Este documento describe los principales conceptos de la psicobiología. Explica que la conducta es una propiedad biológica modelada por la evolución. Explora los factores filogenéticos y ontogenéticos que influyen en el comportamiento, así como las disciplinas como la psicología evolucionista y la etología que estudian las causas del comportamiento. También resume las principales técnicas utilizadas en la investigación psicobiológica como los estudios de lesión, estimulación y registro de la actividad neuronal.

1. TEMA 1. LA PSICOBIOLOGÍA.
LA EXPLICACIÓN DE LA CONDUCTA.
La conducta es una propiedad biológica que, como el resto de características de los
seres vivos, ha sido modelada por la selección natural, es decir, es reflejo de la
evolución y junto con los otros dos elementos del paradigma E-O-R, el estímulo y el
organismo, forma lo que se denomina el complejo adaptativo.
Las características del este complejo adaptativo varían entre las especies y
dependen de 2 factores: filogenético y ontogenético.
-Factor filogenético está representado por el acervo genético de la especie
a la que pertenece el animal, en el cual se recogen los logros adaptativos de sus
predecesores que han resultado ventajosos para la supervivencia de la especia a lo
largo de su devenir y que se plasman en las características de las estructuras y
órganos receptores, de los sistemas que integran la señal estimular y del sistema
motor encargado de emitir la respuesta.
Al conjunto de adaptaciones conseguidas a lo largo de la filogenia que recoge el
acervo genético de la especie y que capacitan a cualquier miembro de la misma para
recibir un determinado espectro estimular, procesar de determinada forma esta
información y emitir una respuesta conductual, se les denomina causas lejanas del
comportamiento.
-Factor ontogenético, con el que se quiere señalar que, si bien la filogenia
marca un patrón general que identifica a los individuos como pertenecientes a una
especie o otra, dentro de cada especie sus miembros no son idénticos.
Estas diferencias motivadas por la dotación génica particular de cada individuo y
las interacciones que se producen entre ese genotipo y el ambiente a lo largo de la
vida (ontogenia). Estas interacciones constituyen las causas próximas del
comportamiento y son responsables de que las características generales de la
especie se expresen de modo particular en cada individuo incrementando, con ello,
la diversidad dentro de ella.
Factores epigenéticos, conjunto de factores ambientales que actúan modulando la
expresión de la información recogida en el genotipo. Sus efectos sobre el SN
pueden tener un mayor o menor grado de reversibilidad.

2. Los efectos menores reversibles están asociados a determinados periodos de
máxima susceptibilidad del sistema nerviosos, los denominados periodos críticos
que, generalmente, se circunscriben a la etapa perinatal.
Los efectos reversibles están relacionados con una propiedad muy importante del
SN: la plasticidad neuronal, que es la capacidad que tienen las neuronas de
experimentar cambios en su morfología y fisiología frente a distintas situaciones
ambientales. Mucha importancia a lo largo de la filogenia al favorecer la aparición
de procesos tan importantes como el aprendizaje y memoria.
Causación inmediata del comportamiento, se encuentran los mecanismos por los
que los estímulos se presentan e integran dentro del SNC, procesos de sensación
y percepción), como dicha representación del entorno produce cambios en el
estado interno del organismo (procesos de motivación, emoción y aprendizaje), y
como estos cambios fisiológicos en el medio interno influyen en la forma en que el
organismo interactúa con su ambiente al desplegar el comportamiento.
DISCIPLINAS DE LA PSICOBIOLOGÍA.
Psicología Evolucionista estudia las causas lejanas de la conducta. Parte de la base
de que para comprender y explicar plenamente la conducta humana y las
características mentales que la hace posible, se debe estudiar su historia
evolutiva. Recurre al análisis comparado de la conducta y las capacidades mentales
en el contexto de las relaciones filogenéticas.
Etología, Ecología del Comportamiento y Sociobiología, consideran que la
conducta, como cualquier otra característica de los seres vivos, es fruto de la
selección natural y tratan de poner de manifiesto esta circunstancia. Sus estudios
se centran en la observación y evaluación de la conducta de diversas especies
animales en condiciones naturales, o lo más parecido posible a ellas, tratando de
establecer relaciones entre las medidas biológicas y conductuales, como es el caso
de la Etología.
Neuroetología, analiza el control neuronal de dicho comportamiento.
Ecología del Comportamiento, estudiando determinadas estrategias conductuales
en relación con sus implicaciones ecológicas y evolutivas.
Sociobiología, estudia las bases biológicas del comportamiento social y es resultado
de la confluencia de la Genética de Poblaciones, Ecología y Etología.

3. Genética de la conducta, pone de manifiesto la existencia de una correlación
entre la proximidad familiar y la capacidad mental. 3 tipos de enfoques: el
centrado en el gen, que comienza con un efecto genético sencillo y estudia su
influencia sobre la conducta. El enfoque centrado en la Fisiología, que se concentra
en los intermediarios fisiológicos entre genes y conducta, pudiendo tomar dos
direcciones, una dirigida a averiguar los genes responsables de dichos
intermediarios fisiológicos y otra es estudiar el efecto que éstos tienen sobre la
conducta. El tercer enfoque comienza en la conducta y trata de averiguar en qué
medida las influencias genéticas o ambientales afectan a la misma.
La selección natural ha ido incorporando al acervo génico de las especies animales
toda una serie de logros adaptativos que quedan reflejados en la constitución
genética de cada individuo de la especie. Estos condicionantes genéticos son
modulados, a través de las diversas interacciones, por toda una serie de factores
epigenéticos durante las primeras etapas del desarrollo. Del estudio de estas
interacciones y de las consecuencias que ellas tienen sobre la conducta se encarga
la Psicobiología del desarrollo.
Psicología Fisiológica que, mediante la intervención sobre el SN, estudia las bases
biológicas del comportamiento, intentando explicar los cambios en el organismo
durante el desarrollo de una conducta.
Psicofarmacología, se centra en el estudio de las características estimulares de
los fármacos y las drogas de abuso, así como en la influencia que sobre ese efecto
tienen las variables ambientales.
Psicofisiología, estudia sin manipular el SN, los cambios fisiológicos producidos en
humanos ante determinadas situaciones o tras la presentación de distintos
estímulos.
Psicoendocrinología, disciplina que centra su interés en conocer los mecanismos
por los que las hormonas afectan a la conducta y a los procesos psicológicos, y
cómo éstos a su vez pueden influir en la liberación y funcionamiento de las
hormonas. En el ámbito clínico, como una confluencia entre la Psicología y la
Neurología, y con el fin, en origen, de estudiar los efectos que las lesiones del SNC
provocaban sobre la conducta y los procesos mentales.
Neuropsicología, dentro del contexto clínico, en conocer qué estructuras del SN
participan en los procesos psicológicos humanos superiores tales como el
aprendizaje, la memoria, el lenguaje, los procesos cognitivos, el procesamiento de
la información, la resolución de problemas o los procesos emocionales.

4. Neurociencia cognitiva, su objeto de estudio se circunscribe al ser humano y no al
conjunto de animales y como cabría pensar por su nombre. Permiten que tenga un
mayor conocimiento de los problemas relacionados con el comportamiento humano,
del conjunto de variables que en él intervienen y, por tanto, que puede evaluar, y
una mejor capacidad de diagnóstico y tratamiento de los problemas a los que se
enfrente en cualquiera de los ámbitos en que ejerza la práctica psicológica.
LA INVESTIGACIÓN EN PSICOBIOLOGÍA.
Observación, entendida ésta como la información suministrada por la experiencia,
está la fuente principal de la que se nutre la ciencia, es decir, los hechos que trata
de explicar y, como veremos más adelante, el control y aceptación de dichas
explicaciones.
Hipótesis, que sirve de guía a la investigación científica determinando el tipo de
datos que son relevantes a la misma, estableciendo cuáles son las posibles variables
en el problema planteado y la metodología a seguir para contrastar esa hipótesis.
Contrastación empírica, a través de los enunciados deducidos a partir de las
hipótesis, lo que se contrasta son casos concretos deducidos a partir de la
hipótesis. Lo que se contrasta son casos concretos y deducidos a partir de la
hipótesis. A medida que aumenta el número de casos favorables de la
contrastación, mayor será el apoyo empírico con que cuenta la hipótesis y, en
consecuencia, aumenta su grado de verosimilitud o de probabilidad.
Para probar empíricamente las hipótesis, el investigador puede optar por la
observación o por la experimentación. Esta última supone la modificación
deliberada de las condiciones de contrastación derivadas de la hipótesis para la
comprobación de la misma, mientras que la contrastación observacional se limita a
registrar variaciones.
El método científico permite llegar a conclusiones a partir de los datos obtenidos
por la observación y la experimentación. Esta conclusión es lo que constituye la ley
científica, que supone relacionar los datos obtenidos en la contrastación con la
hipótesis planteada, permitiendo explicar las relaciones que se dan entre los
hechos observables.
La Psicobiología trata de explicar la conducta humana a través del funcionamiento
del sistema nervioso y del organismo en general. Las estrategias para explicar la
conducta implican contrastaciones observacionales y experimentales, dentro de
éstas existen 2 grandes estrategias: 1º) intervención conductual, en la que la

5. conducta actúa como variable independiente y el organismo como variable
dependiente. 2º) intervención somática, en la que se toma a la conducta como
variable dependiente siendo el organismo la variable independiente.
En la intervención conductual se manipula el ambiente para tratar de producir
alguna modificación conductual concreta (variable independiente), evaluándose el
efecto que dicha manipulación ha tenido sobre el organismo (variable dependiente).
En le intervención somática se producen alteraciones sobre el organismo (variable
independiente) y se evalúan sus efe tos sobre la conducta (variable dependiente).
En ambas intervenciones se trata de relacionar variables biológicas y variables
conductuales a través de la observación y medida de estructuras y procesos de
nuestro organismo, en la primera, y a través de la observación y medida de la
conducta, en la segunda.
No es posible el control de las variables independientes, la contrastación
observacional es la única forma posible de llevar a cabo la verificación o falsación
de una hipótesis, siendo la aproximación correlacional, es decir, la observación de
covariaciones entre medidas biológicas y conductuales, la única forma posible de
dar una explicación de las hipótesis de partida.
TÉCNICAS DE LA PSICOBIOLOGÍA.
ESTUDIOS DE LA LESIÓN Y ESTIMULACIÓN.
La lesión (o ablación) experimental es uno de los métodos más antiguos utilizados
en Neurociencia y está basado en el hecho de que la destrucción de una zona del
encéfalo altera las funciones que esta zona controla y, en consecuencia, afecta a la
conducta.
La lesión experimental requiere gran precisión para lo cual se utiliza un aparato
estereotáxico. Este aparato permite la localización de las estructuras cerebrales
siguiendo las coordenadas tridimensionales dadas en un atlas estereotáxico para la
colocación del electrodo o cánula que provocará la lesión, bien por
electrocoagulación o mediante una sustancia específica. Después de la intervención
se deja al animal que se recupere para observar que los efectos conductuales son
consecuencia de la lesión. Después se sacrifica al animal y se prepara el tejido
cerebral mediante diversos procedimientos histológicos (fijación, sección y tinción
del tejido) para verificar la localización exacta de la lesión cerebral mediante el
microscopio.

6. Las técnicas de estimulación persiguen producir artificialmente cambios
fisiológicos, que se supone ocurren de modo natural en el SN del animal, con el fin
de obtener información acerca de las estructuras y mecanismos biológicos que
pueden encontrarse involucrados en una conducta determinada. Como en el caso de
las técnicas de lesión, se emplea el aparato estereotáxico y mediante estimulación
eléctrica o química se activan las neuronas. La estimulación eléctrica se realiza
pasando una corriente a través de un electrodo y la estimulación química mediante
la inyección de sustancias a través de una cánula insertada en el encéfalo. La
estimulación química tiene la ventaja de que puede realizarse mientras se observa
la conducta del animal.
REGISTRO DE LA ACTIVIDAD NEURONAL.
Los cambios eléctricos producidos durante la actividad neuronal pueden
registrarse mediante electrodos. Éstos tienen una punta extremadamente fina y
permiten registrar la actividad eléctrica de neuronas individuales (registro de
neuronas individuales).
En otras investigaciones se requiere registrar la actividad eléctrica de una
población de neuronas de una determinada región del encéfalo. Para este fin se
utilizan macroelectrodos que registran la actividad de miles de neuronas de la zona
donde se insertan. La implantación de macroelectrodos en el encéfalo humano
también es utilizada en la práctica clínica por neurocirujanos para detectar zonas
con una actividad eléctrica anormal fuente de convulsiones.
Además de la actividad eléctrica, el funcionamiento neuronal implica un aumento de
la actividad metabólica. Este aumento puede medirse en animales mediante la
técnica de la 2-desoxiglucosa (2-DG). Para ello se les inyecta 2-DG con un
marcador radiactivo. Esta molécula tiene una estructura análoga a la de la glucosa,
principal fuente de energía del encéfalo, pero no puede ser metabolizada por sus
células. Al sustituirse la glucosa por la 2-DG, las neuronas más activas, es decir, las
que más glucosa necesitan, serán las que más 2-DG captarán pero, al no poder
metabolizarla, la acumulará en su interior en una cantidad proporcional a su grado
de actividad. Por ello, después de que el animal haya realizado la conducta objeto
de la investigación, para poder descubrir qué regiones del SNC han estado
involucradas en dicha conducta, se debe sacrificar al animal, extraer su encéfalo y
seccionarlo para someterlo a una prueba de autorradiografía. Este procedimiento
consiste en cubrir las secciones del encéfalo con una emulsión fotográfica y
guardarlas en oscuridad durante unos días. La radiactividad que emite la 2-DH
impresionará la emulsión fotográfica en aquellas regiones que coinciden con las
zonas del encéfalo más activas durante la conducta estudiada. Permite detectar la

7. densidad de receptores para los neurotransmisores, los neuromoduladores y las
hormonas, y detectar los cambios que experimentan durante determinados
comportamientos (autorradiografía funcional).
Otra técnica para identificar qué zonas del encéfalo están activas durante una
determinada conducta se basa en el hecho de que cuando las neuronas son
estimuladas, determinados genes, denominados genes de expresión temprana, se
activan y dan lugar a la síntesis de proteínas específicas que se unen a los genes
del núcleo. La presencia de estas proteínas indica que las neuronas acaban de ser
activadas. Después del sacrificado de los animales, se extrae el encéfalo, se
secciona y se sigue un procedimiento para marcar esta proteína. Las proteínas
pueden localizarse mediante técnicas inmunocitoquímicas, basadas en las
reacciones inmunitarias del organismo. Estos procedimientos inmunocitoquímicos se
han utilizado también para localizar las neuronas que sintetizan diferentes
neurotransmisores al marcar enzimas implicadas específicamente en la síntesis de
un determinado neurotransmisor.
Para registrar la liberación de neurotransmisores o neuromoduladores en
determinadas regiones del cerebro de un animal vivo, se utiliza un método
denominado microdiálisis. La diálisis es un procedimiento por el cual se separan
sustancias químicas por medio de una membrana artificial con permeabilidad
selectiva a determinadas moléculas. El procedimiento de microdiálisis implica
implantar mediante cirugía estereotáxica un tubo que lleva insertado una sonda de
microdiálisis que contiene una membrana semipermeable moldeada en forma
cilíndrica y que se sitúa en la región cerebral que interesa estudiar. Se administra
una solución salina a través de una cánula interna. Al pasar el líquido por el tubo de
diálisis, las moléculas del líquido extracelular se difunden en el interior de la sonda
desde donde se recogen para ser analizadas. Las muestras obtenidas por
microdiálisis son analizadas mediante un método extremadamente sensible (por
cromatografía líquida de alta eficacia, HPLC) que permite detectar los
neurotransmisores liberados por las neuronas.
ESTUDIO DEL CEREBRO HUMANO IN VIVO.
Electroencefalograma (EEG), registra el potencial eléctrico cerebral mediante
electrodos situados en el cuero cabelludo. Diagnosis de ondas cerebrales. Los
potenciales relacionados con determinadas situaciones son conocidos como
potenciales evocados (PE). El registro encefalográfico permite una buena
resolución temporal (capacidad de registrar cambios rápidos en la actividad
nerviosa) pero una deficiente resolución espacial (capacidad de detectar
diferencias de localización espacial).

8. El magnetoencefalograma (MEG) representa otra forma de evaluación de la
actividad eléctrica en diferentes zonas cerebrales ante la presentación de
estímulos o la realización de determinadas tareas. Esta técnica mide sobre la
superficie del cráneo los campos magnéticos producidos por la actividad eléctrica
del cerebro. La principal ventaja del MEG sobre el EEG es que, además de
proporcionar información sobre la actividad eléctrica de las neuronas, permite una
localización tridimensional del grupo neuronal que genera el campo medido.
Tomografía axial computarizada (TAC), consiste en pasar haces de rayos X
siguiendo un plano horizontal del encéfalo en muchos ángulos diferentes. Las
imágenes obtenidas al explorar varias secciones horizontales consecutivas se
combinan mediante técnicas informáticas para dar una imagen tridimensional del
encéfalo.
La resonancia magnética nuclear (RMN), es una técnica que utiliza un imán de
gran tamaño y se basa en el principio de que el núcleo de un átomo de hidrógeno,
que se compone de un único protón, se comporta como un imán que gira. Con esta
técnica se obtienen imágenes en los tres planos del espacio (horizontal, sagital y
frontal) y permite una buena resolución espacial, por lo que proporciona imágenes
del encéfalo más precisas que las obtenidas con TAC.
Tomografía por emisión de positrones (TEP), mide la actividad metabólica de las
regiones cerebrales. Para ello, se utiliza un marcador radiactivo unido a una
sustancia que nuestro organismo utiliza (por ejemplo la 2-DG) y que se inyecta en el
torrente sanguíneo a través del cual es transportado hasta el cerebro. La glucosa
marcada se acumula con rapidez en áreas con mayor actividad metabólica y, a
medida que se degrada, el marcador emite positrones que son detectados por el
equipo de TEP. Hay que tener en cuenta que esta técnica no mide directamente la
actividad nerviosa de una determinada estructura, mide el estado del metabolismo
y se basa en el supuesto de que éste aumenta en aquellas zonas donde aumenta la
actividad neural. La TEP está siendo utilizada en numerosos estudios para
investigar las zonas del cerebro implicadas en determinadas funciones cognitivas.
Este procedimiento también es muy útil para detectar la densidad de receptores
de neurotransmisores y visualizar los sitios de acción de los fármacos. Entre las
desventajas de la TEP están el no permitir una localización anatómica precisa y el
uso de sustancias radiactivas.
Resonancia magnética funcional (RMF), variante de la RMN, es otra alternativa
para visualizar la función encefálica basándose en las diferencias en el
metabolismo local. Mediante este procedimiento se detecta el aumento de aporte
de oxígeno en la sangre en las regiones encefálicas más activas. La resolución

9. espacial es superior a otras técnicas de imágenes funcionales. Como utiliza señales
intrínsecas al encéfalo, sin radiactividad alguna, se pueden realizar observaciones
repetidas en el mismo sujeto, lo que supone una ventaja sobre la TEP. Cuando se
superponen las imágenes producidas por RMN y por RMf, se pueden inferir cambios
funcionales atribuidos a zonas concretas del encéfalo y relacionarlos con procesos
psicológicos, por lo que constituye un avance importante en la investigación
psicobiológica. Entre las desventajas que presenta está el coste de los equipos y
falta de espacio y movilidad que tienen los sujetos experimentales, lo que limita el
tipo de experimentos conductuales.