Interjuego entre Neuroanatomía y Neurofisiología (apunte)

A continuación, se desarrollan los elementos más relevantes que constituyen el sistema nervioso humano desde el punto de vista anatómico, es decir, cuáles son las principales estructuras orgánicas que sustentan la actividad nerviosa y su posterior asociación a la actividad cognitiva, motora, conductual, emocional y otras.

“La acción del encéfalo subyace a toda conducta, no solo a las conductas motoras relativamente sencillas, tales como andar, comer; sino a todos los actos cognitivos complejos que asociamos con la conducta específicamente humana, tales como pensar, hablar y crear obras de arte.” (Jessell, T., et al. 1997: p.5)

  1. Estructuras Básicas del Sistema Nervioso
    El Sistema Nervioso Humano consiste en una red compleja y organizada de miles de millones de neuronas y mayor cantidad de neuroglias. Este sistema contribuye a la conservación de la homeostasis (equilibrio), es responsable de las percepciones (elaboración de las sensaciones), conductas y memorización, además de ser responsable de movimientos musculares.

La estructura del Sistema Nervioso o su formación está constituida por:

Encéfalo.
Nervios craneales (pares) y sus ramas.
Médula espinal.
Nervios raquídeos (espinales) y sus ramas.
Ganglios.
Plexos entéricos.
Receptores sensoriales.

El encéfalo:
“La tarea de la Neurociencia es aportar explicaciones de la conducta en términos de actividades del encéfalo, explicar cómo actúan millones de células nerviosas individuales en el encéfalo para producir la conducta y cómo, a su vez, estas células están influidas por el medio ambiente, incluyendo la conducta de otros individuos” (Jessell, T., et al. 1997: p. 6)
Se encuentra en el cráneo y comprende casi 100 mil millones de neuronas.
Consta de 4 partes principales:
Tronco Encefálico: Mesencéfalo, Puente de Varolio, Médula oblonga.
Cerebelo.
Diencéfalo: Tálamo, Hipotálamo, Epitálamo, Glándula pineal.
Cerebro.

El encéfalo se encuentra protegido por los huesos del cráneo y las meninges craneanas que luego serán una continuación de las meninges espinales o raquídeas:
Duramadre (externa)
Aracnoides (media)
Piamadre (interna)

El líquido céfalo raquídeo también se convierte en una protección para el encéfalo y médula espinal contra lesiones químicas y físicas. Además de esta función, el líquido céfalo raquídeo transporta O2, glucosa y otras sustancias. Es transparente e incoloro. Circula en el espacio subaracnoideo (entre piamadre y aracnoides).
La protección que entrega el líquido céfalo raquídeo (LCR) se divide en:

Protección mecánica: Absorción de impactos. El encéfalo “flota”.
Protección química: Ambiente químico óptimo.

Circulación: Medio para intercambio de nutrimentos y productos de desecho entre la sangre y el tejido nervioso central.

En resumen, Jessell (1997: p.3) plantea que: “El propósito principal de las Neurociencias es entender cómo el encéfalo produce la marcada individualidad de la acción humana”.

Nervios craneales (pares):
Existen doce pares de nervios craneales numerados del I al XII, los que nacen de la base del encéfalo. Los nervios craneales, son simétricos entre sí, se distribuyen a lo largo de las diferentes estructuras de la cabeza y cuello y se numeran, de adelante hacia atrás, en el mismo orden en el que se originan. Todos contienen fibras sensitivas y motoras, excepto los pares I, II y VIII, que son sólo sensitivos. Las fibras motoras controlan movimientos musculares y las sensitivas recogen información del exterior o del interior del organismo.

Médula Espinal:
La médula espinal, se conecta con el encéfalo a través del agujero occipital del cráneo, es decir, es la continuación del encéfalo y es rodeada por huesos de la columna vertebral. Por la médula deben transitar los impulsos nerviosos sensoriales para llegar al encéfalo.
En cuanto a su anatomía la médula espinal cuenta con diferentes estructuras protectoras:

Dos capas de tejidos conectivo: Las Meninges y un colchón de líquido cefaloraquídeo (producido por el encéfalo). Ambas estructuras envuelven y protegen el delicado tejido nervioso de la médula espinal como el propio encéfalo.

Las meninges raquídeas, al igual que las craneanas reciben el mismo nombre:

Duramadre: externa, tejido conectivo denso e irregular

Aracnoides: cubierta avascular, delicadas fibras elásticas de colágeno, continuación de aracnoides craneana (por debajo de duramadre).

Piamadre: interna, delgada, transparente, tejido conectivo adherido a médula y encéfalo

Entre estas capas existen espacios, por ejemplo, entre duramadre y aracnoides está el espacio subdural (líquido intersticial); entre aracnoides y piamadre está el espacio subaracnoideo (líquido cefaloraquideo).
En cuanto a la fisiología (función) de la médula espinal se debe mencionar que posee dos funciones principales:

Propagación del impulso nervioso
Integración de datos.

La sustancia blanca (es de este color porque aquí se ubican los axones cubiertos de mielina dando esta tonalidad) constituye una vía de transmisión de los impulsos, a través fluyen los impulsos sensoriales de la periferia al encéfalo. Por su parte, la sustancia gris recibe e integra información de entrada y salida (gris, porque se acumulan los cuerpos neuronales).
Al examinar un cerebro intacto se aprecia que la sustancia gris está constituyendo una envoltura de alrededor de 5 mm de grosor de la corteza cerebral. Esta es muy accidentada ya que presenta numerosos pliegues y surcos (lo que aumentaría su superficie si la estiráramos).
La sustancia gris, en los cortes de la médula, presenta dos expansiones anteriores o astas anteriores y dos posteriores o astas posteriores.
Las astas anteriores representan la vía de salida (motora) del sistema nervioso. Las astas posteriores representa la vía de entrada.

Nervios raquídeos (espinales) y sus ramas:
Los nervios raquídeos o espinales son aquellos que tienen su origen en la médula espinal y atraviesan los orificios vertebrales para distribuirse a los territorios orgánicos a los cuales están destinados. Son 31 pares y todos ellos son nervios mixtos, es decir, sensitivos y motores. De éstos, ocho pares son cervicales, doce dorsales, cinco lumbares, cinco sacros y uno coccígeo.
La nomenclatura de los nervios depende de su localización:

8 pares de nervios cervicales (C1 a C8)
12 pares de nervios torácicos (T1 a T12)

5 pares de nervios lumbares (L1 a L5)
5 pares de nervios sacros (S1 a S5)
2 pares de nervios coccígeos

Ganglios:
Los ganglios son masas pequeñas de tejido nervioso, que contiene principalmente cuerpos celulares de neuronas (somas) y están fuera del encéfalo y médula espinal. Se relacionan estrechamente con los nervios craneales y raquídeos.

Plexos entéricos:
Los plexos entéricos forman una extensa red de neuronas que participan en la regulación del aparato digestivo (están en las paredes de los órganos)

Receptores sensoriales:
Los receptores sensoriales son dendritas de neuronas sensoriales que vigilan los cambios en el medio externo e interno.
En cuanto a las funciones básicas del SN, podemos mencionar tres principales:

Función sensorial: detectan el estímulo interno (cambio en pH sanguíneo) y externo (golpe en el brazo). Producida por neurona sensorial o aferente (receptoras de información)
Función de integración: Integra (procesa) la información sensorial al analizarla y almacenar una parte de ella. Producidas por neuronas de asociación o interneuronas.

Función motora: Consiste en responder a las decisiones de la función de integración. Producida por neuronas eferentes o motoras que conducen información desde el sistema nervioso hasta los efectores, que serían los órganos donde actúan estas neuronas (músculo, glándula)

Como podemos apreciar, el cerebro cumple una variedad de funciones fundamentales para el ser humano; entre ellas, se puede mencionar que debe enviar y coordinar mensajes a los músculos para realizar cualquier movimiento, también tiene la responsabilidad, de procesar todo tipo de información y programar a su vez las respuestas correspondientes, tanto desde el punto de vista cognitivo como psicomotor. Un ejemplo de esto, es la actividad de escribir, la cual depende de la coordinación muscular, que es regulada por las zonas motoras del cerebro.
Los mensajes que conectan los diferentes procesos que organiza el cerebro, son transmitidos a través de las Neuronas. Las neuronas son células especializadas y constituyen la unidad básica del Sistema Nervioso Central; además, cuentan con un cuerpo celular donde está ubicado el núcleo que contiene el material genético que determina el funcionamiento de la célula.
En un extremo poseen un conjunto de fibras llamadas dendritas que reciben los mensajes provenientes de otras neuronas. En el extremo opuesto poseen una prolongación en forma de tubo, larga y delgada, denominada axón, el que envía mensajes a otras neuronas, mientras que en el extremo del axón se encuentran pequeñas ramificaciones que terminan en protuberancias llamadas botones terminales, desde donde se envían los mensajes a otras células.
Los axones están protegidos por una Vaina de Mielina (Proceso de Mielinización), compuesta por células especializadas, que nutre y aísla al axón y facilita la transmisión de los impulsos neuronales. La formación de esta vaina, se prolonga a lo largo de los primeros 10 años de vida del ser humano, al mismo tiempo que las dendritas crecen y se desarrollan.
El proceso de Mielinización10, se refiere al crecimiento de las dendritas y por lo tanto, a la creación de nuevas conexiones neuronales. Se estima que existen entre 100.000 y 200.000 millones de neuronas en el cerebro y forman cerca de un cuatrillón de conexiones.
10 Recubrimientos de las conexiones entre las neuronas con una membrana especializada que permite una adecuada transmisión de los impulsos nerviosos. Se inicia desde el segundo trimestre del período fetal y termina en la vida adulta (30 años aproximadamente).
Las neuronas se conectan entre sí, a través de lo que se reconoce como Sinapsis: la conexión entre dos neuronas no necesita un contacto físico, sino que es una comunicación a través de sustancias químicas llamadas neurotransmisores. Cuando un impulso nervioso llega al extremo del axón y alcanza un botón terminal, éste descarga los neurotransmisores que llevan los mensajes a las dendritas de la neurona receptora. Podemos ver que el mensaje químico llevado por un neurotransmisor, puede ser de dos clases:

Excitatorio: el cual produce que la neurona receptora (recibe) se active.

Inhibitorio: el cual tiene el efecto contrario al anterior, es decir, evita o disminuye la posibilidad de que la neurona se active.

El neurotransmisor más común es la Acetilcolina, el cual se encuentra en todo el sistema nervioso y se relaciona principalmente con la estimulación muscular. La siguiente figura detalla la estructura de la neurona y las sinapsis. Sistema Nervioso Central – Sistema Nervioso Periférico

El sistema nervioso del ser humano se divide a su vez en dos grandes estructuras, que cumplen funciones diferentes y que interactúan coordinadamente, para el mantenimiento de la vida. Las principales estructuras del sistema nervioso central son:

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