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Postuló que el cerebro era el órgano del “raciocinio” o “director del espíritu”.

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Identificó siete pares de nervios craneales. Demostró que es el cerebro el órgano encargado de controlar la voz. Demostró las funciones del riñón y de la vejiga. Demostró que por las arterias circula sangre, y no aire.

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Las enfermedades mentales eran interpretadas como la posesión de un demonio sobre un cuerpo.

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El cerebro empezó a estudiarse siendo un punto importante para las posteriores investigaciones.

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Fue uno de los primeros anatomistas en diseccionar el cuerpo de manera sistemática, ha sido considerado el padre de la anatomía moderna y cuya aguda observación del cuerpo humano le permitió no sólo romper con una tradición médica que se seguía religiosamente en cada escuela de medicina de la época, la de Galeno, sino conformar una de las obras gráficas más importantes del Renacimiento: De humani corporis fabrica.

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Propuso una explicación del sistema nervioso que rompía con las concepciones anteriores. Usó la teoría sobre el movimiento de los fluidos hidráulicos para explicar la función del cerebro y el comportamiento de los animales pero esa explicación mecanicista de los procesos biológicos generó un enorme debate.

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Realizo experimentos con ancas de sapo dando paso a las primeras pruebas sobre el sistema nervioso.

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Postuló la ley Ley de Magendie- Bell se le considera fundador de la anatomía nerviosa moderna, identifico lasvías motoras y sensoriales del cordón espinal.

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Postuló la Ley de la Energía Nerviosa Específica, menciona que nervio tiene su propia y energia, lo desarrollo basandose en la persepcion de los colores en la retina.

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Fue el primero en demostrar que el impulso nervioso constituía un fenómeno eléctrico.

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Fue un personaje clave en la segunda teoría se denominó "neuronal" y consideraba que las neuronas funcionaban como unidades independientes y no se fusionaban para formar un todo continuo o retículo.

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Descubrieron la existencia de los neurotransmisores como sustancias que portan mensajes químicos entre las células.

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Golgi como Ramón y Cajal son los pioneros de la investigación moderna del sistema nervioso.

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Estos estudios constituyeron la base que dio origen al surgimiento de la electroencefalografía (generación y transmisión de los potenciales eléctricos).

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Construyó el primer microscopio electrónico, Este permitió la observación de la unión sináptica contibuyo al estudio de la estructura y función de las células, dando lugar al surgimiento y vertiginoso desarrollo de la biología celular y molecular.

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El término "electroencefalograma" fue introducido por el para nombrar el registro de las variaciones de potenciales recogidas del encéfalo y es una de las técnicas más empleadas en el diagnóstico de alteraciones cerebrales.

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Sus resultados le permitieron introducir el término "sinapsis" para referirse a las estructuras de comunicación de las neuronas.

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Probó que la dopamina es un transmisor y que existía en partes específicas del cerebro con importantes funciones.

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Realizó importantes contribuciones a la fisiología de los órganos de los sentidos, esclareciendo la naturaleza del impulso nervioso y las bases físicas de las sensaciones.

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Descubrió los mecanismos de liberación de la acetilcolina, en las terminales nerviosas a nivel de la unión del músculo y el nervio, bajo los efectos de la influencia de impulsos nerviosos, contribuyendo a conocer mejor los mecanismos de la transmisión sináptica.

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Hiso investigaciones de las relaciones existentes entre el sistema endocrino y el sistema nervioso.