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2.7: Métodos Psicofisiológicos en Neurociencia

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    143978
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    Por Zachary Infantolino y Gregory A. Miller

    Universidad de Delaware, Universidad de California, Los Ángeles

    Como un subconjunto generalmente no invasivo de métodos de neurociencia, los métodos psicofisiológicos se utilizan en una variedad de disciplinas para responder a diversas preguntas sobre psicología, tanto eventos mentales como comportamiento. Muchas técnicas diferentes se clasifican como psicofisiológicas. Cada técnica tiene sus fortalezas y debilidades, y conocerlas permite a los investigadores decidir qué ofrece cada una para una pregunta en particular. Adicionalmente, este conocimiento permite a los consumidores de investigación evaluar el significado de los resultados en un experimento particular.

    objetivos de aprendizaje

    • Aprender lo que califica como psicofisiología dentro del campo más amplio de la neurociencia.
    • Revisar y comparar varios ejemplos de métodos psicofisiológicos.
    • Comprender las ventajas y desventajas de los diferentes métodos psicofisiológicos.

    Historia

    A mediados del siglo XIX, un trabajador ferroviario llamado Phineas Gage fue el encargado de establecer cargas explosivas para voladuras a través de rocas con el fin de preparar un camino para las vías del ferrocarril. Colocaría la carga en un agujero perforado en la roca, colocaría una mecha y arena encima de la carga, y la empacaría todo usando una plancha apisonadora (una varilla de hierro sólido de aproximadamente una yarda de largo y un poco más de una pulgada de diámetro). En una tarde de septiembre cuando Gage realizaba esta tarea, su plancha apisonadora provocó una chispa que encendió prematuramente el explosivo, enviando el hierro apisonador volando por el aire.

    Modelo de cráneo que muestra el daño al cráneo y cerebro de Phineas Gage.
    A diferencia de otras áreas del cuerpo, el daño al cerebro no se localiza en esa región específica; las lesiones también tienen consecuencias generalizadas para otras áreas. [Imagen: Van Horn JD, Irimia A, Torgerson CM, Chambers MC, Kikinis R, et al., https://goo.gl/wdhM4o, CC BY 2.5, goo.gl/0qTwCF]

    Desafortunadamente para Gage, su cabeza estaba por encima del agujero y el hierro apisonador entró por un costado de su cara, pasó detrás de su ojo izquierdo, y salió por la parte superior de su cabeza, finalmente aterrizando a 80 pies de distancia. Gage perdió una porción de su lóbulo frontal izquierdo en el accidente, pero sobrevivió y vivió otros 12 años. Lo más interesante desde una perspectiva psicológica es que la personalidad de Gage cambió como consecuencia de este accidente. Se volvió más impulsivo, tenía problemas para llevar a cabo planes y, en ocasiones, se dedicaba a vulgares blasfemias, lo que estaba fuera de carácter. Este estudio de caso lleva a creer que existen áreas específicas del cerebro que están asociadas a ciertos fenómenos psicológicos. Al estudiar psicología, el cerebro es de hecho una fuente interesante de información. Si bien sería imposible replicar el tipo de daño causado a Gage en nombre de la investigación, a lo largo de los años se han desarrollado métodos que son capaces de medir de manera segura diferentes aspectos de la actividad del sistema nervioso para ayudar a los investigadores a comprender mejor la psicología así como la relación entre psicología y biología.

    Introducción

    La psicofisiología se define como cualquier investigación en la que la variable dependiente (lo que mide el investigador) es una medida fisiológica, y la variable independiente (lo que manipula el investigador) es conductual o mental. En la mayoría de los casos el trabajo se realiza de forma no invasiva con participantes humanos despiertos. Las medidas fisiológicas toman muchas formas y van desde el flujo sanguíneo o la actividad neuronal en el cerebro hasta la variabilidad de la frecuencia cardíaca y los movimientos oculares. Estas medidas pueden proporcionar información sobre procesos que incluyen la emoción, la cognición y las interacciones entre ellos. De esta manera, las medidas fisiológicas ofrecen un conjunto muy flexible de herramientas para que los investigadores respondan preguntas sobre el comportamiento, la cognición y la salud.

    Los métodos psicofisiológicos son un subconjunto del dominio muy amplio de los métodos de neurociencia. Muchos métodos de neurociencia son invasivos, como involucrar lesiones de tejido neural, inyección de sustancias químicas neutralmente activas o manipulación de la actividad neural a través de estimulación eléctrica. La presente encuesta enfatiza métodos no invasivos ampliamente utilizados con sujetos humanos.

    Fundamentalmente, al examinar la relación entre la fisiología y la conducta manifiesta o eventos mentales, la psicofisiología no intenta sustituir a esta última por la primera. A modo de ejemplo, la felicidad es un estado de satisfacción placentera y se asocia a diversas medidas fisiológicas, pero no se diría que esas medidas fisiológicas son felicidad. Podemos hacer inferencias sobre el estado cognitivo o emocional de alguien con base en su autoinforme, fisiología o comportamiento abierto. A veces nuestro interés está principalmente en inferencias sobre eventos internos y a veces principalmente en la fisiología misma. La psicofisiología aborda ambos tipos de objetivos.

    Sistema Nervioso Central (SNC)

    Modelo del cerebro humano
    El cerebro humano adulto solo constituye alrededor del 2% (es decir ≈ 3 libras) del peso promedio del adulto, ¡pero usa 20% de la energía del cuerpo! [Imagen: _DJ_, https://goo.gl/eHPH5L, CC BY-SA 2.0, goo.gl/rXiusF]

    Este módulo ofrece una visión general de varios métodos psicofisiológicos populares, aunque está lejos de ser exhaustivo. Cada método puede basarse en una amplia gama de estrategias de análisis de datos para proporcionar un conjunto de herramientas aún más amplio. Los métodos psicofisiológicos que se analizan a continuación se centran en el sistema nervioso central. La resonancia magnética estructural (SMRI) es una técnica no invasiva que permite a investigadores y médicos ver estructuras anatómicas dentro de un ser humano. El participante se coloca en un campo magnético que puede ser 66 mil veces mayor que el campo magnético de la Tierra, lo que provoca que una pequeña porción de los átomos en su cuerpo se alineen en la misma dirección. El cuerpo es entonces pulsado con frecuencias de radio de baja energía que son absorbidas por los átomos en el cuerpo, haciendo que se vuelquen. A medida que estos átomos vuelven a su estado alineado, emiten energía en forma de radiación electromagnética inofensiva, la cual es medida por la máquina. Luego, la máquina transforma la energía medida en una imagen tridimensional del tejido dentro del cuerpo. En la investigación en psicofisiología, esta imagen puede ser utilizada para comparar el tamaño de las estructuras en diferentes grupos de personas (por ejemplo, ¿las áreas asociadas al placer son más pequeñas en individuos con depresión?) o para aumentar la precisión de las ubicaciones espaciales según se mide con imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI).

    La resonancia magnética funcional (fMRI) es un método que se utiliza para evaluar los cambios en la actividad del tejido, como medir los cambios en la actividad neuronal en diferentes áreas del cerebro durante el pensamiento. Esta técnica se basa en los principios del SMRI y también utiliza la propiedad de que, cuando las neuronas disparan, utilizan la energía, que debe ser reabastecida. La glucosa y el oxígeno, dos componentes clave para la producción de energía, se suministran al cerebro desde el torrente sanguíneo según sea necesario. El oxígeno se transporta a través de la sangre usando hemoglobina, la cual contiene sitios de unión para el oxígeno. Cuando estos sitios están saturados de oxígeno, se le conoce como hemoglobina oxigenada. Cuando todas las moléculas de oxígeno han sido liberadas de una molécula de hemoglobina, se le conoce como hemoglobina desoxigenada. A medida que un conjunto de neuronas comienzan a disparar, se consume oxígeno en la sangre que rodea a esas neuronas, lo que lleva a una reducción de la hemoglobina oxigenada. El cuerpo luego compensa y proporciona una abundancia de hemoglobina oxigenada en la sangre que rodea ese tejido neural activado. Cuando la actividad en ese tejido neural disminuye, el nivel de hemoglobina oxigenada vuelve lentamente a su nivel original, que normalmente toma varios segundos.

    La fMRI mide el cambio en la concentración de hemoglobina oxigenada, la cual se conoce como la señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD). Esto lleva a dos hechos importantes sobre la fMRI. Primero, la fMRI mide el volumen sanguíneo y el flujo sanguíneo, y a partir de esto inferimos la actividad neural; la fMRI no mide la actividad neural directamente. En segundo lugar, los datos de fMRI suelen tener una resolución temporal deficiente (la precisión de la medición con respecto al tiempo); sin embargo, cuando se combinan con SMRI, fMRI proporciona una excelente resolución espacial (la capacidad de distinguir un objeto de otro en el espacio). La resolución temporal para fMRI es típicamente del orden de segundos, mientras que su resolución espacial es del orden de milímetros. En la mayoría de las condiciones existe una relación inversa entre la resolución temporal y espacial; se puede aumentar la resolución temporal a expensas de la resolución espacial y viceversa.

    Este método es valioso para identificar áreas específicas del cerebro que están asociadas con diferentes tareas físicas o psicológicas. Clínicamente, la fMRI puede ser utilizada antes de la neurocirugía con el fin de identificar áreas que están asociadas con el lenguaje para que el cirujano pueda evitar esas áreas durante la operación. La fMRI permite a los investigadores identificar patrones diferenciales o convergentes de activación asociados a tareas. Por ejemplo, si a los participantes se les muestran palabras en una pantalla y se espera que indiquen el color de las letras, ¿se reclutan las mismas áreas cerebrales para esta tarea si las palabras tienen contenido emocional o no? ¿Esta relación cambia en trastornos psicológicos como la ansiedad o la depresión? ¿Existe un patrón diferente de activación incluso en ausencia de diferencias manifiestas en el desempeño? La fMRI es una excelente herramienta para comparar la activación cerebral en diferentes tareas y/o poblaciones. La Figura 2.7.1 proporciona un ejemplo de resultados de análisis de fMRI superpuestos sobre una imagen de SMRI. Las formas azul y naranja representan áreas con cambios significativos en la señal BOLD, por lo tanto, cambios en la activación neuronal.

    Ejemplo de análisis de fMRI superpuestos sobre una imagen de SMRI.
    Figura 2.7.1: Ejemplo de análisis de fMRI superpuestos sobre una imagen de SMRI. El área 1 (naranja) indica un aumento en la señal BOLD, y el Área 2 (azul) indica una disminución en la señal BOLD. Inferimos que la actividad neuronal aumentó en el Área 1 y disminuyó en el Área 2.

    La electroencefalografía (EEG) es otra técnica para estudiar la activación cerebral. Esta técnica utiliza al menos dos y a veces hasta 256 electrodos para medir la diferencia en la carga eléctrica (el voltaje) entre pares de puntos en la cabeza. Estos electrodos suelen sujetarse a una gorra flexible (similar a una gorra de natación) que se coloca en la cabeza del participante. Desde el cuero cabelludo, los electrodos miden la actividad eléctrica que ocurre naturalmente dentro del cerebro. No introducen ninguna actividad eléctrica nueva. A diferencia de fMRI, EEG mide la actividad neuronal directamente, en lugar de un correlato de esa actividad.

    Los electrodos utilizados en EEG también se pueden colocar dentro del cráneo, descansando directamente sobre el propio cerebro. Esta aplicación, llamada electrocorticografía (EcoG), se suele utilizar antes de los procedimientos médicos para localizar la actividad, como el origen de las crisis epilépticas. Este procedimiento invasivo permite una localización más precisa de la actividad neural, lo cual es esencial en aplicaciones médicas. Sin embargo, generalmente no es justificable abrir el cráneo de una persona únicamente con fines de investigación, y en su lugar se colocan electrodos en el cuero cabelludo del participante, lo que resulta en una técnica no invasiva para medir la actividad neural.

    Dado que esta actividad eléctrica debe viajar por el cráneo y el cuero cabelludo antes de llegar a los electrodos, la localización de la actividad es menos precisa al medir desde el cuero cabelludo, pero aún puede estar dentro de varios milímetros al localizar la actividad que está cerca del cuero cabelludo. Una de las principales ventajas del EEG es su resolución temporal. Los datos se pueden registrar miles de veces por segundo, lo que permite a los investigadores documentar eventos que ocurren en menos de un milisegundo. Los análisis de EEG típicamente investigan el cambio en los componentes de amplitud o frecuencia del EEG registrado de manera continua o promediados en docenas de ensayos (ver Figura 2.7.2).

    Ejemplo de salida de análisis EEG.
    Figura 2.7.2: Ejemplo de salida del análisis EEG. El panel A representa los cambios en la intensidad relativa de diferentes frecuencias en los datos de EEG a lo largo del tiempo. El panel B representa los cambios en la amplitud en el voltaje EEG instantáneo a lo largo del tiempo.

    La magnetoencefalografía (MEG) es otra técnica para medir de forma no invasiva la actividad neural. El flujo de carga eléctrica (la corriente) asociado a la actividad neuronal produce campos magnéticos muy débiles que pueden ser detectados por sensores colocados cerca del cuero cabelludo del participante. El número de sensores utilizados varía de unos pocos a varios cientos. Debido a que los campos magnéticos de interés son tan pequeños, se necesitan salas especiales que estén apantalladas de los campos magnéticos en el ambiente para evitar la contaminación de la señal que se mide. MEG tiene la misma excelente resolución temporal que EEG. Adicionalmente, el MEG no es tan susceptible a distorsiones del cráneo y cuero cabelludo. Los campos magnéticos son capaces de pasar a través del tejido duro y blando relativamente sin cambios, proporcionando así una mejor resolución espacial que el EEG. Las estrategias analíticas de MEG son casi idénticas a las utilizadas en EEG. Sin embargo, el aparato de grabación MEG es mucho más caro que el EEG, por lo que MEG está mucho menos disponible.

    El EEG y el MEG son excelentes para dilucidar la dinámica temporal de los procesos neuronales. Por ejemplo, si alguien está leyendo una oración que termina con una palabra inesperada (por ejemplo, Michelle sale a regar el libro), ¿cuánto tiempo después de que lea la palabra inesperada reconoce que esto es inesperado? Además de este tipo de preguntas, los métodos EEG y MEG permiten a los investigadores investigar el grado en que diferentes partes del cerebro “hablan” entre sí. Esto permite una mejor comprensión de las redes cerebrales, como su papel en diferentes tareas y cómo pueden funcionar anormalmente en la psicopatología.

    La tomografía por emisión de positrones (PET) es una técnica de imagen médica que se utiliza para medir procesos en el cuerpo, incluido el cerebro. Este método se basa en un átomo trazador emisor de positrones que se introduce en el torrente sanguíneo en una molécula biológicamente activa, como glucosa, agua o amoníaco. Un positrón es una partícula muy parecida a un electrón pero con una carga positiva. Un ejemplo de una molécula biológicamente activa es la fludesoxiglucosa, que actúa de manera similar a la glucosa en el cuerpo. La fludesoxiglucosa se concentrará en áreas donde se necesita glucosa, comúnmente áreas con mayores necesidades metabólicas. Con el tiempo, esta molécula trazadora emite positrones, los cuales son detectados por un sensor. La ubicación espacial de la molécula trazadora en el cerebro se puede determinar en función de los positrones emitidos. Esto permite a los investigadores construir una imagen tridimensional de las áreas del cerebro que tienen las mayores necesidades metabólicas, típicamente las que son más activas. Las imágenes resultantes de PET suelen representar la actividad neuronal que se ha producido durante decenas de minutos, lo que es muy mala resolución temporal para algunos fines. Las imágenes PET a menudo se combinan con imágenes de tomografía computarizada (TC) para mejorar la resolución espacial, tan finas como varios milímetros. Los trazadores también se pueden incorporar en moléculas que se unen a receptores de neurotransmisores, lo que permite a los investigadores responder algunas preguntas únicas sobre la acción de los neurotransmisores. Desafortunadamente, muy pocos centros de investigación cuentan con el equipo necesario para obtener las imágenes o el equipo especial necesario para crear las moléculas trazadoras emisoras de positrones, que normalmente necesitan ser producidas in situ.

    La estimulación magnética transcraneal (TMS) es un método no invasivo que provoca despolarización o hiperpolarización en neuronas cercanas al cuero cabelludo. Este método no se considera psicofisiológico porque la variable independiente es fisiológica, más que la dependiente. Sin embargo, sí califica como método de neurociencia porque se ocupa de la función del sistema nervioso, y se puede combinar fácilmente con métodos psicofisiológicos convencionales. En TMS, se coloca una bobina de alambre justo encima del cuero cabelludo del participante. Cuando la electricidad fluye a través de la bobina, produce un campo magnético. Este campo magnético viaja a través del cráneo y el cuero cabelludo y afecta a las neuronas cercanas a la superficie del cerebro. Cuando el campo magnético se enciende y apaga rápidamente, se induce una corriente en las neuronas, lo que lleva a la despolarización o hiperpolarización, dependiendo del número de pulsos del campo magnético. El TMS de pulso único o pareado despolariza las neuronas específicas del sitio en la corteza, provocando que se disparen. Si este método se usa sobre la corteza motora primaria, puede producir o bloquear la actividad muscular, como inducir una contracción de los dedos o evitar que alguien presione un botón. Si se usa sobre la corteza visual primaria, puede producir sensaciones de destellos de luz o deteriorar los procesos visuales. Esto ha demostrado ser una herramienta valiosa en el estudio de la función y el tiempo de procesos específicos como el reconocimiento de estímulos visuales. El TMS repetitivo produce efectos que duran más que la estimulación inicial. Dependiendo de la intensidad, la orientación de la bobina y la frecuencia, la actividad neuronal en el área estimulada puede atenuarse o amplificarse. Utilizado de esta manera, el TMS es capaz de explorar la plasticidad neural, que es la capacidad de las conexiones entre neuronas para cambiar. Esto tiene implicaciones para tratar trastornos psicológicos así como comprender los cambios a largo plazo en la excitabilidad neuronal.

    Sistema Nervioso Periférico

    Los métodos psicofisiológicos discutidos anteriormente se centran en el sistema nervioso central. Considerables investigaciones también se han centrado en el sistema nervioso periférico. Estos métodos incluyen conductancia cutánea, respuestas cardiovasculares, actividad muscular, diámetro de la pupila, parpadeos oculares y movimientos oculares. La conductancia de la piel, por ejemplo, mide la conductancia eléctrica (la inversa de la resistencia) entre dos puntos de la piel, que varía con el nivel de humedad. Las glándulas sudoríparas son las responsables de esta humedad y están controladas por el sistema nervioso simpático (SNS). Los aumentos en la conductancia de la piel pueden estar asociados con cambios en la actividad psicológica. Por ejemplo, estudiar la conductancia de la piel permite a un investigador investigar si los psicópatas reaccionan a las imágenes temerosas de una manera normal. La conductancia de la piel proporciona una resolución temporal relativamente pobre, con la respuesta completa que suele tardar varios segundos en emerger y resolverse. Sin embargo, es una manera fácil de medir la respuesta del SNS a una variedad de estímulos.

    Las medidas cardiovasculares incluyen la frecuencia cardíaca, la variabilidad de la frecuencia cardíaca y la presión arterial. El corazón está inervado por el sistema nervioso parasimpático (SNP) y el SNS. La entrada del SNP disminuye la frecuencia cardíaca y la fuerza contráctil, mientras que la entrada del SNS aumenta la frecuencia cardíaca y la fuerza contráctil. La frecuencia cardíaca se puede monitorear fácilmente usando un mínimo de dos electrodos y se mide contando el número de latidos cardíacos en un período de tiempo determinado, como un minuto, o evaluando el tiempo entre latidos cardíacos sucesivos. La actividad psicológica puede provocar aumentos y disminuciones de la frecuencia cardíaca, a menudo en menos de un segundo, haciendo de la frecuencia cardíaca una medida sensible de la cognición. Las medidas de variabilidad de la frecuencia cardíaca se refieren a la consistencia en el intervalo de tiempo entre latidos cardíacos. Los cambios en la variabilidad de la frecuencia cardíaca se asocian tanto con estrés como con afecciones psiquiátricas. La Figura 2.7.3 es un ejemplo de un electrocardiograma, que se utiliza para medir la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca. Estas medidas cardiovasculares permiten a los investigadores monitorear la reactividad del SNS y PNS ante diversos estímulos o situaciones. Por ejemplo, cuando un aracnofóbico ve imágenes de arañas, ¿su frecuencia cardíaca aumenta más que la de una persona que no le teme a las arañas?

    Ejemplo de forma de onda de electrocardiograma.
    Figura 2.7.3: Ejemplo de electrocardiograma. El número de fuertes picos negativos en la salida durante un período de tiempo determinado representa la frecuencia cardíaca, mientras que la diferencia en el espaciamiento entre esos picos negativos fuertes representa la variabilidad de la frecuencia cardíaca.

    La electromiografía (EMG) mide la actividad eléctrica producida por los músculos esqueléticos. Similar al EEG, EMG mide el voltaje entre dos puntos. Esta técnica se puede utilizar para determinar cuándo un participante inicia por primera vez la actividad muscular para participar en una respuesta motora a un estímulo o el grado en que un participante comienza a participar en una respuesta incorrecta (como presionar el botón incorrecto), incluso si nunca se ejecuta visiblemente. También se ha utilizado en la investigación de emociones para identificar actividad en músculos que se utilizan para producir sonrisas y fruncir el ceño. Usando EMG, es posible detectar movimientos faciales muy pequeños que no son observables al mirar el rostro. La resolución temporal de EMG es similar a la de EEG y MEG.

    También se puede obtener información valiosa de los parpadeos oculares, los movimientos oculares y el diámetro de la pupila. Los parpadeos oculares se evalúan con mayor frecuencia usando electrodos EMG colocados justo debajo del párpado, pero la actividad eléctrica asociada directamente con parpadeos oculares o movimientos oculares se puede medir con electrodos colocados en la cara cerca de los ojos, porque hay voltaje en todo el globo ocular. Otra opción para la medición del movimiento ocular es una cámara utilizada para grabar video de un ojo. Este método de video es particularmente valioso cuando la determinación de la dirección absoluta de la mirada (no solo el cambio de dirección de la mirada) es de interés, como cuando los ojos escanean una imagen. Con la ayuda de un período de calibración en el que un participante observa múltiples objetivos conocidos, la posición del ojo se extrae de cada fotograma de video durante la tarea principal y se compara con los datos de la fase de calibración, lo que permite a los investigadores identificar la secuencia, dirección y duración de las fijaciones de mirada. Por ejemplo, al ver imágenes agradables o desagradables, las personas pasan diferentes cantidades de tiempo mirando las partes más excitantes. Esto, a su vez, puede variar en función de la psicopatología. Adicionalmente, el diámetro de la pupila de un participante se puede medir y grabar a lo largo del tiempo a partir del registro de video. Al igual que con la frecuencia cardíaca, el diámetro de la pupila se controla mediante entradas competitivas del SNS y PNS. El diámetro de la pupila se usa comúnmente como índice de esfuerzo mental al realizar una tarea.

    Cuándo usar qué

    Como lector, tal vez se esté preguntando, ¿cómo sé qué herramienta es la adecuada para una pregunta determinada? Generalmente, no hay respuestas definitivas. Si quisieras saber la temperatura por la mañana, ¿revisarías tu teléfono? ¿Mirar afuera para ver qué tan cálido se ve? Pregúntale a tu compañero de cuarto qué lleva puesto hoy? ¿Mirar para ver qué llevan las otras personas? No hay una sola manera de responder a la pregunta. Lo mismo ocurre con las preguntas de investigación. No obstante, hay algunas pautas que se pueden considerar. Por ejemplo, si te interesa qué estructuras cerebrales están asociadas con el control cognitivo, no usarías medidas del sistema nervioso periférico. Una técnica como fMRI o PET podría ser más apropiada. Si te interesa cómo se desarrolla el control cognitivo a lo largo del tiempo, EEG o MEG serían una buena opción. Si te interesa estudiar la respuesta corporal al miedo en diferentes grupos de personas, las medidas del sistema nervioso periférico podrían ser las más adecuadas. La clave para decidir qué método es el más apropiado es definir adecuadamente la pregunta que estás tratando de responder. ¿Qué aspectos son más interesantes? ¿Te importa identificar las estructuras cerebrales más relevantes? ¿Dinámica temporal? ¿Respuestas corporales? Entonces, es importante pensar en las fortalezas y debilidades de las diferentes medidas psicofisiológicas y escoger una, o varias, cuyos atributos funcionan mejor para la pregunta que nos ocupa. De hecho, es común grabar varios a la vez.

    Conclusión

    El esquema de los métodos psicofisiológicos anteriores proporciona una visión de las emocionantes técnicas que están disponibles para los investigadores que estudian una amplia gama de temas, desde la clínica hasta la social y la psicología cognitiva. Algunos de los estudios psicofisiológicos más interesantes utilizan varios métodos, como en las evaluaciones del sueño o la neuroimagen multimodal. Los métodos psicofisiológicos tienen aplicaciones fuera de la psicología convencional en áreas donde los fenómenos psicológicos son centrales, como la economía, la toma de decisiones relacionadas con la salud y las interfaces cerebro-computadora. Anteriormente se proporcionan ejemplos de aplicaciones para cada método, pero esta lista no es de ninguna manera exhaustiva. Además, el campo evoluciona continuamente, con nuevos métodos y nuevas aplicaciones que se están desarrollando. La amplia variedad de métodos y aplicaciones proporcionan posibilidades prácticamente ilimitadas para los investigadores.

    Recursos Externos

    Libro: Suerte, S. J. (2005). Una introducción a la técnica del potencial relacionado con eventos. Cambridge, MA: Prensa MIT.
    Libro: Poldrack, R. A., Mumford, J. A., & Nichols, T. E. (2011). Manual de análisis de datos de MRI funcional. Nueva York: Cambridge University Press.
    Web: Para obtener una lista de materiales didácticos adicionales de psicofisiología:
    www.sprweb.org/teaching/index.cfm
    Web: Para visualizaciones sobre física de MRI (requiere registro gratuito):
    http://www.imaios.com/en/e-Courses/e-MRI/NMR/

    Preguntas de Discusión

    1. Elige un fenómeno psicológico del que te gustaría conocer más. ¿Qué hipótesis específica te gustaría probar? ¿Qué métodos psicofisiológicos podrían ser apropiados para probar esta hipótesis y por qué?
    2. ¿Qué tipo de preguntas requerirían una alta resolución espacial en la medición de la actividad cerebral? ¿Qué tipo de preguntas requerirían una alta resolución temporal?
    3. Toma la hipótesis que escogiste en la primera pregunta, y elige lo que crees que sería el mejor método psicofisiológico. ¿Qué información adicional podría obtener utilizando un método complementario? Por ejemplo, si quieres aprender sobre la memoria, ¿qué dos métodos podrías usar que cada uno te proporcionaría información distinta?
    4. La prensa popular ha mostrado un creciente interés por los hallazgos que contienen imágenes de cerebros y lenguaje neurocientífico. Los estudios han demostrado que las personas suelen encontrar presentaciones de resultados que contienen estas características más convincentes que las presentaciones de resultados que no, aunque los resultados reales sean los mismos. ¿Por qué las imágenes del cerebro y el lenguaje de la neurociencia serían más convincentes para las personas? Dado que los resultados con estas características son más convincentes, ¿cuál opina que es la responsabilidad del investigador al reportar los resultados con imágenes cerebrales y lenguaje de neurociencia?
    5. Muchas afirmaciones en la prensa popular intentan reducir fenómenos psicológicos complejos a eventos biológicos. Por ejemplo, es posible que lo hayas escuchado decir que la esquizofrenia es un trastorno cerebral o que la depresión es simplemente un desequilibrio químico. No obstante, este tipo de “reduccionismo” hasta el momento no parece ser sostenible. Sorprendentemente, ha habido poca discusión sobre posibles relaciones causales, en cualquier dirección, entre fenómenos biológicos y psicológicos. No tenemos conocimiento de tales mecanismos causales documentados. ¿Crees que alguna vez será posible explicar cómo un cambio en la biología puede resultar en un cambio de un fenómeno psicológico, o viceversa?

    El vocabulario

    Dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD)
    La señal típicamente medida en fMRI que resulta de cambios en la relación de hemoglobina oxigenada a hemoglobina desoxigenada en la sangre.
    Sistema nervioso central
    La parte del sistema nervioso que consiste en el cerebro y la médula espinal.
    Hemoglobina desoxigenada
    Hemoglobina que no transporta oxígeno.
    Despolarización
    Un cambio en el potencial de membrana de una célula, haciendo que el interior de la célula sea más positivo y aumentando la posibilidad de un potencial de acción.
    Hemoglobina
    La porción portadora de oxígeno de un glóbulo rojo.
    Hiperpolarización
    Un cambio en el potencial de membrana de una célula, haciendo que el interior de la célula sea más negativo y disminuyendo la posibilidad de un potencial de acción.
    Procedimiento Invasivo
    Un procedimiento que implica que se rompa la piel o se introduzca un instrumento o sustancia química en una cavidad corporal.
    Lesiones
    Anomalías en el tejido de un organismo generalmente causadas por enfermedad o traumatismo.
    Plasticidad neural
    La capacidad de las sinapsis y las vías neuronales para cambiar con el tiempo y adaptarse a los cambios en el proceso neural, el comportamiento o el entorno.
    Métodos de neurociencia
    Un método de investigación que se ocupa de la estructura o función del sistema nervioso y del cerebro.
    Procedimiento no invasivo
    Un procedimiento que no requiere la inserción de un instrumento o químico a través de la piel o dentro de una cavidad corporal.
    Hemoglobina oxigenada
    Hemoglobina portadora de oxígeno.
    Sistema nervioso parasimpático (SNP)
    Una de las dos divisiones principales del sistema nervioso autónomo, responsable de la estimulación de las actividades de “descanso y digestión”.
    Sistema nervioso periférico
    La parte del sistema nervioso que se encuentra fuera del cerebro y la médula espinal.
    Positrón
    Partícula que tiene la misma masa y carga numéricamente igual pero positiva que un electrón.
    Métodos psicofisiológicos
    Cualquier método de investigación en el que la variable dependiente sea una medida fisiológica y la variable independiente sea conductual o mental (como la memoria).
    Resolución espacial
    El grado en que se puede separar un solo objeto en el espacio de otro.
    Sistema nervioso simpático (SNS)
    Una de las dos divisiones principales del sistema nervioso autónomo, responsable de la estimulación de las actividades de “lucha o huida”.
    Resolución temporal
    El grado en que se puede separar un solo punto en el tiempo de otro.
    Voltaje
    La diferencia en la carga eléctrica entre dos puntos.

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