FISIOLOGIA Y BIOFISICA DEL SISTEMA NERVIOSO

Neuronas y membranas excitables
(a) Bases biofísicas de los fenómenos eléctricos. Carga. Intensidad. Diferencia de potencial. Resistencia. Conductancia. Pilas. (b) Componentes celulares del sistema nervioso. Tipos de neuronas. Funciones de la glía. Líquido cefalorraquídeo. Barreras hematoencefclica y hematocefalorraquídea. (c) Fenómenos eléctricos en membranas. Categorías. Potenciales de acción, receptores, sinápticos y secretores. (d) Bases moleculares de los fenómenos eléctricos en membranas. Propiedades activas y pasivas de las membranas excitables. Canales iónicos. Determinantes del potencial de membrana. Despolarización. Hiperpolarización. Concepto de umbral. (e) El clampeo de voltaje. Canales voltaje-dependientes. Los experimentos en el axón gigante de calamar. Características de las conductancias de Na+ y K+. (d) Períodos refractarios y frecuencia de disparo neuronal. Períodos refractarios absoluto y relativo. Constantes de tiempo y espacio. Ca2+ extracelular y excitabilidad. (f) Propagación del potencial de acción. Cambios en el cono axonal. Diferencias en la velocidad de propagación. Efecto del diámetro y de la mielinización en la velocidad de propagación. Potenciales compuestos en troncos neuronales.

Iniciación, transmisión e integración de señales neurales
(a) Estructura neuronal y transferencia de información. Los segmentos de "input" y "output" neuronal. Las dendritas como unidades de procesado de información. Neuronas sensoriales. Componentes no-neuronales en los sistemas sensoriales; el corpúsculo de Paccini como ejemplo. Concepto de campo receptivo.Somatotopia.(b) Propiedades fisiológicas de los receptores sensoriales. Los receptores ensoriales como transductores. (c) Generación del código neural. Eventos en el receptor.Codificación del estímulo. Sumación temporal y espacial. Respuestas estáticas y dinámicas; receptores tónicos y fásicos. (d) Fisiología de la transmisión sináptica.Sinapsis químicas vs. sinapsis eléctricas. Tipos de transmisor. Vesículas sinápticas y transmisión cuántica. Transporte axoplasmático. Control de la liberación de neurotransmisor por regulación de canales de Ca2+. Receptores pre- y postsinápticos.

Los sistemas sensoriales y la función cerebral
(a) Bases de la organización sensorial. Extero, intero y propiocepción. Codificación de la información sensorial. Adaptación. Correlatos psicofísicos. Sistema somatosensorial. Dermatomas.Campo receptivo periférico. Vías somatosensoriales. Tálamo y corteza somatosensorial; integración y procesamiento central de la información sensorial. (b) Dolor. Circuitos para el control central de la transmisión espinal de dolor. (c) Visión. Aspectos biofísicos de la luz.Radiaciones electromag-néticas. Física del ojo, óptica geométrica, acomodación. Tipos de fotorreceptores. Procesamiento visual de formas, movimiento y color. (d) Olfato y gusto.Sistema gustativo;receptores, vías y centros. Sistema olfativo; receptores, vías y centros. Procesado de la información del gusto y olfato. (e) Audición. Características del sonido. Espectro audible.Presión acústica. Propagación del sonido en el oído medio. Receptores auditivos. Tonotopia. Mecanismos centrales de la audición. (f) Aparato vestibular. Organización funcional. Conexiones centrales.

El sistema motor somático
(a) Organización funcional del sistema motor. Tipos de movimientos. Organización de los sistemas de motoneuronas. Jerarquía motora. Vías y niveles de organización. (b) Músculo esquelético. Clasificación y propiedades funcionales de las fibras musculares. Unidad motora;clasificación, reclutamiento. (c) Organización espinal de la actividad refleja. Propioceptores.Reflejos mono y polisinápticos. Sección medular. Significado clínico de los reflejos espinales. (d) Tono muscular y postura. Espasticidad. Rigidez.Locomoción. (e) Programa motor central.Areas de la corteza cerebral que participan. Co-activación alfa-gamma. Reflejo transcortical. (f) Organización funcional del cerebelo. Aferencias y eferencias cerebelosas. Síndrome cerebeloso. Participación del cerebelo en el aprendizaje motor. (g) Ganglios basales.Funciones motoras;conexiones aferentes, internucleares y eferentes; organización somatotópica.Funciones no motoras de los ganglios basales.Enfermedades de los ganglios basales.

La organización autonómica
(a) Sistema nervioso autónomo. Papel funcional. Integración de la función visceral. Subdivisiones. Transmisión sináptica;introducción a la farmacología autonómica. Reflejos autonómicos. (b) El hipotálamo como centro integrador de la función autonómica y neuroendócrina. Circuitos funcionales. El vínculo neuroinmune. (c) Sistema límbico. Mecanismos neuronales de los ritmos biológicos. Valor predictivo y adaptativo. La glándula pineal y su hormona melatonina.

Las funciones cognitivas superiores
(a) El sueño como proceso rítmico y activo. Estadíos del sueño normal. Psicofisiología del contenido onírico. Privación de sueño. Neuroquímica del sueño. Areas centrales involucradas en la inducción y mantenimiento del sueño. Coma cerebral. (b) Circuitos dendríticos como base del EEG. Tipos de ondas:maduración. Potenciales evocados. Epilepsia como modelo de estudio de la disfunción neuronal central. (c) Organización funcional de la corteza cerebral. Asimetría cerebral. Bases neurales del lenguaje. Afasias. (d) Funciones cognitivas. Aprendizaje asociativo y no asociativo. Reforzamiento, habituación, adaptación, fatiga. Plasticidad sináptica. Memoria;bases neurofisiológicas. Etapas en la consolidación de la memoria. Memoria reflexiva y declarativa. Formación de engramas.

Bibliografía
Cardinali DP: Manual de Neurofisiología. 8º ed., 2001
Kandel ER, Schwartz JH, Jessell TM: Neurociencia y conducta. Prentice Hall.
Purbes: Invitación a la Neurociencia. Editorial Panamericana, 2001.