Psicofisiología (del Griego ψῡχή, psȳkhē, "aliento, vida, alma"; φύσις, physis, "naturaleza, origen"; y -λογία, -logia) la rama de la psicología relacionada con las bases fisiológicas de los procesos psicológicos. Se solía llamar psicofisiología cognitiva hasta mediados de los años 1990 y actualmente se le denomina neurociencia cognitiva.
Por ejemplo, los psicólogos están interesados en los motivos por los cuales tenemos miedo a una araña mientras que los psicofisiólogos pueden estar interesados en caracterizar las entradas/salidas de la amígdala. Un psicofisiólogo trataría de relacionar ambos. Podría, por ejemplo, trata de explicar la aracnofobia en relación a los impulsos que entran y salen de la amígdala. Sin embargo, los psicofisiólogos casi siempre estudian las relaciones psicológicas/fisiológicas en sujetos humanos intactos. Mientras que los primeros psicofisiólogos prácticamente siempre examinanban el impacto de le los estados psicológicos con las respuestas de los sistemas fisiológicos, desde los años 1970, los psicofisiólogos también estudian el impacto del estado de los sistemas fisiológicos en el estado psicológico. Es la perspectiva del estudio de la relación entre la mente y el cuerpo lo que distingue fundamentalmente a los psicofisiólogos.
La psicofisiología se distingue de la psicología fisiológica en que la psicofisiología analiza el modo en que las actividades psicológicas producen respuestas fisiológicas, mientras que la psicología fisiológica analiza los mecanismos fisiológicos que conducen a actividad psicológica. Históricamente, la mayoría de los psicofisiólogos tienden a examinar la respuetas fisiológica y los órganos inervados por el sistema nervioso autónomo. Más recientemente, los psicofisiólogos están igualmente, o potencialmente más, interesados en el sistema nervioso central, explorando los potenciales corticales cerebrales como los diferentes tipos de potenciales relacionados con eventos (ERPs), ondas cerebrales, neuroimagen funcional (fMRI, PET, MEG, etc.)
Un psicofisiólogo puede investigar como exponerse a una situación estresante produce un resultado en el sistema cardiovascular, tal como un cambio en el ritmo cardiaco, vasodilatación/vasoconstricción, contractibilidad miocárdica, etc. Un psicólogo fisiológico puede investigar como un suceso cardiovascular puede tener influencia en otro evento cardiovascular o endocrino, o en como la activación de una estructura neurológica del cerebro ejerce una actividad excitatoria en otra estructura nuerológica que, a su vez, induce un efecto inhibitorio en otros sistemas. A menudo, los psicólogos fisiológicos examinan los efectos en estudios animales usando técnicas y procesos invasivos.
La psicofisiología está estrechamente relacionada con la Neurociencia y la Neurociencia Social, que trata fundamentalmente de las relaciones entre sucesos psicológicos y respuestas cerebrales. La Psicofisiología está también relacionada con la disciplina médica denominada psicosomática.
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