Métodos de investigación en biopsicología

Este artículo ha sido verificado y aprobado por Gema Sánchez Cuevas el 21 enero, 2019
Francisco Javier Molas López · 21 enero, 2019
Los métodos de investigación en biopsicología representan un gran avance para el estudio del cerebro. Gracias a estos métodos podemos entender mejor el funcionamiento de nuestro órgano más misterioso. Pero, ¿en qué consisten estos métodos?

Autores, como Dewsbury (1991), definen la biopsicología como “el estudio científico de la biología de la conducta”. Campo también conocido como psicobiología. Sin embargo, otros autores prefieren el término biopsicología porque “indica un enfoque biológico del estudio de la psicología más que un enfoque psicológico del estudio de la biología”.

Gracias a los avances científicos, los métodos de investigación en biopsicología han sufrido una enorme revolución en los últimos años. ¿Cuántos viejos investigadores pensaron que llegarían a observar el funcionamiento del cerebro en vivo? A pesar de que los métodos de investigación en biopsicología son muchos, se hará hincapié en aquellos que estudian lo que sucede en el encéfalo bajo unas determinadas condiciones.

“El hombre es el más misterioso y el más desconcertante de los objetos descubiertos por la ciencia” .

-Ganivet-

Cerebro

Métodos de estimulación y visualización del cerebro humano

Observar y registrar la actividad del cerebro en vivo es un hito alcanzado gracias a las diferentes técnicas que se han ido desarrollando a lo largo del siglo XX. Técnicas que, sin duda, han supuesto un gran avance en el conocimiento de nuestro órgano más desconocido.

Rayos X de contraste

Esta técnica consiste en inyectar en uno de los compartimentos del cuerpo una sustancia que absorbe los rayos X. De esta forma, se observa un contraste entre el compartimento y el tejido que lo circunda.

La angiografía cerebral es una técnica de rayos X de contraste. Para ello, se introduce un tinte radio opaco en una arteria cerebral; el objetivo será observar el sistema circulatorio cerebral mientras se realiza una radiografía. Esta técnica es útil para localizar lesiones vasculares y tumores cerebrales.

Tomografía axial computarizada (TAC)

A través del TAC se puede visualizar la estructura encefálica. Durante la prueba, el paciente se tumba en el centro de un gran cilindro. Mientras el paciente permanece tumbado, un tubo de rayos X y un receptor (colocados diametralmente opuestos) toman un gran número de fotografías por separado. Esto se produce mientras emisor y receptor giran en torno a la cabeza del sujeto.

La información de todas las fotografías es combinada gracias a un ordenador. Esa unificación permite la exploración través de un plano horizontal del encéfalo. Normalmente esta exploración se pude hacer a través de ocho o nueve secciones cerebrales horizontales (cortes). Una vez combinadas todas las exploraciones, se consigue una representación tridimensional del encéfalo.

Resonancia magnética nuclear (RMN)

La RMN facilita imágenes de alta resolución gracias a las diferentes ondas que emiten los átomos de hidrógeno cuando son activados por ondas de radiofrecuencia en un campo magnético. Proporciona una alta resolución espacial y produce imágenes en tres dimensiones.

Tomografía por emisión de positrones (TEP)

El TEP proporciona imágenes de la actividad cerebral más que de la estructura en sí. Para obtener estas imágenes se inyecta 2-desoxiglucosa (2-DG) radioactiva en la arteria carótida del sujeto. Las neuronas activas absorben rápidamente la 2-DG y al no ser metabolizada por éstas, la 2-DG se acumula hasta que poco a poco se va degradando. De esta forma, se observa qué neuronas están activas en un determinado momento durante diferentes actividades.

Resonancia magnética funcional (RMf)

La RMf ofrece imágenes del aumento del aporte de oxígeno en sangre a las regiones del encéfalo. Gracias a ello goza de un gran éxito para medir la actividad cerebral. En comparación con la TEP presenta cuatro ventajas:

  • No se le inyecta nada al sujeto.
  • Proporciona información tanto funcional como estructural.
  • Ofrece una mejor resolución espacial.
  • Puede proporcionar imágenes en tres dimensiones de todo el encéfalo.

Mujer haciéndose una resonancia magnética

Magnetoencefalografía

Mide los cambios en los campos magnéticos que se producen sobre la superficie del cuero cabelludo. Estos cambios se producen por las variaciones en las pautas que subyacen a la actividad neuronal.

Estimulación magnética transcraneal (EMT)

Walsh y Rothwell (2000) destacan que la EMT “consiste en una técnica para alterar la actividad de un área de la corteza, creando un campo magnético bajo una bonina que se sitúa por encima del cráneo”. Lo que hace la EMT es “apagar” temporalmente una parte del cerebro mientras se evalúa el efecto de este apagón sobre la conducta y la cognición.

Métodos lesivos

Los métodos lesivos son aquellos que destruyen algún área cerebral para comprobar qué efecto tiene sobre la conducta.

  • Lesiones por aspiración. Esta método suele utilizarse para provocar una lesión en algún área del tejido cortical que apreciable a simple vista. El tejido se extrae a través de una pipeta de cristal de punta fina.
  • Lesiones por radiofrecuencia. Se trata de pequeñas lesiones subcorticales. Para ello se utiliza un electrodo que canaliza una corriente de alta frecuencia a través del tejido que se quiere destruir. El tamaño y la forma de la lesión dependen de tres factores:
    • Duración.
    • Intensidad de la corriente.
    • Configuración de la punta del electrodo.
  • Cortes con bisturí. Consiste es seccionar el área del cerebro que se desea destruir.
  • Bloqueo por frío. Esta técnica, aunque suele incluirse en las lesivas, es reversible. En lugar de destruir alguna estructura, se enfría un área hasta mantenerla por encima del punto de congelación. Las neuronas dejan de emitir señales, de manera que queda bloqueado el funcionamiento de la región cerebral enfriada. De esta forma, puede observarse qué alteraciones en la conducta provocan las zonas intervenidas. Una vez que la temperatura vuelve a la normalidad, se restablece la función cerebral normal.

Estimulación eléctrica

Otro de los métodos de investigación en biopsicología es a través de la estimulación eléctrica. Se estimula eléctricamente una estructura del sistema nervioso para obtener datos sobre su funcionamiento. Suele emplearse un electrodo bipolar.

Esta estimulación dispara a las neuronas y altera su comportamiento. Por lo general, suele provocar el efecto contrario que las lesiones. Si a través de una lesión se consigue, por ejemplo, que alguien disminuya drásticamente sus horas de sueño, al estimularla puede aparecer una conducta de sueño desproporcionada.

Métodos lesivos con registro electrofisiológico

  • Registro intracelular de una unidad. Esta técnica se lleva a cabo a través de la introducción de un microelectrodo en el interior de una neurona. Proporciona un registro de las fluctuaciones graduadas del potencial de membrana de la misma.
  • Registro extracelular de una unidad. Se coloca un microelectrodo en el líquido extracelular que rodea la neurona a través del cual se recogen los disparos de la neurona. Sin embargo, no recoge información sobre el potencian de membrana.
  • Registro de múltiples unidades. En este caso la punta del electrodo es más grande que la de un microelectrodo, por lo que capta señales de muchas neuronas al mismo tiempo. Los potenciales de acción que se detectan se conducen a un circuito que los integra y los suma.
  • Registro EEG invasivo. En este caso se implantan los electrodos. Cuando se buscan registros de señales de EEG cortical se usan electrodos “tuerca” craneales de acero inoxidable. Para las señales subcoticales suelen usarse electros de cable implantados a través de cirugía estereotáxica.

“La antropología, la biología, la fisiología, la psicología, han reunido verdaderas montañas de materiales para erigir ante el hombre, en toda su amplitud, las tareas de su propio perfeccionamiento corporal y espiritual y de su desarrollo ulterior”.

-Leon Trotsky-

Neuronas

Métodos de investigación en biopsicología: un largo camino por delante

A lo largo del artículo se han tratado los métodos de investigación en biopsicología más representativos. Sin embargo, mencionar que también existen otros métodos de investigación en biopsicología que estudia otras áreas del cuerpo. Entre ellas podemos encontrar: la medición de la tensión muscular, el registro de movimientos oculares, la conductibilidad de la piel o la actividad cardiovascular.

Sin duda alguna, el avance en métodos de investigación en biopsicología en los últimos años ha sido espectacular, pero no por ello definitivo. Es decir, dentro de unos años posiblemente surjan nuevas técnicas que ahora mismo ni imaginemos. Todo ello contribuirá a la evolución de las neurociencias que, a su vez, ayudará a mejorar la calidad de vida de tantas y tantas personas afectadas por algún tipo de alteración neuronal.