1. Bases de la Psicobiología y Determinantes de la Conducta

• Psicobiología / Biopsicología: Es el estudio científico de la biología de la conducta y de los procesos mentales subyacentes (como el aprendizaje, la memoria, la emoción y la percepción) desde un enfoque biológico.
• Factores explicativos de la conducta y el aprendizaje:
  • Filogenéticos: Corresponden a la historia evolutiva de la especie. Es lo que se hereda por evolución y para lo cual el cerebro ya viene preparado genéticamente (por ejemplo, el lenguaje oral se aprende de forma natural, mientras que la lectura es una invención cultural).
  • Ontogenéticos: Se refieren al desarrollo y maduración del sistema nervioso a lo largo de la vida del individuo. Un ejemplo claro es la corteza prefrontal, encargada del autocontrol y la atención, la cual termina de madurar pasados los 20 años.
  • Epigenéticos: Procesos mediante los cuales la experiencia y el ambiente regulan qué genes se expresan o se silencian sin alterar la secuencia del ADN. El estrés, el afecto y el contexto socioeconómico moldean el desarrollo cerebral a través de este mecanismo.
  • Educabilidad: Capacidad inherente del ser humano para adquirir nuevas conductas y aprendizajes a lo largo de la vida gracias a la plasticidad cerebral.
  • Educatividad: Capacidad del medio, de las condiciones sociales y del docente para influir e intencionar el proceso educativo.

2. Organización Celular del Sistema Nervioso

• Neurona: Célula especializada en recibir, procesar y transmitir información mediante impulsos eléctricos y señales químicas. Estructuralmente está compuesta por soma, dendritas y axón.
• Soma (o cuerpo celular): Es la estructura central de la neurona donde se ubica el núcleo y se realiza el procesamiento celular e integrador.
• Dendritas: Son ramificaciones que emergen del soma cuya función principal es recibir los estímulos y señales provenientes de otras neuronas o receptores.
• Axón: Es la prolongación o fibra a través de la cual se conduce el impulso nervioso (potencial de acción) desde el soma hasta los botones o terminales axónicos.

Vías funcionales:

• Vía Aferente (sensitiva): Transporta la información desde los receptores sensoriales hacia el Sistema Nervioso Central (SNC).
• Integración: Procesamiento de la información en el SNC.
• Vía Eferente (motora): Transmite las órdenes desde el SNC hacia los músculos y órganos efectores.
• Células Gliales (Glía): Células que brindan soporte, nutrición y protección al sistema nervioso:
  • Astrocitos: Son las glías más numerosas; regulan el entorno químico extracelular y poseen receptores para neurotransmisores.
  • Oligodendrocitos: Producen la vaina de mielina en el Sistema Nervioso Central.
  • Células de Schwann: Producen la vaina de mielina en el Sistema Nervioso Periférico.
  • Microglías: Cumplen funciones de defensa inmunitaria y limpieza celular.

Modificaciones de la actividad neuronal:

• Mielinización: Recubrimiento de los axones con capas de mielina, lo que acelera la velocidad de transmisión del impulso nervioso.
• Neuroplasticidad: Capacidad del cerebro para reestructurar sus redes y crear o modificar conexiones neuronales como resultado de la experiencia y la práctica.
• Poda neuronal: Eliminación selectiva de conexiones sinápticas no utilizadas para optimizar el funcionamiento de las redes cerebrales.

3. Excitabilidad, Sinapsis y Plasticidad Sináptica

• Potencial de Acción: Inversión súbita de la polaridad de la membrana neuronal provocada por un estímulo.
• Potencial de reposo: Carga eléctrica de la membrana cuando no está activada (aproximadamente -70 mV).
• Umbral excitatorio: Nivel de despolarización crítico (aprox. -55 mV) necesario para desencadenar el impulso eléctrico bajo la ley del «todo o nada».
• Despolarización: Entrada masiva de iones positivos al interior celular.
• Repolarización / Hiperpolarización: Salida de iones de potasio para restaurar la carga negativa interna (llegando transitoriamente a niveles más negativos que el reposo).
• Período refractario: Estado posterior al disparo en el cual la neurona no puede responder a un nuevo estímulo.
• Sinapsis: Punto de contacto y comunicación entre dos neuronas.
  • Sinapsis eléctrica: Conexión directa mediante uniones en hendidura (gap junctions) donde la corriente fluye de forma casi instantánea.
  • Sinapsis química: Comunicación indirecta donde la neurona presináptica libera neurotransmisores a la hendidura sináptica para unirse a receptores en la membrana postsináptica. Puede ser de tipo excitatoria o inhibitoria.
• Plasticidad Sináptica: Capacidad de las sinapsis de modificar su eficacia o fuerza de transmisión según su historia de uso.
  • Potenciación a Largo Plazo (LTP): Incremento duradero de la eficacia sináptica gatillado por estimulación de alta frecuencia. En el hipocampo, el receptor NMDA actúa como detector de coincidencia, permitiendo la entrada de calcio y el reclutamiento de receptores AMPA, además de activar proteínas como CREB para cambios estructurales prolongados.
  • Depresión a Largo Plazo (LTD): Disminución duradera de la fuerza sináptica, esencial para evitar que las redes alcancen su saturación máxima.

4. Anatomía Estructural y Funcional del Sistema Nervioso

Divisiones Principales:

• Sistema Nervioso Central (SNC): Formado por el Encéfalo y la Médula Espinal. Integra, interpreta la información y planifica respuestas.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Formado por nervios craneales, espinales y ganglios. Conecta el SNC con el resto del cuerpo.
  • División Somática: Regula la sensibilidad corporal y el control del músculo esquelético voluntario.
  • División Autónoma: Regula de forma involuntaria órganos y glándulas. Se subdivide en Simpática (activa al organismo ante situaciones de alerta o estrés) y Parasimpática (promueve la recuperación, el reposo y la conservación de energía).

Estructuras del Encéfalo y Diencéfalo:

• Médula Espinal: Conduce impulsos sensitivos/motores y coordina respuestas reflejas.
• Tronco Encefálico: Conecta la médula con el encéfalo y controla funciones autonómicas vitales.
• Cerebelo: Encargado del control motor, el ajuste de la postura, la coordinación fina y el aprendizaje o memoria motora.
• Tálamo: Centro del diencéfalo que actúa como estación de relevo, filtro y selección de la información sensorial hacia la corteza, participando en la atención y la conciencia.
• Hipotálamo: Estructura clave en la homeostasis (regulación de temperatura, hambre, sed, sueño, ritmos biológicos y sistema endocrino).

Lóbulos Corticales:

• Frontal: Funciones ejecutivas, planificación, toma de decisiones, atención sostenida, memoria de trabajo y autorregulación.
• Parietal: Procesamiento de la somatosensación (sensaciones corporales) y percepción del espacio.
• Temporal: Procesamiento auditivo, comprensión del lenguaje y memoria.
• Occipital: Procesamiento e integración visual.
• Ínsula: Procesa la interocepción, es decir, la percepción del estado corporal interno (frecuencia cardíaca, malestar visceral, tensión).

Sistema Límbico:

• Amígdala: Le asigna un significado o valor emocional a los estímulos y experiencias.
• Hipocampo: Encargado de la codificación, consolidación y recuperación de la memoria explícita.

5. Integración: Del Estímulo al Aprendizaje

Sensación vs. Percepción:

• Sensación: Detección pasiva de estímulos físicos o químicos por medio de los receptores sensoriales (ej. captar ondas sonoras).
• Percepción: Proceso activo en la corteza cerebral de organización e interpretación de esos estímulos para darles un significado (ej. reconocer que las ondas sonoras corresponden a la propia voz).

Ruta Neurobiológica Completa del Procesamiento:

1. Estímulo: Captado por receptores sensoriales del SNP.
2. Relevo: Viaja por vías sensitivas hacia el Tálamo.
3. Análisis e Interpretación: Transmitido a la Corteza Cerebral (lóbulos correspondientes) para la percepción.
4. Valoración Emocional: La Amígdala evalúa la relevancia emocional de la experiencia.
5. Memoria: El Hipocampo relaciona la información con conocimientos y recuerdos previos.
6. Fisiología e Interocepción: El Hipotálamo ajusta la respuesta corporal y la Ínsula percibe dicho estado interno.
7. Planificación y Respuesta: La Corteza Prefrontal organiza, planifica y ejecuta una respuesta o conducta.

Niveles de Análisis en Neurociencias:

Para analizar un fenómeno educativo se debe considerar la integración de los niveles: Molecular, Celular, Sistémico, Conductual y Cognitivo.

Resumen: La Neurona y su Conexión con el Aprendizaje

La neurona es la célula especializada del sistema nervioso encargada de recibir, procesar y transmitir información mediante señales eléctricas e impulsos químicos. Junto con las sinapsis, las neuronas constituyen la base celular tanto del Sistema Nervioso Central (SNC) como del Sistema Nervioso Periférico (SNP).

Estructura y componentes clave:

• Soma (cuerpo celular): Contiene el núcleo celular y es el centro donde se integra la información recibida.
• Dendritas: Prolongaciones ramificadas que emergen del soma dedicadas a recibir estímulos y señales de otras neuronas o receptores. Presentan espinas dendríticas, las cuales cambian de tamaño o se multiplican gracias a la experiencia.
• Axón: Prolongación única que conduce el impulso nervioso (potencial de acción) desde el soma hacia los botones terminales para liberar neurotransmisores en la sinapsis.
• Vaina de mielina: Capa aislante que recubre el axón (producida por oligodendrocitos en el SNC y células de Schwann en el SNP) y cuya función es acelerar la velocidad de transmisión del impulso eléctrico.

Clasificación según su función (Vías de comunicación):

• Neuronas sensitivas (vía aferente): Captan los estímulos mediante receptores sensoriales y transmiten la información hacia el SNC.
• Interneuronas (integración): Se encuentran dentro del SNC y procesan, analizan y relacionan la información entrante.
• Neuronas motoras (vía eferente): Conducen las órdenes y respuestas desde el SNC hacia los órganos efectores y músculos.

Conexión con el aprendizaje:

Las neuronas no actúan de forma aislada; se comunican mediante sinapsis. Cada vez que un circuito neuronal se activa de forma repetida e intensa por la práctica, las conexiones sinápticas entre neuronas se fortalecen y se vuelven más eficientes, lo cual constituye la base neurobiológica del aprendizaje y la memoria.