenes obtenidas de varios sujetos es una prctica habitual; la imagen de diferencia media (promediada) resultante destaca las reas de actividad comunes a la mayora de los sujetos y atena la reas de actividad particulares de unos cuantos. Sin embargo, este procedimiento de promediar puede llevar a un grave problema: si dos sujetos presentan un modelo especfico pero diferente de actividad cortical, la imagen promediada revelara poco acerca de cada uno de ellos.

Modelos biopsicolgicos de la conducta animal

Modelos de evaluacin de las conductas tpicas de especie: Los comportamientos tpicos de especie son aquellos desplegados por casi todos los miembros de una especie, o por lo menos todos aquellos de la misma edad y sexo. Los comportamientos ms frecuentemente estudiados son el acicalarse, natacin, comida, bebida, aparearse, luchar y construccin de nidos.

1. Pruebas en campo abierto: Se coloca al sujeto en una cmara grande y vaca y se registra su actividad. Se suele medir la actividad general bien con un registrador de actividad automatizado, bien dibujando lneas en el suelo de la cmara para contar el nmero de veces que cruzan las lneas durante la prueba, o se cuenta el nmero de bolas de excremento dejadas por el animal durante la prueba. Los registros de actividad bajos y el nmero de bolas de excremento elevado son indicativos de temor. Las ratas temerosas son fuertemente tigmotxicas. Las ratas se muestran a menudo temerosas cuando se les coloca por primera vez en un campo abierto extrao, pero este miedo suele disminuir tras exposiciones repetidas.2. Pruebas de conducta agresiva y defensiva: las pautas tpicas de comportamiento agresivo y de defensa pueden ser observadas y medidas durante las peleas entre la rata macho dominante de una colonia y una rata intrusa de menor tamao: modelo del intruso en la colonia. Los comportamientos del macho dominante (pelo erizado, mueve lateral y intenta morder el lomo) se consideran agresivos y los del intruso, defensivos (proteccin lomo y costados, empuja al atacante con las patas delanteras y rueda de espaldas).Algunas pruebas de comportamiento defensivo evidencian una reaccin hacia el investigador ms que hacia otra rata (con frecuencia se evala la resistencia de una rata a ser alcanzada) y se emplea la puntacin como medida de defensa (puntuacin baja no resistencia, alta mordedura).El laberinto elevado en forma de cruz:Es una prueba de defensa habitualmente empleada para el estudio de los efectos ansiolticos (ansiedad) de los frmacos sobre las ratas. Consiste en un laberinto de cuatro brazos en forma de cruz. Dos de los brazos del laberinto disponen de paredes laterales y los otros dos no. La medida de defensa o de la ansiedad viene dada por la proporcin del tiempo que pasan las ratas en los brazos cerrados, ms que en los abiertos. Los frmacos ansiolticos, aumentan significativamente la proporcin de tiempo que las ratas pasan en los brazos abiertos y, a la inversa muchos frmacos recientes que han demostrado ser eficaces para reducir la defensa de las ratas en el laberinto han resultado ser eficaces para tratar la ansiedad en seres humanos.3. Pruebas de conducta sexual: La mayora de los estudios se han centrado en la cpula en s misma. El macho monta a la hembra por detrs y le aprisiona las patas traseras. Si la hembra es receptiva responde adoptando la postura de lordosis. Durante varias montas sucesivas, el macho inserta el pene en la vagina de la hembra: introduccin. Tras ella el macho se desmonta con un salto hacia atrs y vuelve a repetir el proceso. Tras unos 10 ciclos semejantes de montar, introducir y desmontar, el macho monta, penetra y eyacula . El nmero de montas necesarias para lograr la introduccin, el numero de introducciones necesarias para lograr la eyaculacin y el intervalo entre la eyaculacin y el reinicio de la monta constituyen tres medidas habituales del comportamiento sexual de las ratas macho. Las medidas ms comunes del comportamiento sexual de las hembras son el cociente de lordosis.

Modelos tradicionales de condicionamiento: El conocimiento de los modelos del aprendizaje desempea un papel fundamental en las investigaciones biopsicolgicas por diversos motivos:

1. El aprendizaje es un fenmeno de gran inters para los psiclogos.2. El conocimiento de los paradigmas de aprendizaje proporciona una tecnologa eficaz para la produccin y el control del comportamiento animal, entrenarles para que se comporten de un modo coherente con los objetivos del experimento.3. Resulta posible deducir muchas cosas sobre el estado sensorial, motor, de motivacin y cognitivo de un animal a partir de su habilidad para aprender diversas tareas y de ejecutar diversas respuestas aprendidas.

En elmodelo de condicionamiento pavlovianoel experimentador empareja un estmulo inicialmente neutro llamado estimulo condicionado (un sonido) con un estimulo incondicionado (carne en polvo), estimulo que provoca una respuesta incondicionada (refleja; Salivar). Como resultado los estmulos condicionados terminan por adquirir la capacidad de provocar una respuesta condicionada (salivacin) que a menudo es parecida a la respuesta incondicionada.

En elmodelo del condicionamiento operante, el ritmo de emisin de una respuesta voluntaria determinada (accionar una palanca) aumenta gracias al refuerzo o disminuye debido al castigo. Uno de los modelos de condicionamiento operante ms utilizado en biopsicologa es el de la autoestimulacin. En ste los animales presionan sobre una palanca con el fin de administrar estmulos elctricos de refuerzo a algunos centros del placer del cerebro.

Modelos de aprendizaje animal seminaturales: los biopsiclogos utilizan modelos del aprendizaje animal diseados para emular situaciones con las que se podra encontrar el animal en su medio natural, debido al supuesto de que los tipos de aprendizaje que tienden a ser beneficiosos para la supervivencia del animal en estado salvaje probablemente estn ms desarrollados y ms directamente relacionados con los mecanismos neurales innatos. :

1. Aversin condicionada al gusto: es la respuesta que se instaura al sabor de alimentos a cuyo consumo sigue una enfermedad. En el experimento de aversin condicionada al sabor las ratas reciben un vomitivo tras consumir un alimento de sabor desconocido. Como resultado las ratas aprenden a evitar el sabor. La habilidad de las ratas para aprender la relacin entre un sabor particular y la subsiguiente enfermedad aumenta sus posibilidades de supervivencia en su ambiente natural. Las ratas y muchos otros animales son neofbicos (miedo de lo nuevo); as pues, cuando topan por primera vez con un nuevo alimento, lo consumen en cantidades pequeas. Si enferman a consecuencia de ello, no vuelven a consumirlo. Asimismo, pueden producirse aversiones condicionadas a sabores conocidos, pero generalmente se requiere ms de una sola prueba para que se aprendan.

Los seres humanos tambin desarrollan aversiones condicionadas al sabor. Se ha observado que los enfermos de cncer desarrollan una aversin a los alimentos ingeridos antes de serles administrada la quimioterapia inductora de nauseas. La aversin condicionada al sabor puedo a prueba tres principios del aprendizaje surgidos de la investigacin sobre los paradigmas de condicionamiento operante y pavloviano tradicionales:1. Puso en tela de juicio la idea de que el condicionamiento animal es siempre un proceso gradual paso a paso; las aversiones fuertes al sabor pueden establecerse con una nica prueba.2. La contigidad temporal no es esencial para el condicionamiento; las ratas adquieren aversiones al sabor aunque no enfermen hasta unas horas despus de haber comido.3. Puso a prueba el principio de equipotencialidad, la idea de que el condicionamiento funciona de manera bsicamente igual, independientemente de los estmulos particulares y de las respuestas investigadas. Las ratas parecen estar especialmente bien preparadas para atender asociaciones entre los sabores y las enfermedades; el aprendizaje de las relaciones entre el color de la comida y las nuseas, o entre el sabor y una descarga elctrica en las patas se consigue con dificultad.2. Laberinto de brazos radiales: Investiga las habilidades espaciales. La supervivencia de las ratas en su estado salvaje depende de su habilidad para moverse rpida y eficazmente en su ambiente y de su habilidad para aprender donde es probable encontrar alimento y agua.

Este laberinto diseado por Olton y Samuelson (1976), para estudiar las habilidades espaciales, consta de un conjunto de brazos (de ocho o ms) que irradian de un rea central de partida. Al final de cada brazo se encuentra un depsito de comida, que puede contener o no cebo dependiendo del objetivo del experimento. En una de las versiones del paradigma del laberinto de brazos radiales se sita a las ratas cada da en un laberinto que tiene siempre el alimento en los mismos brazos. Tras unos pocos das de experimentacin, las ratas apenas acuden a los brazos que no tienen cebo, y rara vez acuden ms de una vez en el mismo da a los brazos que contienen el cebo. Dado que los brazos son idnticos, las ratas deben orientarse en el laberinto con respecto a seales externas de la habitacin.3. Laberinto de agua de Morris: para estudiar las habilidades espaciales; las ratas se colocan en un estanque circular, sin rasgos distintivos, con agua fresca lechosa en la que deben nadar hasta descubrir la plataforma de escape, la cual es invisible bajo la superficie del agua. El punto de partida vara de una prueba a otra, las ratas aprenden a nadar hacia la plataforma mediante el uso de claves espaciales de la habitacin, tomadas como referencia. El laberinto es til para determinar las habilidades de orientacin en animales drogados o lesionados.4. Enterramiento defensivo condicionado: las ratas reciben un nico estmulo que provoca aversin (susto) de un objeto colocado sobre la pared de la habitacin, justo por encima del suelo, cubierto con el material para fabricar el nido. Tras un nico ensayo, casi todas las ratas aprenden que el objeto de la prueba es una amenaza, y reaccionan rociando el material para la fabricacin del nido sobre el objeto, con la cabeza y las patas delanteras. Los frmacos ansiolticos reducen la cantidad de enterramientos defensivos condicionados, y ha utilizado el modelo para estudiar la Neuroqumica de la ansiedad.Para que estos mtodos sean eficaces, han de usarse juntos, rara vez se resuelve una cuestin biopsicolgica importante mediante un solo mtodo, ya que no existen mtodos de manipular el cerebro que cambien slo un nico aspecto de la funcin cerebral, y no hay medidas de la conducta que reflejen slo un nico proceso psicolgico. Conforme a ello, las lneas de investigacin que utilizan un nico mtodo pueden interpretarse habitualmente de ms de una manera, y, por lo tanto, no pueden aportar pruebas inequvocas de ninguna interpretacin. Tradicionalmente, las cuestiones de importancia en investigacin slo se resuelven cuando se combinan varios mtodos para tratar un problema particular. Este enfoque general se conoce como actividades convergentes. - See more at: http://online-psicologia.blogspot.com/2013/08/lo-que-hacen-los-biopsicologos-metodos.html#sthash.e27dnOPD.dpuf