Fundamentos de Neurociencia y Procesos Cognitivos: Un Recorrido por la Mente y el Conocimiento

La Neurona: Estructura y Función

Santiago Ramón y Cajal (Premio Nobel 1906) y el aparato de Golgi fueron figuras clave en el estudio de la neurona, la unidad fundamental del sistema nervioso.

Partes de la Neurona

Cuerpo Celular (Soma)

Contiene el núcleo y otras estructuras celulares vitales para la neurona.

Fibras Nerviosas

Dendritas

Ramificaciones arborizadas que inician el impulso nervioso al ser excitadas, recibiendo señales de otras neuronas.

Axón

Transmite el impulso nervioso a otra neurona o a un órgano efector. A menudo está cubierto por una vaina de mielina que actúa como aislante, facilitando que los impulsos nerviosos se transmitan en una sola dirección.

Nervios

Conjuntos de axones que se agrupan para transmitir información a lo largo del cuerpo.

La Sinapsis: Comunicación Neuronal

La sinapsis es la región de contacto funcional entre neuronas. El impulso nervioso a lo largo de la neurona es de tipo eléctrico, siendo transmitido a la siguiente neurona mediante la liberación de neurotransmisores (compuestos químicos) en la sinapsis.

Clasificación de las Neuronas

Neuronas Sensoriales (Aferentes)

Transmiten los mensajes desde los receptores sensoriales hacia el sistema nervioso central.

Neuronas Motoras (Eferentes)

Llevan mensajes desde el encéfalo o la médula espinal a las estructuras ejecutoras, generalmente inervando músculos o actuando sobre glándulas para que segreguen sustancias.

Interneuronas

Interconectan con otras neuronas dentro del sistema nervioso central, pero nunca directamente con receptores sensoriales o fibras musculares.

Receptores Sensoriales y Percepción

Tipos de Receptores Sensoriales

Exteroceptores

Captan estímulos del entorno externo:

  • Vista: Percibe energía luminosa.
  • Oído: Recoge ondas sonoras.
  • Gusto: Detección de sustancias químicas.
  • Olfato: Detección de moléculas volátiles.

Interoceptores

Informan sobre el estado interno del propio organismo (ej. dolor, presión, calor).

Propioceptores

Informan sobre la posición y el movimiento del cuerpo:

  • Cinestesia: Sensación de los movimientos musculares.
  • Equilibrio: Ubicado en el oído interno, informa sobre la posición y el movimiento del propio organismo en relación con la gravedad.

Fases del Proceso Perceptivo

Estímulo

Energía física que incide sobre el organismo. Los receptores sensoriales convierten las distintas formas de energía en impulsos bioeléctricos.

Transmisión

Los impulsos nerviosos bioeléctricos se desplazan hasta las áreas de procesamiento del cerebro.

Proyección y Elaboración

Los impulsos se reciben en las áreas de proyección primaria, se codifican y reelaboran en las áreas de asociación.

Percepción

Tener conciencia de los datos de los sentidos, organizándolos en totalidades o ‘objetos’ a partir de la experiencia previa del mundo.

Conciencia

El paso del cerebro a la mente. Los pensamientos conscientes no son directamente observables al examinar un cerebro, aunque los científicos supongan que tienen un correlato cerebral. Solo podemos acceder al pensamiento de otro a través de su lenguaje y gestos.

Totalidades u Objetos

No percibimos cualidades inconexas, sino conjuntos de cualidades organizadas en forma de totalidades o ‘cosas’.

Experiencia

La percepción es un conocimiento basado en la experiencia previa. Suele implicar un reconocimiento de lo que vemos.

Agrupación de Estímulos y Atención

Atención

La atención selecciona una pequeña parte de los estímulos en los que nos fijamos. Estos tienden a agruparse en conjuntos, siguiendo las Leyes de Configuración (o Leyes de la Gestalt): toda experiencia se articula espontáneamente en forma de figura recortada sobre un fondo general.

Otras Leyes de Configuración (Gestalt)

Los estímulos tienden a agruparse por:

  • Proximidad
  • Semejanza
  • Continuidad
  • Pregnancia (o Buena Forma): Son las figuras que se proyectan uniendo y/o completando la imagen para formar la forma más simple y estable.
  • Simplicidad
  • Cierre (implícito en la pregnancia)

Factores que Influyen en la Atención

  • a) Propiedades del Estímulo: Color, tamaño, intensidad, movimiento.
  • b) Intereses Individuales: Necesidades personales, situaciones emocionales (miedo, enamoramiento, etc.).
  • c) Influencias Sociales y Culturales: Convicciones que llaman la atención, nivel socioeconómico, presión social.

Capacidades Cognitivas Fundamentales

La Inteligencia y sus Componentes

Percepción

Ordena los datos de los sentidos a partir de la experiencia previa, permite tener conciencia del mundo exterior y es la base del aprendizaje.

Imaginación

Forma imágenes mentales, siendo la base de la capacidad creativa.

Memoria

Capacidad de almacenar las experiencias y ser capaz de recordarlas.

Entendimiento o Razón (Pensamiento)

Es la capacidad de formar conceptos o ideas a partir de otras capacidades cognitivas.

Formación de Conceptos (Operaciones del Entendimiento)

Los conceptos son conjuntos de propiedades que sirven para clasificar y definir los objetos reales. Son representaciones mentales de las cosas con las que operamos al pensar como si fueran las cosas mismas. Se forman por abstracción: comparamos objetos semejantes, elegimos las propiedades comunes dejando de lado las particulares, formando así el concepto.

Pensamiento y Lenguaje

El pensamiento se expresa principalmente mediante el lenguaje. Los gestos, especialmente los faciales, expresan emociones y sentimientos.

Etapas de Adquisición del Lenguaje en Niños

  1. Lenguaje Mímico: Expresión a través de gestos, ligados a emociones y sentimientos.
  2. Control Progresivo de Sonidos: Primeras sílabas, palabras y frases simples.
  3. Formación de Frases Imperfectas.
  4. Construcción de Frases Completas.

Juicios o Proposiciones

Los juicios o proposiciones se forman relacionando o combinando conceptos, con los que elaboramos descripciones de la realidad presente o imaginada. Pueden ser verdaderos o falsos.

Tipos de Juicios

  • a) Juicios de Razón o Verdades Formales: Pertenecen a la lógica y la matemática. Son verdades que no pueden ser de otro modo (necesarias).
  • b) Juicios Empíricos o de Hechos: Juicios acerca de las cosas que pueden suceder de distintas maneras (contingentes).

Criterios de Verdad de los Juicios

Condiciones que se han de cumplir para considerar que una proposición es verdadera.

Principales Criterios

  • Criterios Formales (Lógica y Matemáticas): Verdad por coherencia interna.
  • Criterio de Correspondencia: La verdad como adaptación o correspondencia con la realidad.
  • Criterio de Consenso: La verdad como acuerdo intersubjetivo.
  • Criterio de Utilidad: La verdad como aquello que es útil o funciona.

El Método Científico y la Epistemología

Definición de Ciencia y Método Científico

La ciencia es un sistema de conocimiento acerca de la verdad que suele presentarse en forma de leyes generales o principios. El método científico es la actividad de búsqueda sistemática de esas leyes. A la ciencia no le interesa la convicción personal o subjetiva.

Tipos de Ciencia

Según su objeto de estudio y el método utilizado, distinguimos entre:

Ciencias Formales

Su objeto de estudio son las leyes universales y necesarias del pensamiento, que no son observables por los sentidos (ej. Lógica, Matemáticas).

  • Método Axiomático: Establece verdades de forma deductiva a partir de axiomas o postulados.

Ciencias Empíricas

Basadas en la experiencia y la observación de hechos (ej. Física, Biología).

  • Método Inductivo: Consiste en establecer un enunciado general a partir de un cierto número de observaciones particulares.

Karl Popper y el Falsacionismo

En el siglo XX, Karl Popper, influenciado por David Hume, propuso el Método de Hipótesis y Contrastación (o Falsacionismo).

Pasos del Método de Popper

  1. Recolección de datos empíricos o experimentales.
  2. Formulación de una hipótesis o conjetura.
  3. Predicción de las consecuencias de la hipótesis.

Para Popper, los científicos deben dedicarse a poner a prueba constantemente sus teorías. Ya no hay verdades absolutas; las verdades científicas son siempre provisionales y sujetas a falsación.

Thomas S. Kuhn y los Paradigmas Científicos

Thomas S. Kuhn, historiador de la ciencia, criticó a Popper argumentando que la historia de la ciencia indica que los científicos no siempre intentan falsar sus propias teorías, sino que a menudo tratan de defenderlas.

En su obra La Estructura de las Revoluciones Científicas, Kuhn postula que los cambios científicos significativos (revoluciones científicas) implican un cambio de paradigma, alternando con periodos de ciencia normal.

Fases del Desarrollo Científico según Kuhn

Ciencia Normal

Periodo en el que la comunidad científica comparte un paradigma dominante. Esto les permite resolver problemas y enigmas dentro de ese marco. Durante estos periodos, la ciencia es conservadora, ya que los científicos tienden a defender, extender y mejorar sus paradigmas existentes.

Crisis

Con el tiempo, aparecen anomalías que no pueden resolverse dentro del paradigma actual, lo que lleva a una crisis. Durante esta fase, se proponen alternativas al paradigma existente, surgiendo una pluralidad de perspectivas, hasta que se constituye un nuevo paradigma que logra solucionar las anomalías.

Nueva Ciencia Normal

Un nuevo periodo de ciencia normal basado en el recién establecido paradigma.

Paul Feyerabend y el Anarquismo Epistemológico

Paul Feyerabend propuso el Anarquismo Metodológico o Epistemológico. Según Feyerabend, todas las grandes teorías científicas han implicado la adopción de nuevos métodos. Para favorecer la creatividad científica, es preferible no imponer un único método, permitiendo a cada investigador explorar a su manera.