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Unidad didáctica ‘Viaje al universo neuronal’ - FECYT


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1. Presentación

Hace más de cien años, Santiago Ramón y Cajal postuló
que las neuronas se comunicaban y establecían contactos funcionales unas
con otras. Adelantaba así, con una clarividencia asombrosa, las bases
de la transmisión de la información en el sistema nervioso.

Un siglo después, el interés por explicar el funcionamiento del
cerebro y de sus células básicas, las neuronas, sigue vivo en
investigadores de todo el mundo. Si el estudio de la sinapsis ha sido intenso
en el siglo XX, continúa siéndolo en el siglo XXI. Asistimos a
una revolución en neurociencia que no tiene precedentes en la historia.
Los conocimientos sobre el cerebro avanzan a tal ritmo, que cada día
se percibe más su impacto social.

¿Qué son la conciencia y la mente humana? ¿Por qué
experimentamos emociones? ¿Por qué aparecen las enfermedades psiquiátricas
o neurológicas? Estas son algimas preguntas básicas que la neurociencia
intenta contestar en beneficio de la humanidad.

Con la celebración en nuestro país del Año de la Ciencia
2007, cuya finalidad es promover actividades de difusión y divulgación
de la ciencia y tecnología, la FECYT quiere contribuir a consolidar la
imagen pública de la ciencia y la tecnología como motores de riqueza,
desarrollo y calidad de vida.

La unidad didáctica "Viaje al universo neuronal", que edita
la FECYT, elaborada en colaboración con instituciones y expertos relacionados
con el tema de referencia, se presenta con una doble aspiración: servir
de material de apoyo al profesorado de enseñanza secundaria y contribuir
a incrementar entre nuestros estudiantes el interés por la ciencia.

Con esta publicación, nos sumamos a la determinación de los neurocientíficos
de conseguir implicar a la sociedad en el progreso y las posibilidades de investigación
sobre el cerebro.

Eulalia Pérez Sedeño
Directora General
Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT)

II. Prólogo

Cada vez sabemos con más certeza que nuestra conducta, nuestro temperamento,
en definitiva, nosotros, somos el resultado de la actividad de nuestro cerebro.
Pero ¿qué es lo que hace que el cerebro determine quiénes
somos? ¿Qué procesos son responsables de la actividad mental o
de las emociones? Parece existir cada vez un consenso mayor de que todos estos
procesos son fruto de la actividad neurona!, que en muchos casos incluso inventa
más que interpretar, la realidad. Sabemos que los estados mentales se
producen por los patrones de actividad neural; el conocimiento, definido como
un flujo cogrntiyo de un estado mental a otro, debe estar codificado en conexiones
neuronales llamadas sinapsis. De la misma manera que la actividad en la amígdala
observa el ambiente y registra el miedo, los circuitos del lóbulo parietal
nos orientan en el espacio y marcan la clara distinción entre lo propio
y el mundo, y los circuitos frontales y temporales marcan el tiempo y generan
autoconciencia.

Por todo ello, el cerebro es un órgano fascinante. Por su inmensa complejidad
y por ser todavía un reto para nosotros, los neurocientíficos
que dedicamos nuestra labor investigadora a tratar de comprender sus entresijos.
Es quizás por ello que nuestro trabajo nos resulte tan apasionante. Y
un buen retazo de esa pasión queda reflejado en este libro, donde el
lector podrá descubrir y aprender sin tener que abarcar todas las neurociencias
de forma enciclopédica, sino más bien como un agradable viaje
repleto de sorpresas. Las mismas que hicieron que los hemos colaborado en la
redacción de este libro, empezáramos un día a investigar.
Pese a la inexistencia de la materia de Neurociencia como tal en la estructura
curricular, esperamos que esta Unidad Didáctica se convierta en una herramienta
útil para poder abarcar las bases del conocimiento científico
aplicado a la comprensión de los mecanismos implicados en la función
cerebral.

En la elaboración de este proyecto han colaborado varios investigadores
españoles especialistas en neurociencia, que llevan ya muchos años
trabajando en interesantes proyectos y que han participado en descubrimientos
que han permitido entender mucho mejor algo tan complejo como el cerebro. Son
científicos españoles de proyección internacional, que
han dedicado su vida al estudio del funcionamiento del sistema nervioso y, sin
duda, el esfuerzo que han puesto en la redacción de cada uno de sus capítulos
logra el objetivo de adentrar al lector en los problemas que ofrece el conocimiento
de las funciones de las células de la mente. El libro pone al alcance
de todos, sin necesidad de conocimientos básicos profundos, la posibilidad
de asomarse a este mundo extraordinario del funcionamiento del cerebro.

La invitación de la Fundación Española de Ciencia y Tecnología,
encuadrada en el aniversario del premio Nobel otorgado a Don Santiago Ramón
y Caja!, y en el año de la Ciencia me ofreció la oportunidad de
cristalizar la idea del libro que el lector tiene en sus manos. Lo he organizado
en once capítulos y he tratado de que cada uno de ellos se enlace con
el siguiente y con los precedentes.

Hemos procurado que sea un libro sencillo y carente en lo posible de tecnicismos,
dirigido a proporcionar la información más general y al mismo
tiempo más provocativa sobre el funcionamiento de las células
de nuestro cerebro y sobre los retos y problemas que plantea la investigación
en Neurociencia a los docentes que se enfrentan a la enseñanza en educación
primaria, secundaria y bachillerato. Dada la dificultad de plantear al mismo
tiempo niveles tan diversos, en el libro se ha procurado no sólo dar
la información, sino también situarla en el contexto de las situaciones,
las preguntas y las inquietudes que se presentan en los diferentes niveles.

De un modo muy general y dado que el estudio biológico del cerebro es
una área multidisciplinar que involucra muchos niveles organizativos
de estudio, desde el nivel molecular, pasando por el nivel celular que incluye
las redes de neuronas, hasta a sistemas como el córtex cerebral o el
cerebelo, y finalizando en el nivel más alto, el del sistema nervioso
y su relación con el organismo. Por ello integrar toda esa información
en una unidad resulta una tarea titánica, y más cuando necesitamos
simplificar algo que ya de por sí es sumamente complejo y abarca muchos
campos de conocimiento dispares. Se abordan aspectos tan variados como el funcionamiento
de los neurotransmisores en la sinapsis, los mecanismos biológicos que
subyacen al aprendizaje, la contribución de los genes al desarrollo neurona!
desde etapas tempranas, la integración de la información en redes
neuronales, las estructuras implicadas en procesos psicológicos básicos
como la memoria, la coordinación motora, la percepción o el habla
así como las posibles enfermedades que podrían afectar a esos
procesos y, en definitiva, intentar dilucidar la organización y la función
del sistema nervioso humano.

A lo largo de los capítulos se ofrecen páginas web interesantes,
con muchos experimentos y juegos que motiven al alumno, y lecturas de diferentes
niveles, pero todos ellos asequibles. Existen además pequeños
módulos, con curiosidades, noticias, o hallazgos destacados. Finalmente
hemos procurado recoger algunos de los científicos españoles y
extranjeros, que han realizado contribuciones significativas en cada campo de
investigación.

Sin duda alguna, conocer el funcionamiento del cerebro constituye uno de los
retos más apasionantes para la inquisitiva mente humana. Y más
aún si tenemos presente que cuando el hombre investiga los mecanismos
de la función cerebral, está escudriñando precisamente
los mismos recónditos y hasta ahora inaccesibles mecanismos que están
en marcha en el momento de realizar la investigación. Es evidente que
nuestro conocimiento parte de la observación, y en el caso del cerebro,
de la auto observación a través de la propia estructura que observa.

Mara Dierssen

I. Presentación

II. Prólogo

III. El Cerebro en Cifras

IV. Qué Es La Neurociencia

1. El Sistema Nervioso, Una Ventana Al Misterio De La Mente Carla Obradors,
Ignasi Sahún, Xavier Gallego, Alejandro Amador-Arjona,
Gloria Arqué, María Martínez de Lagrán. Mara Dierssen

2. Un Universo De Variedades Celulares José Ramón Naranjo
3. La Maquinaria Molecular De Las Sinapsis Rafael Fernández-Chacón

4. El cerebro plástico Ángel Barco y Mikel López de Armentia

5. Genes, cerebros y comportamientos Alberto Ferrús
6. El cerebro humano en la evolución Salvador Guirado
7. La corteza cerebral y las funciones mentales superiores Salvador Martínez

8. Hormonas sexuales y cerebro Luis Miguel García Segura
9. El mundo a través de la visión Javier Cudeiro
10. El cerebro emocional Óscar Vilarroya y Susanna Carmona
11. Cerebro y mente Ignacio Morgado Bernal

 

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15 de diciembre de 2007

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