La Psicobiología

Versión 1.2

La Psicobiología surge como el resultado de la paulatina integración de los conocimientos aportados desde la Psicología científica en el estudio del comportamiento y los procedentes de la Biología en el campo de la Evolución, la Genética, la Etología y la Neurociencia. Su objeto de estudio es la conducta humana, entendida ésta como un proceso biológico que nos permite una interacción activa y adaptativa con el medio ambiente en el que vivimos.

La Psicobiología

La Psicobiología es una disciplina de la Psicología. Su objetivo, por tanto, es el estudio del comportamiento humano y los procesos mentales que a él subyacen. Desde su origen, lo que diferenció a la Psicobiología del resto de disciplinas psicológicas y biológicas, fue el hecho de que dio máxima relevancia al sustrato biológico que hace posible el comportamiento y los procesos mentales, esto es, que encierra las claves de la naturaleza humana.

La Filosofía mantuvo estancado bajo una férrea tutela el estudio de la naturaleza humana hasta finales del siglo XIX, momento extraordinario en el que, por un lado, se da a conocer al mundo la Teoría de la Evolución y, por otro, con la Teoría Neuronal, el estudio científico del sistema nervioso comienza a dar sus primeros frutos en la comprensión del comportamiento:

• 1859. Darwin publica “El origen de las especies”.
• 1871. Darwin publica “El origen del hombre y la selección en relación al sexo”, donde pone de manifiesto que las diferencias en relación a las capacidades mentales del hombre y otros animales son sólo de grado y no de clase.
• 1872. Darwin publica “La expresión de las emociones en el hombre y los animales”. Señala que el comportamiento es una característica biológica más que, al igual que cualquier otro rasgo biológico, está sujeto a la acción de la selección natural.
• 1874. W. Wunt publica «Principios de Psicologia fisiológica», considerado el primer intento de hacer de la Psicología una ciencia más.
• 1888. Santiago Ramón y Cajal publica la Teoría Neuronal, donde pone de manifiesto que el sistema nervioso está constituido por células, las neuronas, conectadas entre sí por contigüidad y no por continuidad. Su Teoría de la polarización dinámica de la neurona aporta también la primera explicación al funcionamiento y organización del sistema nervioso al proponer que las arborizaciones periféricas de la neurona serían las estructuras receptoras de las señales transmitidas por otras neuronas que, tras pasar por el cuerpo celular se enviarían por el cilindroeje hasta otras células nerviosas y órganos efectores.
• 1890. William James publica “The Principies of Psychology”, obra en la que, aunando las aportaciones de Darwin acerca de la función adaptativa del comportamiento y los avances en el estudio del sistema nervioso, trata de poner los cimientos de una Psicología científica que aborde su objeto de estudio a la luz del nuevo contexto que las ciencias naturales estaban creando.
• 1897. Iván Paulov, formula la Ley del reflejo condicional, base de lo que hoy conocemos como condicionamiento clásico.
• 1903. Edward Thorndike, descubre la Ley del efecto que propició la formulación, más tarde, del condicionamiento operante de Skinner.
• 1911. El primatólogo Robert Yerkes funda “Journal of Animal Behavior”, revista en la que se publicaban los resuItados de investigaciones sobre sensación, percepción, aprendizaje y Etología.
• 1913. John B. Watson, funda el Conductismo y, con él, la Psicología científica. Bajo el paradigma conductista, el estudio científico del comportamiento se centra en el estímulo y la respuesta (E-R).
• 1914. Knight Dunlap (presidente de la American Psychological Association) publica el libro “An Outline of Psychobiology” (Un esquema de Psicobiología) y se apunta el tanto de ser el primero en publicar el termino psicobiología.
• 1917. Knight Dunlap funda la revista Psychobiology, con una finalidad que deja claro lo que la Psicobiología pretende: “publicar las investigaciones en ciencia básica que tengan en cuenta la interconexión de las funciones mentales y fisiológicas”.
• 1921. La revista Psychobiology se fusiona con Journal of Animal Behavior. Nace Journal of Comparative Psychology.
• 1942. Journal of Comparative Psychology pasa a llamarse Journal of Comparative and Physiological Psychology.
• 1968. Nace la revista Developmental Psychobiology, destina a recoger las investigaciones que sobre el desarrollo del comportamiento tienen los factores epigenéticos en la etapa perinatal y la primera infancia.
• 1983. Como consecuencia de la irrupción del campo multidisciplinar de la Neurociencia, la revista se dividió en Journal of Comparative Psychology y Behavioral Neuroscience que, en palabras de la actual editora de la publicación, Rebecca D. Burwell, es la descendiente directa de Psychobiology fundada por Dunlap.

La Psicobiología sigue el paradigma E-O-R, pero carga de contenido cada uno de sus elementos. Entre el estímulo y la respuesta no se intercala ni una “pizarra en blanco” ni un mero receptáculo de variables no observables como definían los neoconductistas al organismo, sino el sistema nervioso fruto de la historia filogenética de nuestra especie, en el cual se lleva a cabo el procesamiento de la información estimular y los procesos mentales que hacen posible el comportamiento humano. La Psicobiología no sólo incorpora a su objeto de estudio las aportaciones de la Neurociencia y la Psicología científica, también recoge las realizadas desde la genética de la conducta y otras disciplinas biológicas.

La Explicación de la Conducta

Para la Psicobiología, la conducta y los procesos mentales son una propiedad biológica, 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 un complejo adaptativo. Las características de este complejo adaptativo varían entre las especies y en menor medida de unos individuos a otros, ya que dependen de factores filogenéticos, ontogénicos y epigenéticos.

El 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 especie. A las 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. Dentro de las distintas especies cada uno de sus miembros es diferente a cualquier otro. Ello es debido, en gran medida, a que la dotación genética de cada individuo es el resultado de una combinación única del genoma de la población que lo hace singular, tanto en sus rasgos físicos como psicológicos. Las características únicas de cada individuo son consecuencia también de la interacción que se establece entre su genotipo y el ambiente; la importancia que ejerza cualquiera de estos dos factores dependerá del rasgo estudiado.

A los factores ambientales que actúan modulando la expresión génica se les denomina factores epigenéticos, y sus efectos sobre el sistema nervioso pueden tener un mayor o menor grado de reversibilidad. Los efectos menos reversibles están asociados a determinados periodos de máxima susceptibilidad del sistema nervioso, los denominados periodos críticos generalmente se circunscriben a la etapa perinatal. Los efectos más reversibles están relacionados con una propiedad muy importante del sistema nervioso: la plasticidad neuronal, que es la capacidad que tienen las neuronas de experimentar cambios en su morfología y fisiología frente a distintas situaciones ambientales. La plasticidad neuronal ha tenido gran importancia a lo largo de la filogenia al favorecer la aparición de procesos tan importantes como el aprendizaje y la memoria que, a su vez, han permitido el desarrollo de sistemas nerviosos que respondan de forma más flexible y eficiente a los retos ambientales.

• Factores filogenéticos. Hacen referencia a la historia evolutiva que ha experimentado la especie (causas lejanas del comportamiento).
• Factores ontogénicos. Recogen las circunstancias en las que se ha desarrollado la vida del individuo desde el momento de su concepción (causas próximas del comportamiento).
• factores epigenéticos. factores ambientales que actúan modulando la expresión génica.

A los factores indicados hay que añadir aquellos otros que también intervienen en la causación inmediata del comportamiento:

• Los mecanismos por los que las diferentes energías estimulares son captadas por los receptores sensoriales y se integran dentro del sistema nervioso central (SNC), (procesos de sensación y percepción);
• Cómo dicha representación del entorno produce cambios en el estado interno del organismo (procesos de motivación, emoción y aprendizaje)
• De qué manera esos cambios fisiológicos en el medio interno influyen en la forma en que el organismo interactúa con su ambiente al desplegar el comportamiento.

El conjunto de factores responsables de la singularidad conductual de cada individuo constituye las causas próximas del comportamiento. Son, por tanto, las responsables de que las características generales de la especie se expresen de modo particular en cada individuo, aportando la diversidad imprescindible para la supervivencia y evolución de las especies.

La Psicobiología considera a la conducta como el conjunto de manifestaciones públicamente observables reguladas por el sistema nervioso, mediante las cuales el organismo, como un todo, en respuesta a un estímulo interno o externo, se relaciona activamente con el medio ambiente de la forma que determine su devenir filogenético y ontogénico. Además, trata de dar una explicación en términos fisicalistas, no sólo de la conducta, sino también de los procesos mentales que la hacen posible.

Cualquier intento de explicación de la mente como proceso independiente del organismo está abocado al fracaso. Los fenómenos mentales son fenómenos cerebrales y uno de los objetivos de la Psicobiología es identificar también los sistemas neurales cuya actividad específica es mental (afectiva, perceptiva, intelectual o volitiva) y explicar dicha actividad mental.

Disciplinas de la Psicobiología

El comportamiento humano tiene múltiples condicionantes algunos de los cuales fueron abordados en un primer momento por disciplinas ajenas a la Psicología, tales como la Genética, la Etología o la Neurociencia. La Psicobiología ha ido integrando todas esas aportaciones creando un nuevo marco de análisis del comportamiento e incorporando a su actividad investigadora todas aquellas técnicas y objetivos particulares de esas disciplinas que le permitan explicar plenamente su objeto de estudio.

Las causas lejanas de la conducta son el ámbito de estudio de la Psicología evolucionista. Esta disciplina parte de la base de que para comprender y explicar plenamente la conducta humana y los procesos mentales que la hacen posible, debe tenerse en cuenta su historia evolutiva. Para ello, recurre al análisis comparado de la conducta y los procesos mentales en el contexto de las relaciones filogenéticas de las especies. Este tipo de estudios involucra a otras disciplinas:

• La Etología. 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 medidas biológicas y conductuales.
• Neuroetología. Analiza el control neuronal del comportamiento de diversas especies animales en condiciones naturales o lo más parecido posible a ellas.
• Ecología del Comportamiento. Estudia determinadas estrategias conductuales en relación con sus implicaciones ecológicas y evolutivas.
• Sociobiología. La constitución de la sociobiología se atribuye a Edward Wilson (1975) , y estudia las bases biológicas del comportamiento social, es resultado de la confluencia de la Genética de Poblaciones, la Ecología y la Etología.

En un plano más próximo (causas próximas de la conducta), en cuanto a la causalidad del comportamiento, se encuentra:

• Genética de la Conducta. Francis Galton (1869), el objetivo de esta disciplina podemos decir que se circunscribe al ámbito psicobiológico. Como indica el genetista de la conducta Robert Plomin, en esta disciplina se pueden distinguir tres tipos de enfoques:
  • Enfoque centrado en el gen. Comienza con un efecto genético sencillo y estudia su influencia sobre la conducta.
  • Enfoque centrado en la fisiología. Estudia los intermediarios fisiológicos entre genes y conducta, pudiendo tomar dos direcciones:
    • Dirigida a identificar los genes responsables de dichos intermediarios fisiológicos.
    • Dirigida a estudiar el efecto que los susodichos tienen sobre la conducta.
  • Enfoque centrado en la conducta. Trata de averiguar en qué medida las influencias genéticas o ambientales afectan a la misma.
• Psicobiología del desarrollo. Los condicionantes genéticos son modulados por los factores epigenéticos. La Psicobiología del desarrollo estudia estas interacciones y las consecuencias que ellas tienen sobre la conducta.
• Psicología Fisiológica. Estudia los condicionantes inmediatos de la conducta, 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.
• Psiconeuroendocrinología. Estudia los mecanismos por los que las hormonas afectan al SN, la conducta y a los procesos psicológicos, y cómo éstos a su vez pueden influir sobre el sistema endocrino.
• Neuropsicología. En el ámbito clínico, como una confluencia entre la Psicología y la Neurología, estudia los efectos que las lesiones del SNC provocan sobre la conducta y los procesos mentales como el aprendizaje, la memoria, el lenguaje, los procesos cognitivos, el procesamiento de la información, la resolución de problemas o los procesos emocionales.
• Neurociencia Cognitiva. Rama de la neuropsicología entrada en los procesos cognitivos.

Estrategias de Investigación en Psicobiología

La Psicobiología es una ciencia empírica y comparte, el método científico y los objetivos generales de la ciencia. Su meta es explicar la conducta y los procesos psicológicos en términos fisicalistas, como el resultado de la actividad del sistema nervioso. Hablar de método en ciencia es hablar del método hipotético-deductivo, método que hace referencia al planteamiento y verificación de hipótesis y, a partir de ahí, a la formulación de leyes y establecimiento de teorías. El método científico parte de la observación, entendida ésta como la información suministrada por la experiencia. Pero la observación no es el acopio de datos, como primer paso para explicar los problemas planteados por la observación, el científico recurre a formular hipótesis que son conjeturas que propone para dar cuenta de los hechos observados. La hipótesis debe ser verosímil, guardar alguna relación con conocimientos previos alcanzados por la ciencia y ser susceptible de contrastación empírica. La contrastación empírica de las hipótesis se realiza a través de los enunciados deducidos a partir de las hipótesis (de ahí que el método científico sea llamado también método hipotético-deductivo). La hipótesis no es sometida a contrastación empírica, lo que se contrasta son casos concretos deducidos a partir de la hipótesis. En las ciencias empíricas la comprobación de una hipótesis involucra la experiencia, pero no son necesariamente experimentales.

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.

Cuando una serie de leyes pueden agruparse para explicar fenómenos completamente diversos, permitiendo una comprensión unificada de los mismos, de carácter más general que el descrito por cada una de esas leyes, aparece una teoría. El conocimiento científico siempre es provisional y susceptible de revisión cuando nuevos datos u observaciones reemplazan a los planteamientos existentes. Derivada de esa característica y de la imposibilidad de universalizar las leyes y teorías científicas, el epistemólogo Karl Popper, propuso el falsacionismo como forma de contrastación de las hipótesis y las teorías.

La Psicobiología trata de explicar la conducta humana a través del funcionamiento del sistema nervioso y del organismo en general. De una forma esquemática podemos señalar que las estrategias para explicar la conducta y los procesos mentales que a él subyacen, implican contrastaciones experimentales y observacionales. Dentro de las primeras existen dos grandes estrategias:

• La intervención conductual, en la que la conducta actúa como variable independiente (VI) y el organismo (el SN) como variable dependiente (VD). Un ejemplo de intervención conductual nos lo proporcionan toda la serie de investigaciones encaminadas a contrastar la hipótesis formulada por Donald Hebb (1949), conocida como la teoría de la asamblea celular (pasaron casi 20 años hasta que las técnicas permitieron poner a prueba su teoría).
• La intervención somática, en la que se toma a la conducta como variable dependiente siendo el organismo (el SN) la variable independiente. En la intervención somática se producen alteraciones sobre el SN, a través de, por ejemplo, lesión de estructuras cerebrales, inyección de fármacos, etc. que pasarían a ser, por tanto, variables independientes, pues son las que controlamos para evaluar los cambios en la conducta del sujeto que es la variable dependiente. Un ejemplo de este tipo de intervención lo tenemos en los trabajos que han ido descubriendo el dimorfismo sexual de distintas regiones del SNC, causado por el efecto que las hormonas sexuales ejercen sobre ellas en el periodo perinatal.
• Existe también una tercera forma de abordar el estudio de la conducta que implica una contrastación observacional. Ésta se utiliza cuando no existe posibilidad de usar una contrastación experimental. En Psicobiología, dado que en ocasiones, al investigar con sujetos humanos o con otros animales, no es posible el control de las variables independientes, se recurre a la contrastación observacional para 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 forma de dar explicación de la hipótesis de partida. Un buen ejemplo de aproximación correlacional lo tenemos en el famoso caso Phineas P. Gage (1823-1860). En general, el estudio de personas con daño cerebral ha permitido a los neuropsicólogos descubrir la función de muchas regiones del sistema nervioso central y los mecanismos involucrados en los procesos psicológicos superiores. Las áreas de Broca y Wernicke, cuyo daño es responsable del síndrome afásico, son otros dos ejemplos en los que la contrastación observacional, a través de la aproximación correlacional permitió a Paul Broca, en 1861 y Carl Wernicke, en 1874, descubrir, poco después del caso de Phineas P. Gage, que el daño de una zona del lóbulo frontal izquierdo (área de Broca) y una región del lóbulo temporal izquierdo (área de Wernicke) eran los responsables del síndrome afásico y, con ello, la participación de esta dos regiones en la producción y comprensión del lenguaje.

La Neuropsicología y la Neurociencia Cognitiva se han ido paulatinamente liberando de su dependencia de los traumatismos encefálicos y accidentes cerebrovasculares para el estudio de los procesos psicológicos superiores y el sustrato neural que los sustenta. Las principales técnicas que han propiciado dicho desarrollo son las siguientes:

• Técnicas de electroencefalográfia (EEG) y potenciales evocados (PE).
• Técnicas de neuroimagen, como la tomografía por emisión de positrones (TEP), la resonancia magnética funcional (RMf). Estas técnicas mejoran respecto a las anteriores en que tienen una mayor resolución espacial y además no requiere de los trazadores radioactivos para su realización.
• La magnetoencefalografía (MEG)

Las estrategias de contrastación descritas no son excluyentes unas de otras. En la investigación psicobiológica se utilizan de forma combinada a la hora de investigar cualquier aspecto relacionado con el comportamiento humano. En casi un siglo y medio, las Ciencias Biológicas, la Neurociencia, la Psicología científica, la Psicobiología, han cambiado radicalmente la idea que tenemos acerca de nosotros mismos. El cerebro, el órgano en el que se puede decir nos alojamos protegidos del mundo exterior por el duro cráneo que lo envuelve (y que sin embargo, no nos libra de nuestros miedos, fantasmas, ansiedades y muchos otros trastornos que en su interior se producen), nos está descubriendo poco a poco todos los circuitos y procesos que en su larga historia filogenética se han ido implementando en su interior para adaptarse al medio en que nos ha tocado vivir, un medio que hemos transformado, seguimos transformando hasta el punto que hemos provocado una extinción masiva y ya veremos si nuestra especie no corre el mismo camino.

Ampliamos información con material de Psicología del Pensamiento (Tema 9. NEUROCIENCIA DEL PENSAMIENTO)

Dentro de estas técnicas distinguimos entre: 

1. Técnicas neurofisiológicas. Tienen buena resolución temporal y miden directamente la actividad de las neuronas. Destacamos la electroencefalografía y la magnetoencefalografía.
   • La Electroencefalografía (EEG). Registra la actividad eléctrica de las neuronas cuando se comunican entre ellas, actividad que se ve modificada por la tarea que se está realizando. Su buena resolución temporal nos permite identificar con alta precisión el curso temporal del procesamiento cognitivo. 
   • La (MEG). Hemos visto que la EEG registra la actividad eléctrica de las neuronas. Asociado a esta actividad se genera un campo magnético y eso es lo que registra la MEG. Cuenta con buena resolución temporal y espacial, pero su uso es poco frecuente debido al gran coste económico que supone. 
2. Técnicas de neuroimagen. Tienen buena resolución espacial. Detectan cambios en el metabolismo o flujo sanguíneo mientras que los sujetos realizan una tarea cognitiva. Destaca la resonancia magnética funcional y la tomografía por emisión de positrones.
   • La resonancia magnética funcional (RMf). Mide los cambios de la cantidad relativa de metabolitos (oxígeno-glucosa) en cada voxel (unidad de volumen). Cuando las neuronas se activan el flujo de sangre oxigenada acude a las regiones activadas. Su buena resolución espacial permite relacionar la estructura del cerebro que modifica su actividad metabólica con la tarea cognitiva. 
   • La tomografía por emisión de positrones (TEP). La técnica consiste en inyectar al sujeto 2-desoxiglucosa (2-DG), una molécula análoga a la glucosa que lleva un marcador radiactivo (p.ej. isótopo de flúor) y que, además, no puede ser metabolizada por lo que se acumula en el interior de las células, en mayor proporción en aquellas que son más activas. El metabolismo se incrementa en regiones con mayor actividad neuronal, a su vez asociado con la tarea cognitiva que se está realizando. 

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Referencias

• Abril Alonso, A. (2016). Fundamentos de psicobiología (UNED (Sanz yTorres). Alcorcón (Madrid): Sanz y Torres.
• GONZÁLEZ LABRA, M., SÁNCHEZ BALMASEDA, P., & ORENES CASANOVA, I. (2019). PSICOLOGÍA DEL PENSAMIENTO. MADRID: SANZ Y TORRES.
• Youtube
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