CURSO VIRTUAL DE PSICOFISIOLOGÍA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA FACULTAD DE CIENCIAS CIENCIAS SOCIALES, SOCIAL ES, HUMANA HUMANAS S Y EDUCATIVAS
ÍNDICE I. Protoco lo
4
Ficha Técnica
4
Introducción
5
Justificación
6
Intencionalidades Intencionalidades formativas
7
Unidades didácticas
10
Contexto teórico
14
Metodología
15
Sistema de Evaluación
16
Glosario de Términos
17
II. Guía Didáctic Didáct ica a
35
Actividades Unidad 1
35
Actividades Unidad 2
37
III. Modulo Modu lo
43
Unidad I
43
La neurona
43
Estructura de la neurona
45
Función de la neurona
50
Tipos de neuronas
51
Potencial de acción y Sinapsis
54
Neuroglia
58
Neurotransmisores
61
Aminoácidos
62
Serotonina
64
Acetilcolina (Ach)
66
Dopamina
68
Adrenalina y Noradrenalina
69
Péptidos
71
Histamina, Purinas y Prostaglandina
74
Principales receptores
77
ÍNDICE I. Protoco lo
4
Ficha Técnica
4
Introducción
5
Justificación
6
Intencionalidades Intencionalidades formativas
7
Unidades didácticas
10
Contexto teórico
14
Metodología
15
Sistema de Evaluación
16
Glosario de Términos
17
II. Guía Didáctic Didáct ica a
35
Actividades Unidad 1
35
Actividades Unidad 2
37
III. Modulo Modu lo
43
Unidad I
43
La neurona
43
Estructura de la neurona
45
Función de la neurona
50
Tipos de neuronas
51
Potencial de acción y Sinapsis
54
Neuroglia
58
Neurotransmisores
61
Aminoácidos
62
Serotonina
64
Acetilcolina (Ach)
66
Dopamina
68
Adrenalina y Noradrenalina
69
Péptidos
71
Histamina, Purinas y Prostaglandina
74
Principales receptores
77
Unidad II
80
El Sistema Nerviosos
80
Sistema Nerviosos Central
81
Médula Espinal
83
Encéfalo
86
Membranas del Encéfalo
86
Partes del Encéfalo
88
Cerebro Posterior
89
Cerebro anterior
93
Enfermedades del Sistema Nervioso Central
113
Problemas cerebrales
114
Sistema Nervioso Periférico
117
Pares Craneales
117
Nervios Espinales o raquídeos
118
Sistema Nervioso Somático o Voluntario
119
Sistema Nervioso Autónomo o Vegetativo
120
Sistema Nervioso Simpático
122
Sistema Nervioso Parasimpático
124
Transmisión de los impulsos en el SNA
126
Fisiología de algunos Procesos Psicológicos
126
Fisiología de la Visión
126
Fisiología de la Audición
131
Fisiología del Lenguaje
135
Fisiología del Sueño
140
Fisiología del Hambre
145
Fisiología de las Emociones
148
Referencias
153
I. PROTOCOLO IDENTIFICACIÓN
Ficha Técnica: Nombre del curso:
Psicofisiología
Palabras Clave:
Fisiología de la Conducta , Neurona, Sinapsis,
Sistema Nervioso, Cerebro, Procesos Psicológicos. Institución:
Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD
Ciudad:
Bogotá - Colombia
Autor:
FGSE
Año:
2006
Unidad Académica:
Facultad de Psicología
Campo de Formación:
Académico
Área de conocimiento:
Ciencias Humanas o Sociales
Créditos académicos:
Dos; correspondientes a 96 horas, distribuidas de la siguiente forma: 64 de Trabajo independiente y 32 de acompañamiento y seguimiento tutorial.
Tipo de Curso:
Teórico
Destinatarios:
Estudiantes de pregrado de la Facultad de Psicología
Competencia general de aprendizaje: El estudiante describe de manera suficiente los conceptos básicos de la fisiología de la conducta. Metodología de Oferta:
A distancia
Formato de Circulación:
Material Impreso, con apoyo en la WEB.
Denominación de las unidades didácticas: Unidad 1: Unidad Estructural y Funcional del sistema Nervioso, La neurona; potencial de acción, Sinapsis. Unidad 2: Anatomía y Función del sistema Nervioso; Fisiología de algunos Procesos Psicológicos Básicos.
INTRODUCCIÓN
La asignatura de psicofisiología está destinada a presentar al estudiante de psicología las bases y fundamentos
biológicos de la conducta en el ser
humano. El interés que caracteriza al hombre por conocer el mundo en general, no ha sido ajeno al interés por tratar de conocerse a sí mismo. Las características particulares de nuestra anatomía, que son condición necesaria para la especificidad de nuestro comportamiento, son una de las áreas que más curiosidad despierta, y que está generando una importante cantidad de conocimiento. Tener clara la estructura anatómica y funcional del sistema nervioso también ha sido importante para dejar de lado algunas especulaciones respecto de la esencia dual (mente y cuerpo) del ser humano. El dualismo cartesiano que dividió al hombre en cuerpo y mente, implicó para la psicología un dualismo en la forma de concebirlo; por un lado, tratando de explicar el comportamiento a partir del estudio de “la mente” (como fue aceptada por empiristas y racionalistas), o tratando de explicar este mismo comportamiento, pero a partir de los mismos principios que daban cuenta del funcionamiento corporal (básicamente, a partir del concepto de reflejo, y obviamente, de los reflejos condicionados). El conocimiento alcanzado sobre el funcionamiento del sistema nervioso, ha sido visto como la mejor manera de romper esa dualidad; sin embargo, algunos consideran que en la actualidad, se presenta una dicotomía en la visión del ser humano, que lo divide en cerebro y cuerpo. La relación que hay entre los aspectos más relevantes del comportamiento a nivel psicológico y las características del sistema nervioso, representan un conocimiento necesario para todo psicólogo. La estructura y el funcionamiento del cerebro es importante como objeto de estudio por sí mismo, pero es indispensable cuando se pretende explicar el comportamiento del ser humano. Para alcanzar una aproximación inicial a las bases de la anatomía del cerebro y su relación con la conducta, se abordarán primero las condiciones estructurales a nivel celular (neurobiología, neurotransmisión). Luego se ampliará a las
divisiones anatómicas y funcionales del cerebro, y finalmente, éstas se relacionarán con los aspectos más importantes del comportamiento. Es importante aclarar que la relación de la estructura y funcionamiento del sistema nervioso con los trastornos psicológicos, y su farmacología, no se incluyen en esta asignatura. JUSTIFICACIÓN
El estudio científico del comportamiento del ser humano implica abordarlo desde diferentes niveles de análisis. Generalmente se acepta que una explicación del comportamiento que no tenga en cuenta los aspectos psicológicos, sociales y biológicos, corre el riesgo de quedar sesgada, y obviamente, de ser incompleta. El estudio de las características específicas de la actividad fisiológica, que son correlato de formas y tipos bien definidos de conducta, es un elemento necesario para la explicación del comportamiento, dada su relevancia en la comprensión de las reacciones en circunstancias específicas de estimulación, en el desarrollo de eventos comportamentales. Entonces, es claro que la psicofisiología es requisito para la comprensión ‘global’ del comportamiento. Es decir, un análisis completo de la conducta no es posible si los estudiantes no tienen un conocimiento elemental de las bases biológicas que caracterizan los diferentes procesos psicológicos. Para alcanzar este conocimiento básico, primero, es necesario introducir al estudiante en las características ‘micro’ estructurales y funcionales del sistema nervioso, es decir, presentarle las particularidades de las células nerviosas y de la neurotransmisión. Luego, se presentan las unidades anatómicas y funcionales ‘macro’ del cerebro; en esta sección se revisa la conformación del cerebro en elementos con una clara unidad estructural, y se revisa la dinámica de interacción entre ésas unidades. Finalmente, se relacionan los diferentes
procesos psicológicos básicos con la actividad general del cerebro, a partir del conocimiento alcanzado previamente. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS
Propósitos El propósito principal es alcanzar la identificación de los fundamentos biológicos del comportamiento en el ser humano. Se debe aclarar que una absoluta comprensión requiere una articulación de los modelos y teorías de los enfoques psicológicos con los modelos descriptivos y explicativos del funcionamiento del sistema nervioso. Dicha articulación sobrepasa el alcance de este curso, pero debe recordarse que la comprensión integral del ser humano implica conocimiento de lo específicamente psicológico, lo biológico y lo social. Aquí, se presentan las bases biológicas y se relacionan con los procesos psicológicos básicos. El anterior propósito implica otro: alcanzar el conocimiento de la anatomía, el funcionamiento y la fisiología del sistema nervioso central, periférico y endocrino; y la relevancia de éstos en cada proceso psicológico básico. Objetivos Las actividades a desarrollar en el curso pretenden: •
Aproximar a los estudiantes al conocimiento y análisis del comportamiento humano, basándose en una visión psico-fisiológica.
•
Reconocer los fundamentos de la anatomía y funcionamiento del sistema nervioso.
•
Describir las bases anatómicas y fisiológicas de los procesos psicológicos básicos.
•
Relacionar la psicofisiología con otras áreas de la psicología básica.
Competencias El curso busca que al terminar, los estudiantes estén en capacidad de: •
Hacer una descripción de la fisiología que caracteriza y hace posible el comportamiento humano.
•
Reconocer las implicaciones del funcionamiento del sistema nervioso en la conducta en los distintos procesos psicológicos básicos.
•
Integrar la posición biológica a la descripción y análisis del comportamiento humano.
•
Describir en términos generales la anatomía y funcionamiento del sistema nervioso. Palabras Clave
Unidad I: Neurona, soma, axón, dendrita; estado de reposo, iones de sodio y potasio, potencial de acción, Ley del todo o nada, Periodo refractario, Regeneración del potencial de acción; Sinapsis, Neurotransmisores, Recaptación de neurotransmisores. Sistema nervioso central (médula, prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo); y periférico, Nervios sensitivos y motores; Sistema Nervioso Autónomo: Simpático (actividades enérgicas) y Parasimpático. Unidad II: Sistema nervioso central (médula, prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo); y periférico, Nervios sensitivos y motores; Sistema Nervioso Autónomo: Simpático (actividades enérgicas) y Parasimpático. Rombencéfalo: Bulbo, protuberancia; cerebelo; Prosencéfalo subcortical Tálamo, Hipotálamo, ganglios, hipocampo; Corteza: Láminas de neuronas en la corteza, Columnas transversales, Funciones de las diferentes áreas corticales. Lóbulo Occipital: visión, Lóbulo Parietal: Corporal, Lóbulo Temporal, Lóbulo Frontal. Investigación en cerebro y conducta; sueño, REM, Hambre, Sed, Emoción, Lenguaje.
Planificación de las Unidades:
UNIDAD : N A Ó I y a N C l m O C a e R r t U t u s U D c i s E l N O u r e R t d A T s e l L N : I d a o : a n o i s 1 d i c i o d n n v a U u r f e d i n n U
s l o e s d e c n o ó i r c . P n o s u o F s o n s i y v u o c g i a r e l í g N A ó l m o a e o t d i c a m a n e í s A t s g P : i o 2 S l o i d s a i f d o i c n i U s P
CAPÍTULO
TEMA Cuerpo
Estructura de la Neurona
Axón Dendritas
Potencial de Acción Sinapsis
Sistema Nervioso
Estado de reposo Potencial de Acción Comunicación, Neurotransmisores Receptores - Médula - Encéfalo S. N. Central: Enfermedades del SNC Problemas Cerebrales
S. N. Periférico: Fisiología de algunos Procesos Psicológicos
- S.N. Somático S. N. Autónomo: - S. Simpático - S. Parasimpático
Visión, Audición, Lenguaje, Hambre, Sueño, Emoción
Descripci ón de las Unidades UNIDADES DIDÁCTICAS
UNIDAD I: INTRODUCCIÓN: Unidad estructural y funcional del sistema nervioso: LA NEURONA La primera unidad tiene como objetivo introducir al estudiante a la biología del comportamiento; para hacerlo, se aclara y justifica la necesidad de integrar la descripción fisiológica, para alcanzar una comprensión más amplia de la conducta humana. Se revisan las características propias de las células nerviosas, su estructura y funcionamiento: se describen sus partes principales, y las funciones que cumplen. Se repasan los cambios eléctrico-químicos que ocurren en la neurona para que sea posible la transmisión del impulso nervioso, y la forma en que los neurotransmisores son liberados, recibidos y recaptados. UNIDAD II: Anatomía y Función del Sistema Nervioso La segunda unidad muestra la estructura general del sistema nervioso, haciendo énfasis en el sistema nervioso central. Más precisamente, se describe el encéfalo, con todas sus divisiones estructurales y funcionales. La corteza, el tálamo, hipotálamo y demás unidades anatómicas y funcionales son mostrados (forma, tamaño y ubicación), también se inicia la búsqueda de relación de la actividad y estado de estas estructuras con formas particulares de comportamiento. Psicofisiología de Algunos Procesos Psicológicos En esta unidad se retoman los elementos conceptúales adquiridos en las dos unidades anteriores y se relaciona la fisiología general del sistema nervioso, especialmente del cerebro, con los principales aspectos psicológicos de la visión, audición, lenguaje, sueño, hambre y emoción.
Mapas Conceptuales de las Unidades: Unidad 1: Unidad estructural y funcional del sistema nervioso
Es la
NEURONA Cuerpo o Soma
contiene
- Núcleo - Ribosomas - Otras estructuras
Su estructura incluye:
fibra delgada que
Axón
En ausencia de alteración permanece en
Fibra ramificad a que
Dendritas
ESTADO DE REPOSO
- Recibe información de otras neuronas a través de receptores sinápticos. - Aumentan la capacidad de contacto cuando tienen espinas dendríticas.
Polarización eléctrica: Diferencia entre la carga eléctrica fuera y dentro de la membrana de la neurona; dentro de la membrana hay un potencial eléctrico un poco negativo, comparado su exterior: -70 mV
que es
se rompe si
- Transmite la información a otras neuronas, glándulas o músculos. - Está cubierta por vainas de mielina. - Sus ramificaciones terminan en terminales presinápticas o bulbos finales
La neurona es excitada más allá de su umbral
La bomba NaK (sodio potasio) es una proteína de la membrana que de manera constante saca 3 iones de sodio por cada 2 iones de potasio que introduce. Durante el potencial de acción entran iones de Na y salen iones Cl.
que lleva al POTENCIAL DE ACCIÓN Su amplitud y velocidad
que es
Rápida despolarización (cambio a carga positiva) y ligera vuelta a la polarización de reposo. Luego de esto la membrana tiene un periodo refractario: no es capaz de desarrollar potencial de acción. Son independientes de la intensidad del estímulo que lo provoca (LEY DEL TODO O NADA)
Se propaga
A lo largo del axón, desde el SOMA hasta las TERMINALES PRESINÁPTICAS
Mapas Conceptuales de la Unidad 1. Continuación
ESPACIO QUE SEPARA y COMUNICA DOS O MÁS NEURONAS Estas sustancias reciben el nombre de
SINAPSIS
Se denomina
Una neurona libera sustancias que afectan a la otra
En ella
AMINOÁCIDOS Que pueden ser
PÉPTIDOS ACETILCOLINA MONOAMINAS PURINAS GASES
Unidad 2: SISTEMA NERVIOSO
S. N. CENTRAL
S. N. PERIFÉRICO
Se divide en CEREBRO Y MÉDULA ESPINAL
Está formado por
Nervios situados fuera de
Se divide en El CEREBRO se divide en S. N. SOMÁTICO
P R O S E N C É F A L O
M E S E N C É F A L O
R O M B E N C É F A L O
S. N. AUTÓNOMO
Formado por
Que controla
NERVIOS SENSORIALES Y NERVIOS MOTORES
CORAZÓN, INTESTINO, OTROS ÒRGANOS.
S . S I M P Á T I C O : A c t i v i d a d e s e n é r g i c a s
e n S . e r P A g í R a A S I M P Á T I C O : B a j o c o n s u m o d e
Las estructuras principales de cada uno son:
CORTEZA. TÁLAMO. HIPOTÁLAMO. HIPOCAMPO GANGLIOS BASALES
La CORTEZA se divide en los lóbulos:
TECTUM. TEGMENTUM. PEDÚNCULOS SUPERIORES E INFERIORES. SUSTANCIA NEGRA.
BULBO. PROTUBERANCIA. CEREBELO. BULBO RAQUÍDEO.
FRONTAL
PARIETAL TEMPORAL
OCCIPITAL
C o n i m p o r t a n t e s f u n c i o n e s r e l a c i o n a d a s c o n
Motricidad Fina. Integrar grandes cantidades de Información. Localización del cuerpo y TACTO Audición, Motivación y Emoción
La visión
CONTEXTO TEÓRICO
La relación entre la actividad del cerebro y la explicación del comportamiento ha sido un punto central en la evolución de la psicología como ciencia. El dualismo cartesiano separó al hombre en dos sustancias distintas, la extensa y la pensante. La sustancia pensante no obedecía a leyes particulares, de manera que no podía ser explicada de la misma forma que la sustancia pensante. Luego, se aceptó que la mente podía ser explicada de la misma manera que los demás elementos de la naturaleza, pero esto no rompía necesariamente con el dualismo cartesiano. Finalmente, se ha reemplazado el anterior dualismo, por uno en el que el lugar de la mente es ocupado por el cerebro; y ahora en psicología no se habla de ‘cuerpo’ (en este dualismo) si no de comportamiento. Ahora, es central para el avance de la psicología encontrar la relación que hay entre el cerebro y el comportamiento (monismo materialista). Esta posición es claramente ‘ biologicista’. Las diferentes explicaciones o descripciones del comportamiento tienen diferentes niveles; el biológico es uno de ellos. El comportamiento es un objeto de estudio tanto o más complejo que los que ocupan la atención de las demás ciencias. Necesariamente debe abordarse desde una perspectiva Social, Psicológica (en sentido literal) y Biológica. Las posibles visiones de la conducta desde la biología pueden clasificarse en: Funcionales,
Evolutivas
(evolucionista),
Ontogenéticas
y
Fisiológicas
(Tinbergen, 1951). Las explicaciones funcionales se encargan de establecer hipótesis sobre la forma en que la evolución ha determinado que una estructura en particular se haya dado de la forma específica que tiene. La forma de esta estructura, adecuada a una función adaptativa, determina en buena parte su papel en el comportamiento. La explicación evolucionista se encarga del análisis de una estructura o un comportamiento desde la historia evolutiva de la especie. Esta descripción desde la teoría de la evolución por selección natural está en estrecha relación con la explicación funcional. De hecho, la perspectiva evolucionista es necesaria para la funcional; la diferencia radica en que la primera establece la
historia evolutiva de una estructura o comportamiento, mientras que la segunda ubica la función específica de esa estructura o conducta. Las explicaciones ontogenéticas se encargan de encontrar las diferentes influencias: genéticas, de historia de nutrición, y las experiencias e interacciones en general de un organismo que determinan las disposiciones y tendencias comportamentales del organismo en situaciones concretas. Las descripciones ontogenéticas parten de la biología del organismo, para explicar cómo su experiencia determina algunas particularidades del mismo. Es decir, el comportamiento (en el presente) es explicado como una consecuencia de la historia (obviamente pasada), específica del organismo. Las explicaciones fisiológicas son aquellas que se encargan de establecer tipos definidos y delimitados de comportamiento, y de investigar las correlaciones que hay entre estos comportamientos y patrones claros de actividad del sistema nervioso, y especialmente del cerebro: Se relaciona la actividad de las distintas partes del cerebro con los procesos psicológicos y los eventos que implican. Esta actividad se examina e investiga de varias formas, atendiendo a la actividad eléctrica y química que se da en las diferentes estructuras del encéfalo. En este curso, se hará énfasis en la descripción del sistema nervioso, especialmente en el central, para reconocer su estructura y anatomía. La célula nerviosa, como unidad fundamental, es descrita en su composición y funcionamiento; también se hace un reconocimiento de la forma en que estas células se comunican. Finalmente, luego de alcanzar una idea general del sistema nervioso, se relaciona su funcionamiento con patrones particulares de comportamiento. Metodolog ía General
Se acordará un plan semanal de trabajo, en donde el estudiante revisará el material sugerido, y lo complementará con búsqueda de material adicional. Cada semana se tratará uno de los temas indicados (véase la planificación de
las unidades), el estudiante debe ubicar el material que corresponde a este tema, e integrarlo en un documento de trabajo; es decir, debe producirse semanalmente un documento de trabajo. Se espera que los estudiantes desarrollen una capacidad de análisis y descripción suficiente de la forma en que se relaciona la conducta con la actividad del sistema nervioso; para esto es necesario que se haga una lectura juiciosa del contenido que corresponde a las unidades didácticas, y que se desarrollen las distintas actividades individuales y grupales, así como la asistencia a las tutorías. Teniendo en cuenta lo anterior, el curso está diseñado para que se evidencie o desarrolle una capacidad de lectura suficiente en la fisiología del comportamiento, y al mismo tiempo, para que la capacidad de escritura se refleje en la construcción o redacción de documentos en los que sean “aplicables” de forma evidente los conceptos fundamentales de la psicofisiología. La capacidad de análisis deberá hacerse patente en el reconocimiento de los diferentes elementos que hacen parte de diversos tipos de conducta, en relación con la actividad de las estructuras del encéfalo. Las guías de trabajo independiente individual y grupal pretenden afianzar y clarificar los términos y conceptos básicos, aplicándolos a situaciones concretas creadas por el propio estudiante o presentadas como un caso hipotético. Las interactividades persiguen los mismos objetivos, pero con la ventaja que representa la comunicación con otros estudiantes o con el tutor, a través de las que se pueden identificar mejor las diferentes estructuras y la forma en que deben relacionarse con diferentes formas de comportamiento. Además esta interacción exige una capacidad expositiva y argumentativa que es el complemento de la capacidad lectora y de escritura que se necesitan para el trabajo individual. SISTEMA DE EVAL UACIÓN
El sistema de evaluación del curso se acomoda a las disposiciones reglamentarias que fija la universidad. Para cada actividad, se hará explícita la valoración sugerida en términos de porcentaje que representa del total de la
evaluación, se hará así para las actividades de reconocimiento, profundización y transferencia. Al final se debe presentar una prueba final de integración, para la cual se sugiere un peso de 40%. Parte importante de la evaluación se hará sobre el avance y construcción del portafolio en el que deben acumularse los productos de cada una de las actividades propuestas. La valoración por parte del tutor del desempeño en las actividades reflejado en la participación en las interactividades se hará de la mano de la autoevaluación de los estudiantes. Glosario
Activación: cambio de un nivel determinado de actividad del sistema nervioso a un nivel superior, incrementando actividad cerebral. Afasia: trastorno en la emisión o en la comprensión del lenguaje. Amígdala: estructura en forma de almendra, compuesta por varios núcleos que se ubica en el lóbulo temporal; participa en la formación de las emociones y las conductas, y del control del sistema nervioso autónomo, endocrino y sistema inmune. Aminoácido: Moléculas de las distintas proteínas del cuerpo viviente. Tienen un grupo amino y otro ácido. Pueden actuar como neurotransmisores (glutamato, ácido amino butírico (gaba) ). Ansiedad: miedo constante, relacionado con activación de la amígdala. Aracnoides: capa que recubre al cerebro, ubicada entre la piamadre y la duramadre. Área broca: área del lóbulo frontal izquierdo especializada en la producción del lenguaje. Área cortical: área de la corteza clasificada de acuerdo a sus funciones. Área premotora: área del lóbulo frontal anterior a la corteza motora, relacionada con la los movimientos voluntarios. Área de wernicke: área cortical del lóbulo temporal, importante en la comprensión del lenguaje. Astrocitos: una de las 3 principales células que forman la glia, necesarias para la regulación del medio de las células nerviosas y para la recaptación de neurotransmisores.
Atención: selección que se hace dentro de varios, de un estímulo particular, caracterizada por una interacción más intensa con él. Axón: extensión en forma de tubo que sale del cuerpo neuronal, y que cumple con la función de transmitir el potencial de acción a otras neuronas, o células del cuerpo humano. Barrera hematoencefálica: barrera de difusión y protección entre los vasos sanguíneos y las neuronas, formada por la unión estrecha de las células endoteliales de los capilares. Bastones: fotorreceptores de la retina, encargados de operar en situaciones de poca iluminación. Bomba sodio-potasio: típica bomba de la membrana de la mayoría de las células, que es la responsable de la acumulación de k+ a nivel intracelular y del Na a nivel extracelular. Botón sináptico: estructura especializada en la liberación de neurotransmisores, que se desarrolla a lo largo del axón o en su extremo. Brodman, áreas: mapa de áreas de la corteza, que la divide en 11 regiones principales y 52 menores, cada una con su nombre. Bulbo olfatorio: área que recibe información desde el primer par craneano y que transmite esta información a través de la cintilla olfatoria a los centros corticales superiores. Bulbo raquídeo: sección caudal que se extiende entre la protuberancia y la médula espinal. Canal iónico: proteínas que integran la membrana y que forman poros en las membranas celulares, que permiten que ciertos iones difundan a través de ella. Cápsula interna: fibras de substancia blanca ubicadas entre el diencéfalo y los ganglios basales. contienen axones sensitivos que van del tálamo hasta la corteza y axones motores que van de la corteza al tronco encefálico y médula espinal. Cartografía cerebral: técnica que permite registrar y medir los campos eléctricos del cerebro en forma de potenciales. Se hace con electrodos situados en el cráneo. Registra mediante técnicas computarizadas, la actividad neuronal de las distintas áreas de la corteza y su secuencia, al pasar tal actividad de un área a la otra, en relación a una actividad mental concreta que realiza un individuo. Esto da una clara idea del funcionamiento de los diferentes
módulos cerebrales en cuanto a la relación temporal que existe entre las diferentes áreas del cerebro que participan en un determinado proceso. Catecolaminas: sustancias neurotransmisoras que incluyen la dopamina, norepinefrina y la epinefrina. Célula ependimaria: células epiteliales que revisten el sistema de ventrículos. Célula de purkinje: neurona grande de proyección de la corteza cerebelosa. Célula microglial: uno de los 3 tipos principales de células de la glia, relacionado con la reparación del daño que sigue a la lesión neurológica. Célula de schwann: célula de la neuroglia ubicada en el sistema nervioso periférico, encargada de elaborar la mielina. Células
rostro:
neuronas
de
la
corteza
temporal
que
responden
específicamente a rostros. Perciben y analizan las particularidades y expresiones de un rostro. Cerebelo: estructura ubicada en la parte posterior del encéfalo, relacionada con la coordinación motora, la postura y el equilibrio. Almacena respuestas aprendidas y se halla fijado al tronco encefálico a través de los pedúnculos superior, medio e inferior. Cerebro: la sección anterior más grande del encéfalo humano y otros mamíferos, formada por dos hemisferios unidos por el cuerpo calloso. Cilindro cortical: sinónimo de columna cortical. Cociente encefalización: relación entre el tamaño del cerebro de una especie con el de su cuerpo. Comisura anterior: pequeño tracto de fibras que se ubica en el extremo anterior del cuerpo calloso que sirve para comunicar los dos sistemas límbicos o cerebros de mamífero. Columna cortical: unidad de funcionamiento de la corteza con entrada y salida de información básica. se cree que ejecutan operaciones de procesamiento y distribución de información. Compuesta por 110 neuronas aproximadamente y tiene un diámetro de 30 micrómetros. Columna de dominancia ocular: son columnas monoculares, en el sentido que la integran neuronas cuyas campos de percepción se ubican en uno u otro ojo. Columna de orientación: columna que responde a un mismo estímulo en forma de barra de luz, con una determinada orientación en su campo receptivo.
Conductos semicirculares: órganos vestibulares ubicados en el interior del oído interno que registran las aceleraciones rotacionales. Conciencia: percepción y conocimiento de las propias acciones físicas y mentales que permite conductas de interacción coherentes con el mundo externo. en el ser humano además existe autoconciencia. Coronal: se refiere a un plano de corte del encéfalo que discurre paralelo a la cisura coronal. Corriente de placa terminal: es la corriente postsináptica producida por la liberación de neurotransmisores y a su fijación en la placa motora terminal. Corteza: capa de neuronas que recubre la superficie externa del cerebro. su superficie total en el ser humano es de 2.200 cm2 y su espesor varia entre 1,3 y 4,5 mm , con un volumen de 600 cm3. Corteza de asociación: son aquellas regiones corticales que no intervienen en el procesamiento de información sensitiva o motora. Corteza motora: región ubicada delante del surco central, relacionada con la conducta motora. incluye la corteza motora primaria en la circunvolución precentral y las áreas corticales asociadas al lóbulo frontal. Corteza motora primaria: (área 4 brodman). es la principal vía de proyecciones descendentes hacia las neuronas motoras de la médula espinal y los núcleos de los nervios craneanos siendo esencial en el control del movimiento voluntario. Corteza prefrontal: región cortical ubicada en el lóbulo prefrontal por delante del área premotora. Es esencial en la memoria de trabajo, la planificación de conductas complejas y en la expresión de la personalidad y la conducta social apropiada. se divide en diversos módulos como el orbitofrontal, el ventromedial, el dorsolateral y el cingular anterior entre otros. Corteza sensitiva primaria: cualquiera de las áreas corticales que reciben conexiones talámicas. Corteza somatosensitiva: región de la corteza relacionada con el procesamiento de la información sensitiva proveniente de la superficie corporal, los tejidos subcutáneos, los músculos, las articulaciones. se ubica en la parte posterior del surco central y sobre la circunvolución postcentral.
Co transmisores: dos o más tipos diferentes de neurotransmisores liberados en el interior de una única sinapsis, que pueden ubicarse en vesículas sinápticas individuales o en una vesícula única. Cresta neural: grupo de células ubicadas a lo largo de la cara dorsal del embrión y que dará origen a las neuronas y células gliales. Cuarto ventricular: espacio ventricular que se ubica entre la protuberancia y el cerebelo. Cuerpo calloso: gran haz de fibras nerviosas que unen los hemisferios derecho e izquierdo del cerebro humano. su sección quirúrgica genera el denominado cerebro dividido caracterizado por ser un cerebro con 2 mentes autónomas. Cuerpos mamilares: pequeñas prominencias sobre la superficie ventral del diencéfalo, siendo funcionalmente parte del hipotálamo caudal. Degeneración valeriana: proceso por el cual la sección distal de un axón dañado degenera. Dendritas: delgadas ramificaciones neuronales encargadas de recibir información proveniente de los axones de otras neuronas. Despolarización: desplazamiento del potencial de una membrana hacia un valor menos negativo. Diencéfalo: sección central del cerebro que comprende el tálamo e hipotálamo. Dinorfinas: clase de péptidos opioides producidos por el propio cerebro. Disco merkel: receptor mecano sensitivo cutáneo especializado en el tacto fino y la presión. Divergencia: ramificación de un axón para inervar múltiples células blanco. Dopamina: catecolamina con funciones de neurotransmisor que influye en el control de movimientos complejos, en las emociones y en la generación de la esquizofrenia. Dorsal: referido al dorso o parte posterior de un ser vivo. Dualismo: teoría referida a la relación cerebro - mente y en la que se considera separado a los sucesos mentales de los cambios neuroquímicos producidos en la masa encefálica. Duramadre: meninge externa gruesa que recubre al encéfalo y la medula espinal. Eferente: axón que conduce la información lejos del sistema nervioso central.
Emoción: impulso para la acción prosupervivencia, producto de la selección natural. Encefalinas: péptidos opiáceos endógenos. Encefalización: concepto que se refiere al aumento general del tamaño y la complejidad de las conexiones del cerebro a medida que se asciende en la escala zoológica. Encéfalo anterior: sección del encéfalo que incluye los hemisferios cerebrales. Encéfalo posterior: sección del encéfalo que incluye la protuberancia, el cerebelo y el bulbo raquídeo. Endorfinas: grupo de neuropéptidos opiáceos y que prácticamente todos contienen la siguiente secuencia de aminoácidos: tirosina - glicina - glicina fenilalanina. Electroencéfalograma: registro de la actividad eléctrica de la corteza obtenido mediante electrodos situados en la piel de la cabeza. Enfermedad de parkinson: enfermedad neurodegenerativa de la sustancia nigra que da por resultado un temblor de reposo y una dificultad general del movimiento. Epéndimo: epitelio que recubre el conducto de la medula espinal y los ventrículos cerebrales. Epinefrina: (adrenalina) hormona y neurotransmisor que se une a los receptores a y b adrenérgicos acoplados a la proteína g. Espacio subaracnoideo: espacio lleno de liquido cefaloraquídeo que se localiza entre la piamadre y la aracnoides. Estradiol: hormona esteroidea capaz de producir la maduración sexual de la hembra. Estriado: nombre genérico para los núcleos grises de la base caudado y putamen pues los abundantes haces de axones en esta región le brindan el aspecto estriado. Facilitación: aumento de la liberación de un neurotransmisor producido por un potencial de acción que sigue íntimamente a un potencial de acción precedente. Factor crecimiento nervioso: pequeña proteína secretada por la cresta neural que promueve y estimula el crecimiento de los axones. Fase de crecimiento: fase inicial de un potencial de acción causada por la entrada en la célula de iones Na o Ca.
Filogenia: desarrollo evolutivo de organismos vivientes que se produce de una forma continuada y progresiva. es lo contrario del desarrollo individual de un organismo denominada ontogenia. Formación reticular: red de fibras y neuronas que ocupa el centro de la protuberancia y que le brinda un aspecto reticulado al ser teñido. sus funciones principales incluyen: control de la respiración y la frecuencia cardiaca, la postura y el estado de conciencia. Fornix: tracto axónico que interconecta el hipotálamo al hipocampo. Fovea: área de la retina especializada en poseer alta agudeza visual por contener una alta densidad de conos y pocos bastones. Gaba:
abreviatura
del
ácido
gamma
aminobutirico.
funciona
como
neurotransmisor inhibitorio. Ganglio: colección de cientos a miles de neuronas halladas por fuera del encéfalo y la medula espinal, a lo largo del recorrido de los nervios periféricos. Ganglios básales: grupo de núcleos grises situados en la profundidad de la sustancia blanca. Incluyen el globo pálido, el Putamen, el caudado, el núcleo subtalámico y la sustancia nigra. Reciben información de grandes áreas de la corteza y del sistema límbico su función esta relacionada con la planificación del acto motor y la memoria motora. Genoma: conjunto completo de los genes de un animal. Genotipo: composición genética de un individuo. Giro cingulado: área cortical situada en la superficie interna de cada hemisferio y encima del cuerpo calloso, forma parte del sistema límbico y se ocupa de funciones relacionadas con la emoción y la motivación. Glándula hipófisis: estructura endocrina que comprende un lóbulo anterior formado por muchos tipos de células secretantes de hormonas (por ejemplo hormona de crecimiento, luteinizante, folículo estimulante, etc.) y de un lóbulo posterior que secreta neuropéptidos producidos por el hipotálamo como la ocitocina y la vasopresina u hormona antidiurética. Glia: (células gliales). célula de sostén asociadas a las neuronas denominadas astrocitos, oligodendrocitos y microglia en el sistema nervioso central; células de schwann en las neuronas periféricas y células satélites en los ganglios. Gradiente: variación en las concentraciones de una sustancia a uno y otro lado de la membrana celular.
Hemisferio cerebral: mitad derecha o izquierda del cerebro humano, cada hemisferio esta dividido por surcos y hendiduras en lóbulos: frontal, parietal, occipital y temporal. Hendidura sináptica: espacio que separa las neuronas presinápticas de las postsinápticas en las sinápsis químicas. Hipocampo: circunvolución situada en la región anteromedia del lóbulo temporal que resulta de la internalización en los mamíferos de una corteza arcaica desarrollada en reptiles y mamíferos primitivos. esta arquicorteza se compone de 2 estructuras principales 1) el giro dentado y 2 ) el cuerpo de ammon. Tiene 3 capas celulares (molecular, granular y polimorfa). Hace parte del sistema límbico y es una estructura fundamental en los diferentes tipos de memorias explícitas o conscientes e implícitas o inconscientes. Hipotálamo: colección de núcleos pequeños ubicados debajo del tálamo y por encima del quiasma óptico y la silla turca, y que gobierna las funciones como la ingesta, la sexualidad, la temperatura corporal, la secreción hormonal, la sed entre otras muchas funciones. Hipotálamo anterior: región del hipotálamo que se encarga de mediar las conductas sexuales. Histamina: neurotransmisor y mediador de las reacciones inflamatorias. Hormonas: mensajeros químicos segregados por los tejidos glandulares y que regulan múltiples funciones celulares. Huso neuromuscular: órgano sensitivo altamente especializado que se halla en la mayoría de los músculos esqueléticos y que proporciona información acerca de la longitud del músculo. Husos del sueño: descargas de actividad electroencéfalográfica con una frecuencia entre 10 y 14 ciclos por segundo (ritmo alfa) que duran unos segundos y que caracterizan al descenso inicial del sueño no rem. Interneurona: sinónimo neurona intercalar. son neuronas que no reciben información desde la periferia ni envían señales motoras a los efectores. no se proyectan fuera del área local en que están ubicadas y que por lo general son inhibitorias, ramificándose localmente con el fin de modular a otras neuronas. Inactivación: cierto tiempo dependiente de los canales iónicos en respuesta a un estímulo, como la despolarización de la membrana.
Inervación: se refiere a todos los contactos sinápticos realizados con una célula o tejido blanco. Inervar: establecer contacto sináptico con una célula o tejido blanco. Ínsula: sección de la corteza enterrada en las profundidades de la cisura lateral. Lámina basal: sinónimo membrana basal. capa delgada de materia de la matriz extracelular. Formada fundamentalmente por colágeno, láminina y fibronectina, que rodea a las células musculares y células de schwann. También subyace por debajo de los tejidos epiteliales. Láminas: capas de células que caracterizan a la neocorteza (corteza) y a la arquicorteza (corteza hipocámpica) y a la corteza cerebelosa. también la sustancia gris de la medula espinal se dispone en las mismas. Lateralización: especialización de cada uno de los hemisferios del cerebro humano para realizar diferentes funciones con el fin de aumentar la eficiencia de sus capacidades. tiene la ventaja de realizar mas tareas y la desventaja que en caso de lesiones de uno de los hemisferios se pierde totalmente una capacidad. Lenguaje: conjunto de sonidos con un significado, mediante el cual se comunican los seres humanos. es el ejemplo más importante de la lateralización de las funciones cerebrales. Lóbulo cerebral: parte de un hemisferio cerebral delimitado por surcos y cisuras. Lóbulos principales: frontal - parietal - temporal - occipital e insular. Lóbulo frontal: incluye la corteza ubicada por delante del surco central y por encima de la cisura de silvio. Lóbulo límbico (corteza cingular): corteza que se localiza por arriba del cuerpo calloso sobre la cara interna de los hemisferios cerebrales forma el componente cortical del cerebro mamífero o sistema límbico. Lóbulo occipital: lóbulo posterior de un hemisferio cerebral dedicado fundamentalmente a la visión. Lóbulo parietal: lóbulo ubicado por detrás del surco central, por delante del lóbulo occipital y por encima del lóbulo temporal. Lóbulo temporal: se ubica por debajo de la cisura lateral o de silvio. Locus coeruleus: denso grupo de neuronas situadas en la protuberancia y que segregan catecolaminas a nivel del sistema nervioso central. Mácula ocular: región central de la retina que contiene a la fovea.
Magneto encéfalografía: (meg) procedimiento basado en el registro dinámico de los campos magnéticos débiles generados por las neuronas corticales. es un método complementario del eeg que tiene la ventaja de que dichos campos magnéticos no son filtrados o distorsionados por los huesos craneales en forma tan
grande
como
sucede
con
las
ondas
registradas
por
los
electroencéfalogramas. Medial: localizado cerca del plano medio sagital de un animal. Médula espinal: parte del sistema nervioso central ubicada dentro de la columna vertebral. se encuentra limitada por arriba por el orificio occipital (origen primer nervio raquídeo) y se extiende hasta la 1ª ó 2ª vértebra lumbar, tiene una longitud aproximada de 45 cm y esta constituida por la sustancia blanca (externa) y la sustancia gris (interna). esta ultima se divide en 2 astas posteriores y 2 astas anteriores. de ella salen 31 pares de nervios raquídeos: 8 cervicales , 12 dorsales, 5 lumbares, 5 sacros, 1 coccígeo. termina en la cola de caballo. Meninges: coberturas externas del encéfalo. son 3: duramadre, aracnoides, piamadre. Mielina: envoltura multilaminada que rodea a muchos axones formada por oligodendrocitos en el sistema nervioso central o por células de schwann a nivel del sistema nervioso periférico. sirve para aislar eléctricamente los axones y acelerar la velocidad de conducción del impulso nervioso. Mielinización: proceso por el cual las células gliales envuelven a los axones para formar múltiples capas de membrana de células gliales con el fin de aislar a los axones. Morfología: estudio de la forma y la estructura de los organismos, o mas comúnmente de la forma o estructura de un animal o parte de el. Nervio: colección de axones periféricos que juntos forman haces y recorren un camino en común, hay motores y sensitivos. Nervio óptico: segundo par craneano se extiende desde la retina al quiasma óptico. Nervios craneales: 12 pares de nervios que transmiten la información sensitiva hacia el encéfalo y la motora desde él. Neurofisiología: estudio del funcionamiento normal del sistema nervioso.
Neuroléptico: grupo de drogas antisicoticas que producen indiferencia ante estímulos provenientes del mundo interior o exterior al bloquear los receptores dopaminergicos de las neuronas. Neurona: célula especializada en la generación, transmisión y conducción de señales eléctricas (potenciales de acción). Neurona motora: neurona que inerva a un músculo esquelético. Neurona primaria: neurona que conecta directamente un músculo, una glándula o un órgano sensorial con el sistema nervioso central. Neuronas motoras primarias: son las neuronas ubicadas en la corteza frontal ascendente y son las responsables de los movimientos voluntarios al controlar la actividad de las neuronas motoras inferiores ubicadas en el tronco encefálico y la medula espinal. Neuronas olfatorias: neuronas bipolares situadas en el epitelio olfatorio y que poseen receptores para los olores. Neurona post sináptica: es la neurona situada posteriormente al punto de la unión sináptica. Neurona presináptica: es la neurona situada antes del punto de la unión sináptica. Neuropeptidos: termino que engloba una gran cantidad de péptidos (sustancias proteicas) que funcionan como neurotransmisores o neurohormonas. Neurotransmisor: sustancia química liberada en la hendidura sináptica con el objeto
de
comunicar
información
de
una
neurona
a
otra.
Hay
neurotransmisores de moléculas no peptídicas como ser la acetilcolina, aminoácidos como glutamato, aspartato, gaba, glicina y las aminas biogenas. Nociceptores: receptores especializados es detección de estímulos dañinos (nocivos). Norepinefrina: = noradrenalina. hormona y neurtransmisor catecolaminergico que se une a los receptores a y b adrenergicos, ambos receptores acoplados a la proteína g. Núcleo dorsomedial talámico: núcleo que recibe aferencias desde las cortezas sensitivas y de asociación y se proyecta sobre todo el lóbulo frontal. Núcleo posterolateral talámico: núcleo que recibe aferencias de las cortezas sensitivas y de asociación y se proyecta a las cortezas asociativas del lóbulo parietal y temporal.
Núcleo subtalámico: recibe las aferencias del caudado y putamen y que participa en la regulación del control motor. Núcleo supraquiasmático: núcleo del hipotálamo que se ubica por encima del quiasma óptico y que recibe aferencias desde la retina. actúa en el entrenamiento que ejerce la luz sobre los ritmos circadianos. Núcleos cerebelosos profundos: núcleos de la base del cerebelo que transmiten información desde la corteza cerebelosa hasta el tálamo. Núcleos nervios craneanos: núcleos en el tronco encefálico que contienen las neuronas relacionadas con los nervios craneanos iii al xii. Núcleos intersticiales hipotalámicos: se considera que desempeñan un papel importante en la regulación de la conducta sexual. Ocitocina: neuropeptido de 9 aminoácidos que actúa tanto como hormona y neurotransmisor. Relacionado con el amor maternal y paternal. Oligodendrocito: una de los 3 tipos de células gliales del snc. su función principal es la de elaborar mielina. Ondas cerebrales: ondas de distintas frecuencias originadas por la actividad eléctrica del cerebro son 4: alfa, beta, theta y delta y la frecuencia respectiva de cada una en ciclos por segundos es: delta 0 a 4 - theta 4 a 8 - alfa 8 a 14 - beta 14 a 28. Opiáceos: endogenos, droga natural o sintética que tiene acciones farmacologicas semejantes a la de la morfina (ejemplo encefalinas, endorfinas). Pedúnculo cerebeloso medio: tracto grande de sustancia blanca que transporta axones desde los núcleos de relevo protuberanciales hacia la corteza cerebelosa. Pedúnculos cerebelosos: 3 grupos bilaterales de axones ( superiores, medios, inferiores) encargados del transporte de información desde y hacia el cerebelo. Pedúnculos cerebrales: haces mayor de fibras axónicas encargados de conectar al tronco encefálico con la corteza. Percepción: proceso mediante el cual se toma conciencia de la existencia del mundo exterior. Período refractario: período breve después de la generación de un potencial de acción durante el cual la generación de otro potencial de acción es mas difícil o imposible. P.E.T.: abreviatura de la tomografía por emisión de positrones.
Piamadre: la mas interna de las 3 capas de las meninges, que se halla apoyada íntimamente a la superficie del cerebro. Placa neural: región engrosada del ectodermo del dorso de un embrión que da origen al tubo neural. Placa terminal: especialización postsináptica compleja en el sitio de contacto del nervio sobre las fibras del músculo esquelético. Plano temporal: región sobre la superficie del lóbulo temporal, por detrás de la circunvolución de heschl, se destaca porque es mas grande en el hemisferio izquierdo en aproximadamente 2/3 de los seres humanos. Plasticidad: cambios funcionales y estructurales del sistema nervioso que ocurre durante toda la vida de un ser humano que aprende cosas. es lo que da a los seres vivos la capacidad de adaptarse a los cambios del medio ambiente en que viven. Polaridad: se refiere a una organización continuamente graduada a lo largo de uno de los ejes embrionarios mayores. Polígono de willis: anastomosis arteriales ubicadas sobre la cara ventral del mecencéfalo y que sirve para conectar la circulación anterior y posterior del cerebro. Posterior: sinónimo de dorsal, caudal o ambos. Post sináptico: componente de una sinapsis especializado en la recepción de neurotransmisores. Potencial de acción: señal eléctrica conducida a lo largo de los axones o fibras musculares por el cual se transmite la información desde un lugar a otro en el sistema nervioso. Potencial de reposo: potencial eléctrico negativo en el interior de una neurona. Potencial post sináptico: cambios producidos en la neurona post sináptica debido a la unión de un neurotransmisor liberado desde la membrana presináptica. Potencial post sináptico excitatorio: cambio en la membrana post sináptica inducido por neurotransmisores que despolarizan la membrana celular y por ende aumentan la posibilidad de iniciar un potencial de acción postsináptico. Potencial post sináptico inhibitorio : cambio de la membrana postsináptica inducido por neurotransmisores que tiende a disminuir la posibilidad de producción de un potencial de acción postsináptico.
Presináptico: se refiere al componente de una sinapsis especializado en la liberación de neurotransmisores. Prosencéfalo: parte del encéfalo que incluye el diencéfalo y el telencéfalo que son derivados de la vesícula del encéfalo anterior embrionario. Protuberancia: uno de los 3 componentes del tronco encefálico situado entre el mesencéfalo y el bulbo raquídeo. Putamen: uno de los 3 principales núcleos grises forman los ganglios básales. Quiasma óptico: unión de los dos nervios ópticos sobre la cara ventral del encéfalo. Receptor: proteína de membrana que contiene un sitio de fijación extracelular para un neurotransmisor u hormona, así como dominios intracelulares o trasnsmembrana para el señalamiento del estado ligado al agonista hacia el interior de la célula. Receptores muscarínicos: un alelo de un gen es recesivo con relación a otro alelo si sus efectos son enmascarados por este alelo no pudiendo así manifestarse a nivel del fenotipo ,por ejemplo el gen azul del color de los ojos con respecto al gen negro. Reflejo: acto motor simple e involuntario en respuesta a un determinado estimulo Regulación de voltaje: denominación utilizada para describir a los canales iónicos cuya apertura y cierre es sensible al potencial de membrana. R.E.M.: abreviatura anglosajona de movimientos rápidos de los ojos. también es una etapa del sueño que se asocia con la perdida profunda del tono muscular y con movimientos oculares. en este período es el momento en que ocurren los sueños. Resonancia magnética nuclear (r.m.n): método no invasivo utilizado en clínicas humanas, que permite el diagnostico de procesos cerebrales anormales. se basa en la capacidad de ciertos átomos como el hidrogeno y el fósforo para comportarse como magnetos nucleares y que estos ante un campo magnético externo puedan orientarse formando una línea de fuerza. La liberación posterior de estas fuerzas implica la liberación de energía que puede ser detectada y utilizada para construir una imagen del cerebro total o parcial. Retrógrado: movimiento o influencia que actúa desde la terminal axónica hacia el campo neural.
Redopsina: foto pigmento ubicado en los bastones de la retina. Rombencéfalo: parte del encéfalo que incluye la protuberancia, el cerebelo y el bulbo raquídeo todos derivados de la vesícula posterior del encéfalo embrionario. Rostral: rostral o en dirección cefalica. Sagital: plano anteroposterior de un animal. Sensibilización: aumento de la sensibilidad a los estímulos en un área que rodea una lesión. Septum: estructura cerebral situada en el telencéfalo. Relacionado con la percepción de estímulos placenteros. Serotonina: neurotransmisor monoamínico que actúa en la regulación de la temperatura, iniciación del sueño y la percepción sensorial. Sinapsis: contacto entre la terminal del axón de una neurona y las dendritas de la neurona siguiente. es el punto en donde se transfiere información entre neuronas. Sinapsis eléctricas: son sinapsis en donde la información es transmitida a través del flujo directo de una corriente eléctrica entre ambas neuronas. Sinapsis químicas: son sinapsis en donde la información se transmite a través de la secreción de señales químicas mediadas por los neurotransmisores. Sistema límbico: estructuras corticales (cerebro humano) y subcorticales (cerebro mamífero) que actúan en relación a la generación de emociones y sentimientos. Componentes más relevantes: amígdala, el cíngulo, el hipocampo, el septum, etc. Sistema nervioso autónomo: componentes del sistema nervioso central y periférico relacionados con la regulación del músculo liso, el músculo cardiaco y glándulas. Sistema nervioso central: corresponde al encéfalo y la medula espinal de los animales vertebrados. Sistema nervioso parasimpatico: división del sistema nervioso autónomo periférico que abarca a las células ganglionares colinérgicas localizadas cerca de los órganos blancos. Produce las reacciones de relajación o placer. Sistema nervioso periférico: todos los nervios y neuronas que se ubican por fuera de la medula y del encéfalo.
Sistema nervioso simpático: división del sistema nervioso autónomo periférico en los vertebrados, que comprende en su mayor parte células ganglionares adrenérgicas localizadas relativamente lejos de los órganos con que se relaciona. Soma: cuerpo de una neurona. Sueño de movimientos rápidos oculares (R.E.M.): fase del sueño registrada electroencefalográficamente por una actividad de ondas de bajo voltaje y alta frecuencia acompañada de movimientos oculares rápidos. Tiene actividad onírica Sueño sin R.E.M.: en conjunto son aquellas fases del sueño no caracterizada por los movimientos rápidos de los ojos. no hay actividad onírica. Surco central: surco mayor ubicado sobre la cara lateral de los hemisferios que sirve de límite entre los lóbulos frontal y parietal. la orilla anterior contiene a la corteza motora primaria y la orilla posterior a la corteza sensitiva primaria. Surco del cíngulo: surco sobresaliente sobre la cara medial del hemisferio. Surcos: plegamientos internos de los hemisferios cerebrales que forman los valles ubicados entre las crestas de las circunvoluciones. Sustancia blanca: termino general empleado para los tractos axónicos largos en el encéfalo y la medula espinal. Recibe este nombre por el color blanco grisáceo de la mielina. Sustancia gris: se refiere a las áreas del sistema nervioso central ricas en cuerpos celulares y neuropilo. Incluye a la corteza y cerebelosa, los núcleos grises del encéfalo y la sección central de la medula ósea. Sustancia gris periacueductal: región de la sustancia gris del tronco encefálico que contiene entre otros a los núcleos asociados con la modulación de la percepción del dolor. Sustancia nigra: núcleo en la base del mesencéfalo que recibe aferencias desde algunas de las estructuras corticales y subcorticales. Tálamo: sección del diencéfalo que sirve como estación de relevo de toda la información sensorial que llega desde los sentidos con excepción de la olfatoria. La retransmite a la corteza. Tectum o recto: se refiere a la región dorsal del tronco encefálico. Tegmento: termino que se refiere a la sustancia gris central del tronco encefálico.
Telencéfalo: parte del encéfalo derivada de la vesícula encefálica anterior embrionaria. incluye a los hemisferios cerebrales. Terminal: terminal presináptico axónico. Tinción argentica: método clásico para visualizar neuronas y sus terminaciones por medio de la impregnación de las mismas con sales de plata. fue desarrollada por camillo golgi a fines del siglo xix. Tracto espino talamico: tracto ascendente de sustancia blanca que transmite información acerca del dolor y temperatura desde la medula espinal hasta el tálamo. Tracto piramidal: tracto de sustancia blanca que se localiza en la superficie ventral del bulbo raquídeo y que contiene axones que descienden desde la corteza motora hacia la medula espinal. Tronco encefálico: sinónimo de tronco o tallo cerebral. se localiza entre el diencéfalo y la medula espinal. Tubo neural: primordio del encéfalo y medula espinal derivado del ectodermo neural. Umbral: nivel de potencial de membrana en el cual se dispara un potencial de acción. Unidad motora: sinapsis formada por un axón motor sobre una fibra de un músculo esquelético. Vasopresina: neuropéptido formado por 9 aminoácidos que actúa como neurotransmisor y como neurohormona. a nivel renal actúa como hormona antidiurética o sea retenedora de agua. su falta produce la enfermedad denominada diabetes insípida. Velocidad de conducción: velocidad con la que un potencial de acción se propaga a los largo de un axón nervioso. Ventral: se refiere a la cara que da al vientre opuesta a la dorsal. Ventrículos: espacios huecos del encéfalo llenos de líquido cefaloraquídeo. Amortiguan golpes y transmiten información a través de neuropéptidos y hormonas en el snc. ejemplo 3er ventrículo, 4to ventrículo etc. Vesícula óptica: evaginación de la vesícula del encéfalo anterior que genera la retina e induce la formación del cristalino en el ectodermo suprayacente.
Vesícula sináptica: organelas esféricas ligadas a las membranas en las terminales sinápticas se encargan de almacenar y liberar los neurotransmisores en la hendidura sináptica. Vestíbulo cerebeloso: parte de la corteza cerebelosa que recibe aferencias directas de los núcleos vestibulares o del nervio vestibular. Vía anterógrada: vía ascendente de la medula espinal y del tronco encefálico encargada de transmitir información acerca del dolor y al temperatura, hacia el tálamo. Visión ciega: fenómeno en el que una persona tiene visión mas allá de la conciencia se produce por lesiones en el área visual vi (estriada). Visión escotópica: visión que se lleva a cabo en condiciones de baja luminosidad, es producida por los bastones de la retina. Visión fotópica: es la que se produce en condiciones de alta luminosidad y es llevada a cabo por los conos de la retina.
II. GUÍA DIDACTICA
La descripción y explicación del comportamiento de cualquier organismo, implica un conocimiento básico sobre las particularidades del sistema nervioso de dicho organismo. El complemento necesario para una adecuada explicación de las diferentes formas de conducta se encuentra de manera ideal en las relaciones que hay entre la actividad y estado del sistema nervioso y las diferentes posibilidades de interacción entre el organismo como un todo y el ambiente en que se encuentra. Para establecer de manera adecuada estas relaciones, es necesario hacer un reconocimiento de las características estructurales y funcionales más importantes del sistema nervioso. Con este objetivo alcanzado, se deben reconocer las relaciones entre el estado y actividad del cerebro en general, y de sus estructuras en particular, con los diferentes procesos psicológicos. Las siguientes actividades buscan hacer más posible alcanzar estas metas. Para desarrollarlas, puede remitirse a las referencias recomendadas o a las páginas sugeridas UNIDAD 1
ACTIVIDAD 1 FASE: RECONOCIMIENTO MODALIDAD: INDIVIDUAL La unidad básica del sistema nervioso son las cálulas conocidas como neuronas. •
Describa las partes más importantes de una neurona.
•
Reconozca el papel que cumple cada una de las partes de una neurona en su funcionamiento a nivel de la actividad de la célula.
•
Identifique el papel que cumple cada una de las partes de una neurona en la comunicación entre células nerviosas.
•
¿Qué es una sinapsis? ¿Qué cambios ocurren en la membrana de una célula durante una sinapsis?
•
¿Qué es el potencial de acción de una neurona, y cuál es su papel en el funcionamiento del sistema nervioso? ¿Qué cambios ocurren en una neurona durante el potencial de acción?
•
¿Es posible encontrar variaciones en la cantidad de estimulación necesaria de estimulación para desatar un potencial de acción? La intensidad de estimulación, ¿qué aspectos del potencial de acción cambian cuando cambia la intensidad de la estimulación que lo desencadena? ACTIVIDAD 2 FASE: RECONOCIMIENTO MODALIDAD: INDIVIDUAL
Los neurotransmisores son las ’sustancias’ que transmiten y reciben las diferentes células del sistema nervioso. Son ellos los “mensajes” que una célula le envía a otra; por esto, es importante conocerlos, conocer su ubicación y su importancia en las diferentes funciones psicológicas •
Haga una lista de 7 neurotransmisores, y aclare para (cada uno) los procesos o funciones para los cuáles son importantes.
•
Relacione las áreas del cerebro donde se encuentran con mayor concentración los neurotransmisores que listo en el punto anterior, y relacione estas áreas con las funciones psicológicas para las que son importantes.
•
Aclare cuáles funciones se verían afectadas si se presentara un déficit de estos neurotransmisores.
La información complementaria necesaria para desarrollar estas actividades puede ser consultada en las siguientes direcciones:
www.brainmuseum.org/sections/index.html http://ohm.utp.edu.co/neuronales/Capitulo1/RNBiologica.htm http://www.psicologia-online.com/ebooks/general/neuronas.htm http://faculty.washington.edu/chudler/ap.html http://www.biopsicologia.net/fichas/page_8.html http://canal-h.net/webs/sgonzalez002/Fisiologia/POTACCIO.htm http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/veterinaria/2003897/lecciones/cap1/1-6nervioso.html http://academic.uprm.edu/~eddiem/psic3001/id36.htm www.npaci.edu/features/98/Dec/index.html http://academic.uprm.edu/~eddiem/psic3001/id50.htm http://academic.uprm.edu/~eddiem/psic3001/id48.htm http://www.iqb.es/neurologia/visitador/v002.htm http://www.med.harvard.edu/AANLIB/home.html www.brainmuseum.org/sections/index.html http://academic.uprm.edu/~eddiem/psic3001/id47.htm
UNIDAD 2
ACTIVIDAD 3 FASE: RECONOCIMIENTO MODALIDAD: INDIVIDUAL Es importante entender que las particularidades del comportamiento del hombre, pueden relacionarse con las particularidades de su sistema nervioso, a nivel estructural y funcional. Para que esta relación sea posible es necesario que se desarrollen los siguientes puntos: •
Reconozca las principales estructuras del sistema nervioso central.
•
Identifique las principales estructuras del sistema nervioso periférico. ACTIVIDAD 4 FASE: RECONOCIMIENTO MODALIDAD: INDIVIDUAL
La siguiente actividad busca establecer una relación clara entre la evolución de la especie humana y la estructura de su sistema nervioso. El ser humano,
como todos los organismos, es el resultado de un largo proceso evolutivo; el cerebro también puede ser descrito como el resultado de la evolución. Teniendo en cuenta las estructuras principales del cerebro; relacione su ubicación y función con la evolución del comportamiento en la historia de la especie humana. Para hacerlo compare el cerebro humano con el de otras especies de peces, reptiles, anfibios, y otros mamíferos. Compare las principales estructuras del cerebro humano con el de esas especies; tenga en cuenta aquellas que componen: el prosencéfalo (telencéfalo y diéncefalo), el mesencéfalo, y el metencéfalo. ACTIVIDAD 5 FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: INDIVIDUAL Las diferentes estructuras del cerebro, son necesarias para el correcto funcionamiento del organismo, pues aunque cada una de ellas desempeñe un papel más importante que otras en algunos casos, el funcionamiento del cerebro depende de una coordinación general. Sin embargo, también es cierto que la actividad de ciertas estructuras es más importante que la de otras para el desarrollo normal de los procesos psicológicos. Además, se debe reconocer que algunos grupos de estructuras tienen funciones que se relacionan más que otras. Para establecer la función de las diferentes estructuras, y para ver cuáles se relacionan más directamente, de acuerdo a su ubicación y su función, debe desarrollar los siguientes puntos: •
Identifique por lo menos tres funciones PSICOLÓGICAS de cada una de las siguientes estructuras del sistema nervioso (FUNCIONES O PROCESOS CON LOS QUE ESTÉN DIRECTA Y ESTRECHAMENTE RELACIONADAS): Médula Espinal - Tronco Encefálico - Cerebelo - Cerebro.
•
Identifique por lo menos tres funciones PSICOLÓGICAS de cada una de las siguientes estructuras del sistema nervioso (FUNCIONES O PROCESOS CON LOS QUE ESTÉN DIRECTA Y ESTRECHAMENTE RELACIONADAS): TÁLAMO. HIPOTÁLAMO.
HIPOCAMPO GANGLIOS BASALES. •
Identifique por lo menos tres funciones PSICOLÓGICAS de cada una de las siguientes estructuras del sistema nervioso (FUNCIONES O PROCESOS CON LOS QUE ESTÉN DIRECTA Y ESTRECHAMENTE RELACIONADAS): LÓBULO FRONTAL. LÓBULO OCCIPITAL. LOBULO TEMPORAL. LÓBULO PARIETAL. ACTIVIDAD 6 FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: GRUPAL
•
Compare los grupos de funciones que ha enumerado en la actividad anterior, teniendo en cuenta los tres grupos en que se separó, pero también las estructuras de manera individual. Es decir, ubique las coincidencias en funciones para diferentes estructuras, pero también busque identificar las semejanzas y diferencias entre los tres grupos. ACTIVIDAD 7: FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: GRUPAL
•
Identifique los posibles trastornos que surgen como consecuencia de lesiones en el sistema nerviosos central.
•
Identifique los problemas relacionados con algunas lesiones a nivel cerebral.
•
Relacione los puntos anteriores con problemas del comportamiento. ACTIVIDAD 8: FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: GRUPAL
PSICOFISIOLOGÍA DE LA VISIÓN •
Identifique las células y estructuras del sistema nervioso (talámicos y corticales) que hacen posible la visión de los contornos, del color, y la integración binocular.
•
Relacione el funcionamiento del sistema nervioso con las siguientes propiedades de la sensación: Localización, duración, modalidad e intensidad. Para hacerlo tenga en cuenta los receptores y vías sensoriales, y las estructuras implicadas.
•
Relacione y compare la estructura del ojo humano con la de una cámara fotográfica, identificando la función que cumple cada una de sus partes en la ‘percepción’. ACTIVIDAD 9: FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: GRUPAL
PSICOFISIOLOGÍA DE LA AUDICIÓN •
Describa de manera breve y general el sistema auditivo. Establezca las áreas de la corteza implicadas en la percepción del sonido, y de algunas de sus características, como el tono, el volumen, y el timbre. Responda: ¿Cómo es posible la localización de sonidos?
•
Relacione y compare la percepción olfatoria con la auditiva y la visual, en términos de las áreas del cerebro que son necesarias, para cada una de ellas. ACTIVIDAD 9: FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: GRUPAL
PSICOFISIOLOGÍA DEL SUEÑO •
Describa las fases del sueño.
•
Relacione el ciclo normal de sueño de un ser humano con la actividad de su cerebro mientras duerme.
ACTIVIDAD 10: FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: INDIVIDUAL PSICOFISIOLOGÍA DE LA EMOCIÓN •
Las reacciones emocionales también se caracterizan por su estrecha relación con la actividad del sistema nervioso. Debe identificar las zonas y patrones de actividad que describen cada una de estas emociones.
•
¿Cómo se han relacionado los descubrimientos en la fisiología de la emoción con el planteamiento de teorías de la emoción? Relacione la actividad del sistema nervioso autónomo con la del sistema nervioso central en los eventos que definen varios tipos de emociones. ACTIVIDAD 11: FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: INDIVIDUAL
PSICOFISIOLOGÍA DEL LENGUAJE •
Identifique los mecanismos cerebrales de la producción y comprensión del habla.
•
Identifique los problemas del lenguaje asociados a lesiones cerebrales. ACTIVIDAD 12: FASE: PROFUNDIZACIÓN MODALIDAD: INDIVIDUAL
PSICOFISIOLOGÍA DE LA SED Y EL HAMBRE Fisiológicamente, la sed y el hambre corresponden a estados
•
particulares del organismo. Encuentre los rasgos particulares del organismo que definen la sed y el hambre, y los demás factores no relacionados con la homeostasis, pero sí con ellos. La información complementaria necesaria para desarrollar estas actividades puede ser consultada en las siguientes direcciones:
http://sulcus.berkeley.edu/FLM/MS/Physio.Percept.html http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/libros/Linguistica/Leng_Ni%C3%B1o/Sist_Aud_Influ_Habla.htm www.leffingwell.com/olfaction.htm http://www.uam.es/personal_pdi/psicologia/travieso/web_percepcion/sistemav.html http://psicolegs.webcindario.com/Apunts/percepcioyatencio.doc. http://members.aol.com/protanope/colorblindtest.html http://webvision.med.utah.edu/VisualCortex.html#introduction http://es.wikipedia.org/wiki/Emoci%C3%B3n#Filosof.C3.ADa_de_las_emociones http://www.psicologia-online.com/ebooks/general/emocional.htm http://www.alcmeon.com.ar/2/7/a07_04.htm http://www.tc.umn.edu/~cana0021/22/emociones_stress_agresion_hambre_diferenciaci%F3n%20sexual.pdf. http://www.um.es/analesps/v12/v12_1/05-12-1.pdf. http://www.avizora.com/publicaciones/monosavizora/fisiologia_de_la_risa.htm http://csociales.uchile.cl/publicaciones/psicologia/docs/Los_sistemas_de_memoria.pdf. http://csociales.uchile.cl/publicaciones/psicologia/docs/Desarrollo_Historico.pdf. http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpyFVlppZAoIKbpdmq.php http://www.psicologia-online.com/ebooks/general/corteza_cerebral.htm http://csociales.uchile.cl/publicaciones/psicologia/docs/Desarrollo_Historico.pdf. http://www.alfinal.com/Temas/conductas.shtml http://www.um.es/analesps/v17/v17_1/05-17_1.pdf.
III. MODULO UNIDAD I
El sistema nervioso está constituido por dos grandes tipos de células: las neuronas y las células gliales.
La Neurona
La neurona es la unidad celular del Sistema Nervioso Central (ver figura 1). Fue descubierta por Santiago Ramón y Cajal en 1888. Posee particularidades que la hacen una unidad funcional muy especial.
Figura 1. Una característica fundamental y exclusiva de estas células es la muy escasa posibilidad de renovación que tienen cuando el organismo las pierde por alguna razón.
Estructural y funcionalmente, las neuronas son “unidades celulares” (entidades completas y autónomas) que tienen la característica de ser capaces de conectarse con otras, ya sea para inhibirlas, excitarlas o simplemente para retransmitirles el impulso nervioso, es decir, la señal electroquímica que viene desde el cerebro, y cuyo destino son las “unidades motoras”. Las neuronas poseen dos grandes propiedades: 1. La irritabilidad, que le da a esta la capacidad de dar respuesta a agentes físicos y químicos con la iniciación de un impulso y 2. La conductibilidad que le da la propiedad de transmitir los impulsos de un lado a otro.
Figura 2. Componentes prin cipales de la Neurona
En el cerebro hay un gran número (aproximadamente 1011) de estas altamente interconectados (aproximadamente 104 conexiones por elemento). Estas neuronas tienen tres componentes principales, (ver figura 2) las dendritas, el cuerpo de la célula o soma, y el axón. Las dendritas, son el árbol receptor de la red, son como fibras nerviosas que cargan de señales eléctricas el cuerpo de la
célula. El cuerpo de la célula, realiza la suma de esas señales de entrada. El axón es una fibra larga que lleva la señal desde el cuerpo de la célula hacia otras neuronas. El punto de contacto entre un axón de una célula y una dendrita de otra célula es llamado sinapsis, la longitud de la sinapsis es determinada por la complejidad del proceso químico que estabiliza la función de la red neuronal. La neurona es considerada la unidad estructural y funcional fundamental del sistema nervioso. Esto quiere decir que las diferentes estructuras del sistema nervioso tienen como base grupos de neuronas. Además, la neurona es la unidad funcional porque puede aislarse como componente individual y puede llevar a cabo la función básica del sistema nervioso, esta es, la transmisión de información en la forma de impulsos nerviosos. Estructura de la neurona: La Neurona es la célula fundamental y básica del sistema nervioso. El cuerpo de la célula nerviosa, como el de las otras células, que consiste esencialmente en una masa de citoplasma en el cual está incluido el núcleo; está limitado por su lado externo por una membrana plasmática. Es a menudo el volumen del citoplasma dentro del cuerpo de la célula es mucho menor que el volumen del citoplasma en las neuritas. Se divide en las siguientes partes fundamentales (ver figura 3a). Soma o cuerpo celular . Esta parte incluye el núcleo. Al igual que todas las
demás células, las neuronas tienen un núcleo. En esta parte es donde se produce la energía para el funcionamiento de la neurona. Una diferencia importante es que el núcleo de las neuronas no esta capacitado para llevar a cabo división celular (mitosis), o sea que las neuronas no se reproducen. Que implica esto: En el caso dado, pérdida permanente de funciones, como por ejemplo, rompimiento del cordón espinal o daño en algún área especializada (p. Ej. hipocampo). Por qué ha sido necesario ello, es una limitación de la especie: Quizás sea el medio por el cual en las primeras etapas del desarrollo se logra que de un mismo tipo de neurona surjan neuronas con funciones
especializadas. En el cuerpo se pueden reconocer las siguientes partes: (figura 3b).
Figura 3a. La neurona y sus partes
Núcleo: por lo común se encuentra en el centro del cuerpo celular. Es grande,
redondeado pálido y contiene finos gránulos de cromatina muy dispersos. Por lo general las neuronas poseen un único núcleo que está relacionado con la síntesis de ácido ribononucleico RNA. El gran tamaño probablemente se deba a la alta tasa de síntesis proteica, necesario para mantener el nivel de proteínas en el gran volumen citoplasmático presente en las largas neuritas y el cuerpo celular.
Sustancia de Nissl: consiste en gránulos que se distribuyen en todo el
citoplasma del cuerpo celular excepto en la región del axón. Las micrografías muestran que la sustancia de Nissl está compuesta por retículo endoplasmático rugoso dispuestos en forma de cisternas anchas apiladas unas sobre otras. Dado que los ribosomas contienen RNA, la sustancia de Nissl es basófila y puede verse muy bien con tinción azul de touluidina u otras anilinas básicas y microscopio óptico. Es responsable de la síntesis de proteínas, las cuales fluyen a lo largo de las dendritas y el axón y reemplazan a las proteínas que se destruyen durante la actividad celular. La fatiga o lesión neuronal ocasiona que la sustancia de Nissl se movilice y concentre en la periferia del citoplasma. Esto se conoce con el nombre de cromatólisis .
Figura 3b. Partes del cuerpo de la neurona Aparat o de Gol gi : cuando se ve con microscopio óptico, después de una
tinción de plata y osmio, aparece como una red de hebras ondulantes
irregulares alrededor del núcleo. En micrografías electrónicas aparece como racimos de cisternas aplanadas y vesículas pequeñas formadas por retículos endoplasmáticos lisos. Las proteínas producidas por la sustancia de Nissl son transferidas al aparato de Golgi donde se almacenan transitoriamente y se le pueden agregar hidratos de carbono. Las macromoléculas pueden ser empaquetadas para su transporte hasta las terminaciones nerviosas. También se le cree activo en la producción de lisosomas y en la síntesis de las membranas celulares. Mitocondrias: Dispersas en todo el cuerpo celular, las dendritas y el axón.
Tienen forma de esfera o de bastón. En las micrografías electrónicas las paredes muestran doble membrana. La membrana interna exhibe pliegues o crestas que se proyectan hacia adentro de la mitocondria. Poseen muchas enzimas que toman parte en el ciclo de la respiración, por lo tanto son importantes para producir energía. Neurofibrillas: Con microscopio óptico se observan numerosas fibrillas que
corren paralelas entre si a través del cuerpo celular hacia las neuritas (tinción de plata). Con microscopio electrónico se ven como haces de microfilamentos de aproximadamente 7 mm de diámetro. Contienen actina y miosina y es probable que ayuden al transporte celular. Microtúbulos: Se ven con microscopio electrónico y son similares a aquellos
observados en otro tipo de células. Tienen unos 20 a 30 nm de diámetro y se hallan entremezclados con los microfilamentos. Se extienden por todo el cuerpo celular y sus prolongaciones. Se cree que la función de los microtúbulos es el transporte de sustancias desde el cuerpo celular hacia los extremos dístales de las prolongaciones celulares. Lisosomas: Son vesículas limitadas por una membrana de alrededor de 8 nm
de diámetro. Sirven a la célula actuando como limpiadores intracelulares y contienen enzimas hidrolíticas. Centríolos: Son pequeñas estructuras pares que se hallan en las células
inmaduras en proceso de división. También se hallan centríolos en las células
maduras, en las cuáles se cree que intervienen en el mantenimiento de los microtúbulos. Lipofusina: Se presenta como gránulos pardo amarillentos dentro del
citoplasma. Se estima que se forman como resultado de la actividad lisosomal y representan un subproducto metabólico. Se acumula con la edad. Melanina: Los gránulos de melanina se encuentran en el citoplasma de las
células en ciertas partes del encéfalo, como por ejemplo la sustancia negra del encéfalo. Su presencia está relacionada con la capacidad para sintetizar catecolaminas por parte de aquellas neuronas cuyo neurotransmisor es la dopamina. Dendritas - Son prolongaciones que salen de diferentes partes del
soma. Suelen ser muchas y ramificadas. El tamaño y ramificación de las dendritas varía según el lugar y la función de la neurona (insertar transparencia). En el desarrollo vemos que estas se ramifican. A mayor ramificación, mayor comunicación, mayor versatilidad, pero en cierto momento se cierran para constituir funciones específicas (insertar transparencia). Las dendritas recogen información proveniente de otras neuronas u órganos del cuerpo y la concentran en el soma de donde, si el mensaje es intenso, pasa al axón. Las dendritas salen del cuerpo de la neurona y se ramifican en forma profusa e intrincada, tienen un gran número de diminutas salientes llamadas espinas dendríticas que participan en la sinapsis (unión de dos neuronas o de una neurona con un Órgano Receptor o Transmisor). En las neuronas motoras de la médula espinal, gran número de terminales axónicas hace sinapsis con el soma y las dendritas de otras neuronas. Axón - Es una sola prolongación que sale del soma en dirección opuesta a las dendritas. Su tamaño varía según el lugar donde se encuentre localizado el axón, pero por lo regular suele ser largos (insertar transparencia). La función del axón es la de conducir un impulso nervioso desde el soma hacia otra neurona, músculo o glándula del cuerpo. El axón tiene varias estructuras distintivas:
1. Capas de mielina - Son capas de una sustancia grasosa que cubre partes de la superficie del axón. Estas capas facilitan la transmisión del impulso nervioso. Esta sustancia es producida por las células Schuann La falta de mielina esta asociada con dificultad en la transmisión de impulso nervioso (Ej. esclerosis múltiple).
Además, su ausencia en los infantes explica sus
limitaciones motrices. No todo el axón esta cubierto de mielina. Hay partes que no; estos espacios se conocen como Nódulos de Ranvier y desempeñan una función especial en la transmisión del impulso nervioso. 2. Botones Sinápticos - Son ramificaciones al final del axón que permiten que el impulso nervioso se propague en diferentes direcciones. En los botones sinápticos hay Vesículas Sinápticas que contienen neurotransmisores (NT). Los NT se encargan de pasar el impulso nervioso hacia otra neurona, músculo o glándula. Células glia - Son células que tienen a su cargo ayudar a la neurona en
diversas
funciones
(Ej.,
intercambio
de
fluidos,
eliminar
desechos
metabólicos). Esto permite a la neurona ser más eficiente. Células Schuann - Es un tipo de célula glia que tienen a su cargo producir la
mielina Función de la neurona En términos generales, la función de la neurona es transmitir información. Esa información se transmite en la forma de impulsos nerviosos. El impulso viaja en una sola dirección: se inicia en las dendritas, se concentra en el soma y pasa a lo largo del axón hacia otra neurona, músculo o glándula. El impulso nervioso es de naturaleza electroquímica, o sea, que es una corriente eléctrica producida por gradientes de concentraciones de sustancias
químicas que tienen cargas eléctricas. Algunas de las estructuras neuronales son determinadas en el nacimiento, otra parte es desarrollada a través del aprendizaje, proceso en que nuevas conexiones neuronales son realizadas y otras se pierden por completo. El desarrollo neurológico se hace crítico durante los primeros años de vida, por ejemplo está demostrado que si a un cachorro de gato, se le impide usar uno de sus ojos durante un periodo corto de tiempo, el nunca desarrollara una visión normal en ese ojo. Las estructuras neuronales continúan cambiando durante toda la vida, estos cambios consisten en el refuerzo o debilitamiento de las uniones sinápticas; por ejemplo se cree que nuevas memorias son formadas por la modificación de esta intensidad entre sinapsis, así el proceso de recordar el rostro de un nuevo amigo, consiste en alterar varias sinapsis. Tipos de Neuronas Aunque hay muchos tipos diferentes de neuronas, hay tres grandes categorías basadas en su función: 1. Las neuronas sensoriales son sensibles a varios estímulos no neurales. Hay neuronas sensoriales en la piel, los músculos, articulaciones, y órganos internos que indican presión, temperatura, y dolor. Hay neuronas más especializadas en la nariz y la lengua que son sensibles a las formas moleculares que percibimos como sabores y olores. Las neuronas en el oído interno nos proveen de información acerca del sonido, y los conos y bastones de la retina nos permiten ver. Las neuronas sensoriales conducen impulsos de los receptores (por ejemplo la piel) hacia el cerebro y la médula espinal, estos impulsos son informativos (visión, sonido, tacto, dolor, etc.) sus somas o cuerpos celulares forman gran parte de la raíz posterior de la médula espinal (ver figura 4) y los ganglios craneales. Son bipolares (ver figura 5).
Figura 4. Ubicación de las neuronas sensitivas y motoras en la médula espinal (corte transversal).
Figura 5. Neurona Bi polar.
2. Las neuronas motoras son capaces de estimular las células musculares a través del cuerpo, incluyendo los músculos del corazón, diafragma, intestinos, vejiga, y glándulas. Las neuronas motoras conducen los impulsos del cerebro y la médula espinal hasta los receptores (ejemplo, los músculos y glándulas exocrinas) o
sea, en sentido contrario a las sensitivas. Es el componente motor de los nervios espinales y craneales. Estas células nerviosas son multipolares (ver figura 6).
Figura 6. Neurona Multipolar
3. Las interneuronas son las neuronas que proporcionan conexiones entre las neuronas sensoriales y las neuronas motoras, al igual que entre ellas mismas. Las neuronas del sistema nervioso central, incluyendo al cerebro, son todas interneuronas. Las interneuronas, son células nerviosas multipolares cuyo cuerpo y procesos, se ubican exclusivamente en el sistema nervioso central, específicamente en el cerebro, y no tienen contacto directo con estructuras periféricas (receptores y transmisores). Hay un grupo importante de interneuronas cuyos axones terminan en las motoneuronas, en el tronco encefálico y en la médula espinal, se les llama motoneuronas altas , éstas son las responsables de la modificación, coordinación, integración, facilitación e inhibición que debe ocurrir entre la entrada sensorial y la salida motora.
Existe otro tipo de interneuronas que generalmente conectan con neuronas bipolares o multipolares y se llama neuronas unipolares (ver figura 7).
Figura 7. Neurona Unipolar.
La mayoría de las neuronas están reunidas en “paquetes” de un tipo u otro, a menudo visible a simple vista. Un grupo de cuerpos celulares de neuronas, por ejemplo, es llamado un ganglio o un núcleo. Una fibra hecha de muchos axones se llama un nervio. En el cerebro y la médula espinal, las áreas que están compuestas en su mayoría por axones se llaman materia blanca, y es posible diferenciar vías o tractos de esos axones. Las áreas que incluyen un gran número de cuerpos celulares se llaman materia gris. El potencial de acción y Sinapsis Todas las neuronas conducen la información de forma similar, esta viaja a lo largo de axones en breves impulsos eléctricos, denominados potenciales de acción; los potenciales de acción que alcanzan una amplitud máxima de unos 100 mV y duran 1 ms, son resultado del desplazamiento a través de la membrana celular de iones de sodio dotados de carga positiva, que pasan desde el fluido extracelular hasta el citoplasma intracelular; la concentración extracelular de sodio supera enormemente la concentración intracelular. La membrana en reposo mantiene un gradiente de potencial eléctrico de -70mv, el signo negativo se debe a que el citoplasma intracelular está cargado negativamente con respecto al exterior; los iones de sodio no atraviesan con facilidad la membrana en reposo, los estímulos físicos o químicos que reducen
el gradiente de potencial, o que despolaricen la membrana, aumentan su permeabilidad al sodio y el flujo de este ion hacia el exterior acentúa la despolarización de la membrana, con lo que la permeabilidad al sodio se incrementa más aún. Alcanzado un potencial crítico denominado "umbral", la realimentación positiva produce un efecto regenerativo que obliga al potencial de membrana a cambiar de signo. Es decir, el interior de la célula se torna positivo con respecto al exterior, al cabo de 1 ms, la permeabilidad del sodio decae y el potencial de membrana retorna a -70mv, su valor de reposo. Tras cada explosión de actividad iónica, el mecanismo de permeabilidad del sodio se mantiene refractario durante algunos milisegundos; la tasa de generación de potenciales de acción queda así limitada a unos 200 impulsos por segundo, o menos. Aunque los axones puedan parecer hilos conductores aislados, no conducen los impulsos eléctricos de igual forma, como hilos eléctricos no serían muy valiosos, pues su resistencia a lo largo del eje es demasiado grande y a resistencia de la membrana demasiado baja; la carga positiva inyectada en el axón durante el potencial de acción queda disipada uno o dos milímetros más adelante, para que la señal recorra varios centímetros es preciso regenerar frecuentemente el potencial de acción a lo largo del camino la necesidad de reforzar repetidamente esta corriente eléctrica limita a unos 100 metros por segundo la velocidad máxima de viaje de los impulsos, tal velocidad es inferior a la millonésima de la velocidad de una señal eléctrica por un hilo de cobre. Los potenciales de acción, son señales de baja frecuencia conducidas en forma muy lenta, estos no pueden saltar de una célula a otra, la comunicación entre neuronas viene siempre mediada por transmisores químicos que son liberados en las sinápsis. Un ejemplo de comunicación entre neuronas y del proceso químico de la liberación de neurotransmisores se ilustra en la figura 7.
Figura 7. Comunic Comunic ación entre neuron as.
Cuando un potencial de acción llega al terminal de un axón son liberados transmisores alojados en diminutas vesículas, que después son vertidos en una hendidura de unos 20 nanómetros de anchura que separa la membrana presináptica de la postsináptica; durante el apogeo del potencial de acción, penetran iones de calcio en el terminal nervioso, su movimiento constituye la señal determinante de la exocitosis sincronizada, esto es la liberación coordinada de moléculas neurotransmisoras. En cuanto son liberados, los neurotransmisores se enlazan con receptores postsinápticos, instando el cambio de la permeabilidad de la membrana.
Cuando el desplazamiento de carga hace que la membrana se aproxime al umbral de generación de potenciales de acción, se produce un efecto excitador y cuando la membrana resulta estabilizada en la vecindad el valor de reposo se produce un efecto inhibidor. Cada sinápsis produce sólo un pequeño efecto, para determinar la intensidad (frecuencia de los potenciales de acción) de la respuesta cada neurona ha de integrar continuamente hasta unas 1000 señales sinápticas, que se suman en el soma o cuerpo de la célula. En algunas neuronas los impulsos se inician en la unión entre el axón y el soma, y luego se transmiten a lo largo del axón a otras células nerviosas. Cuando el axón está cerca de sus células destino, se divide en muchas ramificaciones que forman sinápsis con el soma o axones de otras células. Las sinápsis pueden ser excitatorias o inhibitorias según el neurotransmisor que se libere, cada neurona recibe de 10.000 a 100.000 sinápsis y su axón realiza una cantidad similar de sinápsis. Las sinápsis se clasifican según su posición en la superficie de la neurona receptora en tres tipos: axo-somática, axo-dendrítica, axo-axónica. Los fenómenos que ocurren en la sinápsis son de naturaleza química, pero tienen efectos eléctricos laterales que se pueden medir. En la figura 8 se visualiza el proceso químico de una sinápsis y los diferentes elementos que hacen parte del proceso tanto en la neurona presináptica, como en la postsináptica. postsináptica.
Figura 8. Proceso químico de una sinápsis
NEUROGLIA
Las neuronas del sistema nervioso central están sostenidas por algunas variedades de células no excitables que en conjunto se denominan neuroglia ( neuro = nervio; glia = pegamento). Las células en general son más pequeñas que las neuronas y las superan en 5 a 10 veces en número (50% del volumen del encéfalo y la médula espinal).
Hay cuatro tipos principales de células neurogliales, los astrocitos, los oligodendrocitos, la microglia y el epéndimo.
Astrocitos: Tienen cuerpos celulares pequeños con prolongaciones que se
ramifican y extienden en todas direcciones. Existen dos tipos de astrocitos, los fibrosos y los protoplasmáticos. Los astrocitos fibrosos se encuentran principalmente en la sustancia blanca. Sus prolongaciones pasan entre las fibras nerviosas. Tienen prolongaciones largas, delgadas, lisas y no muy ramificadas. Contienen muchos filamentos en su citoplasma. Los astrocitos protoplasmáticos se encuentran en las sustancia gris, sus prolongaciones pasan también entre los cuerpos de las células nerviosas. Tienen prolongaciones más cortas, mas gruesas y ramificadas. El citoplasma contiene menos filamentos. Ambos, los fibrosos y los protoplasmáticos, proporcionan un marco de sostén, son aislantes eléctricos, limitan la diseminación de los
neurotransmisores, captan iones de K +, almacenan glucógeno y tienen función fagocítica, ocupando el lugar de las neuronas muertas (gliosis de reemplazo). Oligodendrocitos: Tienen
cuerpos
celulares
pequeños
y
algunas
prolongaciones delicadas, no hay filamentos en sus citoplasma. Se encuentran con frecuencia en hileras a lo largo de las fibras nerviosas o circundando los cuerpos de las células nerviosas. Las micrografías muestran que prolongaciones de un solo oligodendrocito se unen a las vainas de mielina de varias fibras. Sin embargo, sólo una prolongación se une a la mielina entre dos nodos de Ranvier adyacentes. Los oligodendrocitos son los responsables de la formación de la vaina de mielina de las fibras nerviosas del SNC. Se cree que influyen en el medio bioquímico de las neuronas. Microglia: Son las células más pequeñas y se hallan dispersas en todo el SNC.
En sus pequeños cuerpos celulares se originan prolongaciones ondulantes ramificadas que tienen numerosas proyecciones como espinas. Son inactivas en el SNC normal, proliferan en la enfermedad y son activamente fagocíticas (su citoplasma se llena con lípidos y restos celulares). Son acompañados por los monocitos de los vasos sanguíneos vecinos. Epéndimo: Las células ependimales revisten las cavidades del encéfalo y el
conducto central de la médula espinal. Forman una capa única de células cúbicas o cilíndricas que poseen microvellosidades y cilias. Las cilias son móviles y contribuyen al flujo de líquido cefaloraquídeo. El cuadro siguiente proporciona un resumen de las características estructurales, la localización y las funciones de las diferentes células de la neuroglia.
Estructura
Estructura
Astrocitos
Cuerpos celulares pequeños, prolongaciones largas y delgadas, filamentos citoplasmáticos, pies perivasculares.
Fibrosos
Localización Sustancia blanca
Función Proporcionan un marco de sostén, son aislantes eléctricos, limitan la diseminación de los neurotransmisores, captan iones de K+, almacenan glucógeno, tienen una función fagocítica, ocupan el lugar de las neuronas muertas, constituyen un conducto para los metabolitos o la materia prima, producen sustancias tróficas.
Estructura
Estructura
Localización
Función
Protoplasmáticos Cuerpos celulares pequeños, prolongaciones gruesas y cortas, muchas ramas, pies perivascualres.
Sustancia gris.
Oligodendrocitos Cuerpos celulares pequeños, pocas prolongaciones delicadas, sin filamentos citoplasmáticos.
En hileras a lo largo de Forman la mielina en el SNC, influyen en la los nervios mielínicos, bioquímica de las neuronas. rodeando los cuerpos de las células nerviosas.
Microglia
Célula neuroglial más Dispersas por el SNC. pequeña, ramas onduladas con espinas.
Son inactivos en el SNC normal, proliferan en la enfermedad y la fagocitosis, acompañados por monocitos sanguíneos.
Epéndima
De forma cuboidea o cilíndrica con cilios y microvellosidades, uniones en hendidura.
Circulan el LCR, absorven el LCR.
Ependimocitos
Revisten ventrículos, conducto central.
Tanicitos
Prolongaciones basales Revisten el piso del largas de con pies tercer ventrículo. terminales sobre capilares.
Transporte sustancias desde el LCR hasta el sistema hipofisoportal.
Células epiteliales coroideas
Lados y bases que forman plieques, uniones estrechas.
Producen y secretan LCR.
Cubren las superficies de los plexos coroideos.
Neurotransmisores (NT) Elliot en 1904 fue el primero que sugirió la posibilidad de que la información era transferida de una neurona a otra por la liberación de una sustancia química desde las fibras nerviosas; Loewi es, sin embargo, el primero que mostró la existencia de una sustancia química en el líquido perfundido con la estimulación del nervio vago y fue su colaborador Navratil quien más tarde demostró que esta sustancia era la acetilcolina. Un neurotransmisor (NT) es una sustancia química liberada selectivamente de una terminación nerviosa por la acción de un potencial de acción (PA), que interacciona con un receptor específico en una estructura adyacente y que, si se recibe en cantidad suficiente, produce una determinada respuesta fisiológica. Para constituir un NT, una sustancia química debe estar presente en la terminación nerviosa, ser liberada por un PA y, cuando se une al receptor, producir siempre el mismo efecto. Existen muchas moléculas que actúan como
NT y se conocen al menos 18 NT mayores, varios de los cuales actúan de formas ligeramente distintas. Aminoácidos
El sistema nervioso contiene gran cantidad de aminoácidos extremadamente activos para lograr el funcionamiento neuronal. Durante muchos años no se sabía si estas sustancias eran activas en sí o sólo representaban precursores de proteínas (recordemos que todas las proteínas están hechas de aminoácidos). Ahora sabemos que estas pequeñas moléculas son las principales responsables de la conducción nerviosa rápida en el sistema nervioso. Aminoácidos inhibidores: el GABA y la glicina
El GABA es el neurotransmisor inhibidor predominante del SNC en su parte supraespinal (grosso modo, la porción intracraneal). En los años 50 y gracias a técnicas neuroquímicas más sensibles, se observó que el GABA (gaminobutirato) no sólo estaba en el cerebro, sino que además era el órgano que más GABA contenía. El GABA se forma a partir de otro aminoácido también abundante en el cerebro: el 1- glutamato. Paradójicamente, este precursor es, a su vez, neurotransmisor, pero esta vez excitador. La enzima que hace esta conversión es la glutamato-descarboxilasa (GAD), de la que se han encontrado dos formas diferentes; ambas producen GABA y están codificadas en diferentes genes; sin embargo, no sabemos aún el porqué. La GAD necesita para su funcionamiento de vitamina B 6 (fosfato de piridoxal). Existen numerosas sustancias que interactúan con receptores GABAérgicos. Todas las que interfieren con su funcionamiento producen aumento de la excitabilidad cerebral hasta el punto de producir crisis convulsivas. Sustancias que producen sueño (los barbitúricos), o que se utilizan como ansiolíticos (las benzodiazepinas), actúan en buena parte porque favorecen la transmisión GABAérgica.
Se han descrito dos tipos de receptor del GABA: el GABA A y el GABAB. El agonista específico para el primero es el muscimol, y el antagonista la bicuculina. Para el receptor GABAB, el agonista específico es el baclofén y el antagonista el faclofén (o el saclofén). Como dijimos, la ocupación del receptor GABAA por un agonista produce aumento de la permeabilidad membranaría al cloro. En cambio, la activación del receptor GABA B da lugar a la activación de segundos mensajeros de la familia de las proteínas G. El otro neurotransmisor inhibidor de importancia, particularmente en el tallo cerebral y la médula espinal, es la glicina. Su efecto es similar al del GABA: hiperpolarización (inhibición) por aumento de la conductancia al cloro. Esta inhibición puede ser antagonizada por la estricnina, otra sustancia convulsivante. Aminoácidos excitadores: el glutamato y el aspartato
Estas sustancias se encuentran particularmente concentradas en el sistema nervioso, y ejercen potentes efectos excitadores sobre la actividad neuronal. Durante la última década se ha producido muchísima información relativa a la neurobiología de la transmisión glutamatérgica, gracias al desarrollo de sustancias con propiedades agonistas y antagonistas de los diferentes subtipos de receptor del glutamato. Algunas de ellas se han aislado del reino vegetal y muestran potentes efectos despolarizantes: el ácido quiscuálico, obtenido de semillas, el ácido iboténico, aislado de hongos, y el ácido kaínico, proveniente de algas marinas. Este último es cerca de 50 veces más potente que el glutamato mismo, y su inyección intracerebral produce destrucción selectiva de cuerpos neuronales. Este efecto neurotóxico ha sido utilizado a nivel experimental para inducir lesiones en sistemas de los cuales queremos averiguar su función. Al eliminarlos y estudiar los déficit que aparecen, podemos inferir el tipo de función en los que participan. La ventaja de este tipo de lesiones neuroquímicas sobre las eléctricas (en las que se produce una destrucción localizada mediante corriente eléctrica) radica en que las neurotoxinas afectan únicamente los cuerpos celulares del área, ya que los axones y las fibras nerviosas son relativamente resistentes al kainato, mientras que la corriente eléctrica afecta todos los elementos del área en cuestión. Por
otra parte, se ha relacionado esta neurotoxicidad, que induce pérdida neuronal, con la patología de la epilepsia y enfermedades cerebro vasculares. En ambos casos, se ha detectado aumento de la concentración extracelular de glutamato después de crisis convulsivas o accidentes isquémicos (por falta de irrigación sanguínea) o hipóxicos (por falta de oxígeno). Parte de las pruebas de estos hallazgos radican en el uso de antagonistas del receptor del glutamato, que han mostrado proteger a las neuronas de este tipo de patologías. Finalmente, se ha relacionado al glutamato con un tipo de memoria, representado por el fenómeno conocido como potenciación a largo plazo , a nivel de la sinapsis. Todos estos factores han contribuido a estimular la investigación sobre los aminoácidos excitadores. Hasta la fecha, se han descrito al menos cinco subtipos de receptor del glutamato. Tres de ellos se han definido por los efectos excitatorios (despolarizantes) de agonistas específicos: N-metil-D-aspartato (NMDA) kainato y quiscualato (o AMPA, el nombre de otro agonista más específico) y por los de sus antagonistas específicos. Un cuarto receptor, el del I-2.-amino-4fosfonobutirato (AP4) que parece representar a un autorreceptor inhibidor. Y un quinto receptor, activado por el ácido transa mino-ciclo pentano-di carboxílico (ACPD) y que constituye un receptor metabotrópico, pues tiene efectos sobre el metabolismo de los derivados fosfatados intracelulares. Serotonina
Desde el punto de vista histórico, la serotonina (cuyo nombre químico es 5hidroxitriptamina o 5-HT) ha sido el neurotransmisor que más ha influido en el campo de la neuropsiquiatría. La mayoría de los llamados alucinógenos posee efectos serotoninérgicos, además de cierto parecido estructural con la serotonina misma. Cuando se detectó la presencia de la 5-HT en el cerebro aparecieron las teorías que relacionaban a este neurotransmisor con varias formas de enfermedades mentales. Aunque existe serotonina en todo el cuerpo, ésta no atraviesa la barrera hematoencefálica, por lo que el cerebro produce la propia. La síntesis depende del aporte de un aminoácido, el triptófano, proveniente de la dieta (por lo que
sus niveles cerebrales dependen, en parte, de los alimentos). El siguiente paso en la síntesis de serotonina es la hidroxilación (adición de un grupo OH) del triptófano, para dar lugar al 5 -hidroxitriptófano. La enzima responsable de esta reacción es la triptófano hidroxilasa. Existe la p- clorofenilalanina que bloquea justamente a esta enzima, y que ha sido de gran utilidad en investigación. La administración de esta sustancia puede disminuir el contenido cerebral de serotonina en casi 80%. Estas manipulaciones se han hecho para investigar las funciones en las que participa este neurotransmisor, y que estudiaremos más adelante. La serotonina se obtiene por descarboxilación del 5- hidroxitriptófano, reacción que sucede rápidamente, a medida que el precursor inmediato se encuentra disponible. La serotonina se metaboliza por medio de la monoaminooxidasa (MAO) y el producto detectable de este catabolismo es el ácido 5-hidroxi-indolacético (5HIAA). Existen varios mecanismos por los cuales se regula la síntesis, liberación y metabolismo de la serotonina, y varios de ellos son sensibles a drogas de uso clínico. Por medio de técnicas de histofluorescencia (mismas que se utilizan para la visualización de las catecolaminas) se han podido identificar núcleos serotoninérgicos en el interior del sistema nervioso. Así, se ha observado que las células serotoninérgicas se concentran en la parte media del tallo cerebral, agrupándose en nueve núcleos principales, conocidos como complejo nuclear del rafé. A partir de estos núcleos nacen fibras que llegan a prácticamente todo el sistema nervioso (ganglios basales, hipotálamo, tálamo, hipocampo, sistema límbico, corteza cerebral, cerebelo y médula espinal). Los núcleos más anteriores (en animales) proyectan hacia las partes más rostrales (hacia adelante), mientras que las más posteriores envían sus fibras hacia las áreas del tallo cerebral y la médula. A través de estas proyecciones, la serotonina participa en el control de los estados de sueño y
vigilia, el ánimo, las emociones, el control de la temperatura, la dieta, la conducta sexual, algunos tipos de depresión, conducta suicida y ciertos estados alucinatorios inducidos por drogas. Aceti lcolina (A ch)
La acetilcolina es el NT fundamental de las neuronas motoras bulbo-espinales, las fibras preganglionares autónomas, las fibras colinérgicas posganglionares (parasimpáticas) y muchos grupos neuronales del SNC (p. ej., ganglios basales y corteza motora). Se sintetiza a partir de la colina y la acetil-coenzima A mitocondrial, mediante la colinacetiltransferasa. Al ser liberada, la acetilcolina estimula receptores colinérgicos específicos y su interacción finaliza rápidamente por hidrólisis local a colina y acetato mediante la acción de la acetilcolinesterasa. Los niveles de acetilcolina están regulados por la colinacetiltransferasa y el grado de captación de colina. A pesar de que conocemos esta sustancia desde hace mucho tiempo, no se le ha podido investigar en detalle, a nivel central, por falta de técnicas adecuadas. Está bien establecido que la acetilcolina es el transmisor a nivel de la unión neuromuscular y en muchas áreas del SNA. La distribución y concentración de la acetilcolina en el SNC hizo pensar que también allí podría tener una función. Y finalmente, el efecto neurológico de varias drogas que se sabía interactuaban con la acetilcolina sugería que se podría tratar de un transmisor. En los años 50, John Eccles y sus colaboradores demostraron que un tipo particular de neurona de la médula espinal, la célula de Renshaw, era sensible a antagonistas colinérgicos y a la misma acetilcolina. La célula de Renshaw es inervada por motoneuronas (las neuronas que excitan fibras musculares), así sabemos que en esa sinapsis se libera acetilcolina (recordando el llamado Principio de Dale, que postula que una neurona libera el mismo
neurotransmisor en todas sus terminales). Hasta ahora es de los pocos ejemplos de sinapsis centrales donde se reúnen casi todos los criterios necesarios para considerar a esta sustancia como neurotransmisor, a pesar de que se ha demostrado que la acetilcolina se encuentra en otras áreas del SNC y que muchas regiones cerebrales son sensibles a esta sustancia.
La acetilcolina se elabora a partir de la colina, cuyo origen en general es la dieta, y de la acetil-coenzima A, que proviene de la glucosa a través de varios pasos metabólicos que ocurren en las mitocondrias. La enzima que une estas dos moléculas para producir acetilcolina es la colina- acetiltransferasa (véase la figura V2.). Las enzimas que destruyen a la acetilcolina se llaman acetilcolinesterasas. Se ha visto que existen varias colinesterasas, y que diversas áreas cerebrales pueden contener niveles diferentes de ellas. Existen neuronas que responden a la acetilcolina en muchas partes del cerebro, y de acuerdo con la región que se estudie, este neurotransmisor puede tener efectos excitadores o inhibidores. Los receptores colinérgicos han sido divididos en dos tipos: los muscarínicos y los nicotínico. Estos términos se refieren a los efectos de la muscarina, sustancia proveniente de un hongo (Amanita muscaria) que tiene efectos similares a los de la nicotina, contenida en el tabaco, y de la acetilcolina. La muscarina, en general, estimula los receptores colinérgicos, mientras que la nicotina primero los estimula y después los bloquea. Se ha relacionado a la acetilcolina con funciones mnésicas (las ligadas a la memoria), así como en la transmisión del dolor, el calor y los sabores. También en la regulación de los movimientos voluntarios y el control del ciclo sueñovigilia. Muchas de las pruebas que originaron estas hipótesis funcionales se obtuvieron por el uso de agonistas (sustancias que imitan el efecto de la sustancia en cuestión) y antagonistas colinérgicos. Por ejemplo, la oxotremorina y la arecolina, agonistas muscarínicos, producen temblor que se bloquea con atropina, antagonista muscarínico por excelencia. La nicotina también produce temblor, pero no puede antagonizarse con atropina. Esto sugiere que ambos tipos de receptor (muscarínico y nicotínico) participan en el temblor. También se ha visto que microinyecciones de agonistas colinérgicos en el tallo cerebral pueden afectar el ciclo sueño-vigilia. De estos aspectos funcionales hablaremos más adelante, cuando tratemos las drogas utilizadas en la enfermedad de Parkinson y de fármacos que inducen sueño (los hipnóticos).
En ciertas enfermedades neurológicas, claramente se han identificado anticuerpos contra el receptor colinérgico del músculo esquelético, como en casos de pacientes con miastenia gravis. En otros padecimientos cerebrales, el papel de la acetilcolina es menos claro, aunque de acuerdo con los efectos de agonistas y antagonistas, se ha propuesto que participa en padecimientos como la corea de Huntington, y las enfermedades de Parkinson y Alzheimer. A nivel muscular actúa como un excitador cuya función principal es provocar la contracción muscular. Venenos como el curare y el botulismo actúan bloqueando la función de la Ach a nivel muscular. El efecto puede ser la muerte por paro respiratorio o cardíaco. Se ha encontrado también que la Ach desempeña un papel importante en la formación de memorias en el hipocampo. En los pacientes de Alzheimer se ha encontrado bajos niveles de Ach en el hipocampo. Estos pacientes padecen pérdida de memoria. Muchos insecticidas y algunos gases utilizados en situaciones de guerra deben sus acciones a los efectos antagónicos irreversibles de la acetilcolinesterasa. Dopamina
Hasta hace relativamente poco tiempo, se pensaba que la dopamina era sólo un producto intermedio del metabolismo de las catecolaminas. Sin embargo, al observarse que la distribución cerebral de la dopamina y la noradrenalina eran francamente diferentes y que la primera era mucho más abundante que la segunda, se le empezó a considerar más seriamente como un neurotransmisor aparte. El refinamiento de las técnicas anatómicas (p. ejem., histofluorescencia) mostró que gran parte de la dopamina cerebral se concentraba en los ganglios basales, concluyendo entonces que esta sustancia podría tener algo que ver con el control del movimiento y patologías como la enfermedad de Parkinson. La dopamina, como el resto de las catecolaminas, se sintetiza a partir de la ltirosina, que debe ser transportada hacia el cerebro a través de la barrera hematoencefálica hasta la neurona dopaminérgica. Allí, la enzima tirosinahidroxilasa la transformará en 1-dihidroxifenilalanina (L-DOPA), y la DOPAdescarboxilasa a dopamina. Si queremos aumentar los niveles cerebrales de
dopamina es necesario aumentar la concentración de DOPA, que normalmente es bastante baja. No se obtiene tal efecto aumentando los niveles de l- tirosina, que ya de por sí son relativamente elevados. La dopamina es el NT de algunas fibras nerviosas y periféricas y de muchas neuronas centrales (p.ej., en la sustancia negra, el diencéfalo, el área tegmental ventral y el hipotálamo). El aminoácido tirosina es captado por las neuronas dopaminérgicas y convertido en 3,4-dihidroxifenilalanina (dopa) por medio de la tirosina-hidroxilasa. La dopa se decarboxila hasta dopamina por la acción de la descarboxilasa de l-aminoácidos aromáticos. Tras ser liberada, la dopamina interactúa con los receptores dopaminérgicos y el complejo NTreceptor es captado de forma activa por las neuronas presinápticas. La tirosinahidroxilasa y la MAO regulan las tasas de dopamina en la terminación nerviosa. A nivel muscular actúa como inhibidor. Su función principal es lograr una mayor coordinación del movimiento muscular. En los pacientes con el mal de Parkinson los niveles de dopamina son bajos. Una de las características de estos pacientes es la falta de coordinación de los movimientos musculares. Se ha utilizado el medicamento L-dopa en el tratamiento de esta condición. Por otro lado, en pacientes esquizofrénicos se ha encontrado un sobre uso de dopamina en ciertas
Estás sustancias pertenecen al grupo de las catecolamina, que también incluyen a la dopamina. Las catecolamina s
Antes mencionamos que en el SNA han sido utilizados los extractos de glándula suprarrenal para producir respuestas fisiológicas (de allí el término adrenalina). No fue sino hasta 1946 cuando se identificó el verdadero transmisor de los nervios de la división simpática del SNA: la noradrenalina.
A diferencia de la acetilcolina, las catecolamina muestran una distribución bastante desigual en el sistema nervioso, es decir, hay áreas donde son muy abundantes y en otras son muy escasas. En los años 60, dos grupos de investigadores suecos descubrieron que si se exponían tejidos nerviosos congelados al vapor de formaldehído caliente (entre 60 y 80°C) se lograba que las catecolamina emitieran fluorescencia. De esta manera, por primera vez en la historia de la neurotransmisión, se pudo avanzar en la delimitación de vías y en aspectos morfológicos de las neuronas catecolaminérgicas. Se vio que una sola neurona podía tener terminales hasta de 10 a 20 cm de distancia del soma, y que éstas mostraban varicosidades (al microscopio aparecían cómo un rosario) ricas en fluorescencia. Estudios más detallados mostraron después, que las tres principales catecolamina (adrenalina, noradrenalina y dopamina) se distribuían en forma diferente en el interior del sistema nervioso, y que en ciertas áreas eran más abundantes unas que otras. Actualmente conocemos con bastante detalle cómo se forman las catecolamina en el interior del cerebro, en las células croma fines (de la glándula suprarrenal) y en los nervios y ganglios del sistema simpático. A partir del aminoácido ltirosina, la enzima tirosina-hidroxilasa (TH) lo convierte en DOPA (dihidroxifenilalanina) y ésta se transforma, por la DOPA-descarboxilasa, en dopamina, ésta a su vez puede transformarse, en aquellas células que contengan la enzima dopamina-b- hidroxilasa (DBH), en noradrenalina. La noradrenalina puede convertirse en adrenalina por otra transferencia de metilos, a cargo de la fenil-etanol-amina-N-metiltransferasa (PNMT). La noradrenalina, a su vez, inhibe a la tirosina-hidroxilasa, funcionando así como señal de interrupción de la síntesis. A este mecanismo se le conoce como "inhibición por producto final". Estas vías metabólicas se ilustran en las figuras V.3 y V.4. A partir del momento en que se identificó y aisló la enzima que convierte la noradrenalina en adrenalina (la PNMT), se crearon anticuerpos contra ella para así localizarla en el sistema nervioso. Se encontraron dos grupos principales de neuronas que contienen esta enzima (y que, por tanto, pueden elaborar
adrenalina) también a nivel del tallo cerebral inferior y lateral. Estas células están asociadas a centros de regulación autónoma de funciones respiratorias, cardiovasculares y viscerales, por una parte, y por otra, a estructuras hipotalámicas más anteriores. La noradrenalina es el NT de la mayor parte de las fibras simpáticas posganglionares y muchas neuronas centrales (p. ej., en el locus ceruleus y el hipotálamo). El precursor es la tirosina, que se convierte en dopamina, ésta es hidroxilada por la dopamina b-hidroxilasa a noradrenalina. Cuando se libera, ésta interactúa con los receptores adrenérgicos, proceso que finaliza con su recaptación por las neuronas presinápticas, y su degradación por la MAO y por la catecol-O-metiltransferasa (COMT), que se localiza sobre todo a nivel extraneuronal. La tirosina-hidroxilasa y la MAO regulan los niveles intraneuronales de noradrenalina. La noradrenalina ha sido asociada con el estado de alerta en términos generales. Desbalances en Noradr. (ya sea que esté muy alto o bajo) tiene como consecuencias alteraciones en el estado de ánimo (Ej. estado depresivo o de agitación). Se sabe que la cocaína y las anfetaminas incitan la liberación de Norad. en la sinapsis y disminuyen su reabsorción. El efecto neto es que se produce un estado de alerta y excitación continuo e intenso. Péptidos
Un péptido está formado por una cadena de aminoácidos. A su vez, los péptidos forman proteínas. Esta secuencia se controla desde el núcleo de la célula. Los llamados neuropéptidos constituyen varias familias de moléculas que han mostrado ejercer efectos particulares a nivel del sistema nervioso (aunque muchos de estos péptidos se descubrieron en el intestino). Mencionemos que el sistema gastrointestinal contiene tantas neuronas como el cerebro, las cuales producen los mismos neurotransmisores que las neuronas centrales.
Las neuronas secretoras de péptidos difieren de las productoras de transmisores aminoácidos: estos últimos se forman mediante una o dos reacciones enzimáticas a partir de precursores que provienen, en general, de la dieta. El producto de estas reacciones se almacena en la terminal nerviosa hasta el momento de su liberación. Una vez que ésta ocurre, el transmisor es recaptado por la terminal para ser reutilizado. A diferencia de estas células, las neuronas liberadoras de péptidos los sintetizan en el cuerpo celular (en los ribosomas) y siempre a partir de precursores mucho más grandes. O sea, a partir de moléculas mucho más largas que el neuropéptido. Estos precursores, o prohormonas, son fraccionados después por enzimas específicas, en fragmentos más pequeños, algunos de los cuales serán los neuropéptidos que se liberarán por la terminal (véase la figura X.I. como un ejemplo). Tanto la prohormona como sus fragmentos pueden tener efectos biológicos (y, por tanto, receptores) diferentes. Estos fragmentos se transportan después (por flujo axonal) hasta las terminales, donde se pueden liberar solos o junto con otro neurotransmisor de tipo aminoácido. En esta "coliberación" participa el calcio. Los efectos postsinápticos son, en cuanto a mecanismos íntimos,similares a los de los neurotransmisores "clásicos", esto es, a través de la ocupación de receptores ionotrópicos (canales iónicos) o metabotrópicos (por segundos mensajeros). Algunas asociaciones transmisor-péptido encontradas en el sistema nervioso son las siguientes: GABA-somatostatina, acetilcolina-colecistoquinina o péptido vaso activo intestinal (VIP), noradrenalina-somatostatina o sustancia P o encefalina o neuropéptido Y, dopamina-neurotensina o colecistoquinina (CCK), adrenalinaneuropéptido Y o neurotensina, serotonina-sustancia P o encefalina. Existen varias familias de péptidos, algunos más parecidos entre sí que otros. Unos funcionan por sí solos, mientras que otros modulan el efecto de aminoácidos: el VIP acentúa la respuesta de neuronas corticales a concentraciones muy pequeñas (subóptimas) de noradrenalina.
Encontramos otros neuropéptidos que pueden ser considerados aparte: la colecistoquinina (CCK), somatostatina, angiotensina, angiotensina, péptido relacionado con el gene de la calcitonina (CGRP), factor liberador de la corticotropina, etc. Esta lista seguramente aumentará en los años por venir. Se enumerarán los miembros más conocidos de cada una de las cinco grandes familias de neuropéptidos considerados hasta ahora: a) Oxitocina/ vasopresina. b) Taquiquininas (que incluye la sustancia P, la kassinina, la eledoisina y la
neuroquinina A). c) Péptidos relacionados con el glucagon (que incluye el VIP, la secretina, la
hormona liberadora de la hormona de crecimiento —GHRH1-24 —, —, etcétera.) etcétera.) d) Péptidos relacionados con polipéptidos pancreáticos (que incluye al
neuropéptido Y, entre otros). e) Péptidos opioides (que incluye las prohormonas proopiomelanocortina, la
proencefalina, la prodinorfina y sus derivados, como las endorfinas y las encefalinas). La b-endorfina es un polipéptido que activa muchas neuronas (p. ej., en el hipotálamo, amígdala, tálamo y locus ceruleus). El cuerpo neuronal contiene un gran polipéptido denominado proopiomelanocortina, el precursor de varios neuropéptidos (p. ej., a, b y g-endorfinas). Este polipéptido es transportado a lo largo del axón y se divide en fragmentos específicos, específicos, uno de los cuales es la bendorfina, que contiene 31 aminoácidos. Tras su liberación e interacción con los receptores opiáceos, se hidroliza por acción de peptidasas en varios péptidos menores y aminoácidos. La metencefalina y leuencefalina son pequeños péptidos presentes en muchas neuronas centrales (p. ej., en el globo pálido, tálamo, caudado y sustancia gris central). Su precursor es la proencefalina que se sintetiza en el cuerpo neuronal y después se divide en péptidos menores por la acción de
peptidasas específicas. Los fragmentos resultantes incluyen dos encefalinas, compuestas por 5aminoácidos cada una, con una metionina o leucina terminal, respectivamente. respectivamente. Tras su liberación e interacción con receptores peptidérgicos, son hidrolizadas hasta formar péptidos inactivos y aminoácidos, como son las dinorfinas y la sustancia P. Las dinorfinas son un grupo de 7 péptidos con una secuencia de aminoácidos similar, que coexisten geográficamente con las encefalinas. La sustancia P es otro péptido presente en las neuronas centrales (habénula, sustancia negra, ganglios basales, bulbo e hipotálamo) y en alta concentración en los ganglios de las raíces dorsales. Se libera por la acción de estímulos dolorosos aferentes. Histamina, Purinas, Prostaglandinas Histamina
La histamina se ha relacionado clásicamente con los fenómenos alérgicos. A nivel periférico, una reacción alérgica puede producir la aparición de urticaria, comezón, enrojecimiento de la piel, constricción bronquial, etc. Estas reacciones alérgicas pueden ser disminuidas con antihistamínicos, agentes farmacológicos que muestran efectos a nivel del sistema nervioso. Este hecho, aunado al de la imposibilidad para la histamina que circula por la sangre de atravesar la barrera hernatoencefálica, hizo pensar que esta sustancia podría ser un neurotransmisor que se producía en el cerebro. La detección neuroquímica de la síntesis de histamina por las neuronas, junto con la particular distribución de estas neuronas histaminérgicas en el sistema nervioso ha apoyado esta sospecha. La histamina se concentra particularmente en el hipotálamo. De allí, estas células envían sus fibras en forma difusa a todo el sistema nervioso, tal como lo hacen las demás neuronas aminérgicas. Se han descrito tres tipos principales de receptores a la histamina. El H 1, descrito en neuronas, glía y células vasculares, es el más prominente y parece actuar por medio de la movilización de calcio intracelular. Los receptores H 2, están relacionados directamente con la adenilato-ciclasa, y los H 3, los más
sensibles a la histamina, se concentran a nivel de los ganglios basales y el bulbo olfatorio. Purinas
En esta familia de moléculas se encuentran los nucleótidos de adenosina. La adenosina ha sido encontrada virtualmente en todas las sinapsis en las que se le ha buscado. Sus principales efectos electrofisiológicos muestran una tendencia a inhibir la liberación de transmisores, pero también se le han descrito efectos postsinápticos, que incluyen desde la interrupción de la liberación en las ardillas, actividad anticonvulsiva (se le ha llamado el anticonvulsivo endógeno), aumento del flujo sanguíneo cerebral e interacciones con el receptor de las benzodiazepinas. Se han localizado al menos dos subtipos de receptor: los P1, que estimulan a la adenilato-ciclasa (y por lo tanto, aumentan la concentración intracelular del AMP cíclico) y que son más sensibles a la adenosina que al ATP. Y los P 2, más sensibles al ATP que a la adenosina y cuya activación estimula la producción de prostaglandinas. A los receptores purinérgicos también se les ha clasificado en relación con los efectos de la adenosina sobre la adenilato-ciclasa en A 1, que la estimulan, y en A2, que la inhiben. Prostaglandinas
Son derivados del ácido araquidónico, consideradas —como las purinas— más como moduladores que como transmisores. Las prostaglandinas, y sustancias relacionadas (prostaciclina y tromboxano), se forman por medio de la ciclooxigenasa, una enzima presente en virtualmente todas las células del organismo (curiosamente, esta enzima es inhibida por la aspirina, y esta inhibición representa parte del efecto terapéutico, analgésico y antinflamatorio de este medicamento). Existen varias prostaglandinas. En el cerebro se ha demostrado la existencia de prostaglandinas de la serie E y de la F (PG E y PGF, respectivamente), en las que cada serie tiene varios miembros. A nivel del hipotálamo, intervienen en la producción de fiebre inducida por bacterias o toxinas.
Otros NT cuyo papel ha sido establecido menos claramente son la histamina, la vasopresina,la somatostatina, el péptido intestinal vasoactivo, la carnosina, la bradicinina, la colecistocinina, la bombesina, el factor liberador de corticotropina, la neurotensina y, posiblemente, la adenosina. El
siguiente
cuadro
muestra
la
clasificación
de
los
principales
neurotransmisores y su función:
Clasificación de neurotransmisores: Neurotransmisor Localización Transmisores pequeños Sinapsis con músculos y Acetilcolina glándulas; muchas partes del sistema nervioso central (SNC) Aminas Varias regiones del SNC Serotonina
Función Excitatorio o inhibitorio Envuelto en la memoria
Mayormente inhibitorio; sueño, envuelto en estados de ánimo y emociones Encéfalo Mayormente excitatorio; envuelto en Histamina emociones, regulación de la temperatura y balance de agua Encéfalo; sistema nervioso Mayormente inhibitorio; envuelto en Dopamina autónomo (SNA) emociones/ánimo; regulación del control motor Areas del SNC y división Excitatorio o inhibitorio; hormona Epinefrina simpática del SNA cuando es producido por la glándula adrenal Norepinefrina Areas del SNC y división Excitatorio o inhibitorio; regula simpática del SNA efectores simpáticos; en el encéfalo envuelve respuestas emocionales Aminoácidos SNC El neurotransmisor excitatorio más Glutamato abundante (75%) del SNC Encéfalo El neurotransmisor inhibitorio más GABA abundante del encéfalo Médula espinal El neurotransmisor inhibitorio más Glicina común de la médula espinal Otras moléculas pequeñas Pudiera ser una señal de la membrana Óxido nítrico Incierto postsináptica para la presináptica Transmisores grandes Neuropéptidos Función en el SN incierta Péptido vaso- Encéfalo; algunas fibras activo intestinal del SNA y sensoriales, retina, tracto
Colecistoquinina Sustancia P Encefalinas Endorfinas
gastrointestinal Encéfalo; retina Encéfalo;médula espinal, rutas sensoriales de dolor, tracto gastrointestinal Varias regiones del SNC; retina; tracto intestinal Varias regiones del SNC; retina; tracto intestinal
Función en el SN incierta Mayormente excitatorio; sensaciones de dolor Mayormente inhibitorias; actuan como opiatos para bloquear el dolor Mayormente inhibitorias; actuan como opiatos para bloquear el dolor
Principales receptores
Los receptores de los NT son complejos proteicos presentes en la membrana celular. Los receptores acoplados a un segundo mensajero suelen ser monoméricos y tienen tres partes: una extracelular donde se produce la glucosilación, una intramembranosa que forma una especie de bolsillo donde se supone que actúa el NT y una parte intracitoplasmática donde se produce la unión de la proteína G o la regulación mediante fosforilación del receptor. Los receptores con canales iónicos son poliméricos. En algunos casos, la activación del receptor induce una modificación de la permeabilidad del canal. En otros, la activación de un segundo mensajero da lugar a un cambio en la conductancia del canal iónico. Los receptores que son estimulados continuamente por un NT o por fármacos (agonistas) se hacen hiposensibles (infrarregulados); aquellos que no son estimulados por su NT o son bloqueados crónicamente (antagonistas) se hacen hipersensibles (suprarregulados). La suprarregulación o infrarregulación de los receptores influye de forma importante en el desarrollo de la tolerancia y dependencia física. La retirada es un fenómeno de rebote debido a una alteración de la afinidad o densidad del receptor. Estos conceptos son particularmente importantes en el trasplante de órganos o tejidos, en los que los receptores están deprivados del NT fisiológico por denervación. La mayoría de NT interactúan principalmente con receptores postsinápticos, pero algunos receptores están localizados a nivel presináptico, lo que permite un control estricto de la liberación del NT.
Los receptores colinérgicos se clasifican en nicotínicos N1 (en la médula adrenal y los ganglios autónomos) o N2 (en el músculo esquelético) y muscarínicos m1 (en el sistema nervioso autónomo, estriado, corteza e hipocampo) o m2 (en el sistema nervioso autónomo, corazón, músculo liso, cerebro posterior y cerebelo). Los receptores adrenérgicos se clasifican en a1 (postsinápticos en el sistema simpático), A2 (presinápticos en el sistema simpático y postsinápticos en el cerebro), b1(en el corazón) y b2 (en otras estructuras inervadas por el simpático). Los receptores dopaminérgicos se dividen en D1, D2, D3, D4 y D 5. D3 y D4 desempeñan un papel importante en el control mental (limitan los síntomas negativos en los procesos psicóticos) mientras que la activación de los receptores D2 controla el sistema extrapiramidal. Los receptores de GABA se clasifican en GABAA (activan los canales del cloro) y GABAB (activan la formación del AMP cíclico). El receptor GABAA consta de varios polipéptidos distintos y es el lugar de acción de varios fármacos neuroactivos, incluyendo las benzodiacepinas, los nuevos antiepilépticos (p. ej., lamotrigina), los barbitúricos, la picrotoxina y el muscimol. Los receptores serotoninérgicos (5-HT) constituyen al menos 15 subtipos, clasificados en 5-HT1 (con cuatro subtipos), 5-HT 2 y 5-HT3. Los receptores 5HT1A, localizados presinápticamente en el núcleo del rafe (inhibiendo la recaptación presináptica de 5-HT) y postsinápticamente en el hipocampo, modulan la adenilato-ciclasa. Los receptores 5-HT 2, localizados en la cuarta capa de la corteza cerebral, intervienen en la hidrólisis del fosfoinosítido. Los receptores 5-HT3 se localizan presinápticamente en el núcleo del tracto solitario. Los receptores de glutamato se dividen en receptores ionotropos de N-metild-aspartato (NMDA), que se unen a NMDA, glicina, cinc, Mg ++ y fenciclidina (PCP, también conocido como polvo de ángel) y producen la entrada de Na +, K+ y Ca++; y receptores no-NMDA que se unen al quiscualato y kainato. Los canales no-NMDA son permeables al Na + y K+ pero no al Ca++. Estos receptores excitadores median en la producción de importantes efectos tóxicos por el incremento de calcio, radicales libres y proteinasas. En las neuronas, la
síntesis del óxido nítrico (NO), que regula la NO-sintetasa, aumenta en respuesta al glutamato. Los receptores opiáceos (de endorfina-encefalina) se dividen en m1 y m2 (que intervienen en la integración sensitivo-motora y la analgesia), D1 y D2 (que afectan a la integración motora, la función cognitiva y la analgesia) y k 1, k 2 y k3 (que influyen en la regulación del balance hídrico, la analgesia y la alimentación). Los receptores s, actualmente clasificados como no-opiáceos se unen a la PCP y se localizan fundamentalmente en el hipotálamo.
Unidad II EL SISTEMA NERVIOSO
El sistema nervioso está constituido por el tejido nervioso del organismo y los elementos de soporte asociados. Desde un punto de vista estructural o anatómico, el sistema nervioso se divide en dos; el Sistema Nervioso Central (SNC) y el Sistema Nervioso Periférico (SNP). El SNC está formado por el cerebro y la medula espinal, mientras que el SNP comprende los nervios, ganglios y receptores especializados. Por otro lado, desde el punto de vista funcional el sistema nervioso se divide, en Sistema Nervioso Somático y Sistema Nervioso Autónomo. El sistema somático es la parte del sistema nervioso que responde o relaciona el organismo con el medio ambiente externo, en cambio el sistema autónomo está en relación con el medio interno orgánico, realizando funciones propias de regulación
y
adaptación
internas.
Ambos
sistemas
no
actúan
independientemente, sino que se hallan interrelacionados y cooperan entre sí. La función del sistema nervioso consiste en recibir los estímulos que le llegan tanto del medio externo como interno del organismo, organizar esta información y hacer que se produzca la respuesta adecuada. Los estímulos procedentes del medio externo son recibidos por los receptores situados en la piel, destinados a captar sensaciones generales como el dolor, tacto, presión y temperatura, y por los receptores que captan sensaciones especiales como el gusto, la vista, el olfato, el oído, la posición y el movimiento. Las señales (o impulsos) que llegan al sistema nervioso periférico, se transmiten a partir de estos receptores al sistema nervioso central, donde la información es registrada y procesada convenientemente. Una vez registradas y procesadas, las señales son enviadas desde el sistema nervioso central a los distintos órganos a fin de proporcionar las respuestas adecuadas.
Sistema Nervioso Central
El Sistema Nervioso Central (SNC), conocido también como Cerebroespinal y Voluntario, que interviene en las funciones de relación, la sensibilidad y el movimiento. El sistema nervioso central está formado por: la médula espinal, estructura alargada de tejido blando, ubicada al interior de la columna vertebral; y el encéfalo, estructura voluminosa situada sobre la médula espinal y al interior del
cráneo. En el encéfalo podemos distinguir tres estructuras: el cerebro, el cerebelo y el bulbo raquídeo.
Todo esto está protegido por sólidas estructuras óseas, que en su conjunto reciben el nombre de estuche cráneo-raquídeo, porque está formado por los huesos del cráneo y las vértebras de la columna vertebral. Además de las estructuras óseas, el sistema nervioso central posee otros elementos de protección: las meninges. Estas son tres envolturas membranosas que lo rodean en forma concéntrica: la duramadre, la más externa y dura, que está en contacto con la protección ósea, es decir, con los huesos craneales y raquídeos; la aracnoides -recibe este nombre por su similitud con la red de una araña-, que viene inmediatamente después y que es una capa muy fina; y la piamadre, también muy delgada, que está en contacto con la médula y el encéfalo. Entre la aracnoides y la piamadre existe un pequeño espacio bañado por el líquido cefalorraquídeo que circula libremente alrededor de este sistema. Este espacio es un verdadero amortiguador, ya que gracias a la presencia de este
líquido los movimientos bruscos o golpes a los que está sometido el sistema nervioso le llegan muy suavizados. Todos los centros nerviosos están conformados por dos sustancias: la gris, constituida por grupos de cuerpos celulares neuronales; y la blanca, formada por axones o fibras nerviosas. En el cerebro y en el cerebelo, la sustancia gris ocupa la parte externa; en la médula espinal se encuentra en el interior. El conjunto encefálico, formado por más de 12 mil millones de neuronas y 50 mil millones de células gliales, dispone de una amplia red de riego sanguíneo condensada en la arteria carótida y la vena yugular, que regulan el flujo de nutrientes, principalmente glucosa y oxígeno. Los capilares sanguíneos y las meninges
constituyen
la
barrera
hematoencefálica,
que
impide
la
contaminación con sustancias nocivas, como las toxinas. Hay doce pares de nervios craneales que van desde la porción inferior del encéfalo a diversos órganos y partes del cuerpo. La mayoría lleva información desde y hacia los órganos sensoriales principales. El primer par está destinado al olfato; el segundo, tercero, cuarto y sexto, a la visión, unos en el aspecto lumínico y otros en el movimiento ocular; el quinto y el séptimo, a la sensibilidad o acción motora de varias regiones de la cara; el octavo, al oído; el noveno, al habla; el undécimo y duodécimo son exclusivamente motores; y el décimo está relacionado con el corazón, los pulmones, el estómago y los intestinos. 1. Medula espinal La medula espinal es una masa cilíndrica de tejido nervioso que se extiende en dirección caudal a partir del bulbo raquídeo. La medula de un adulto mide aproximadamente 45 cm de longitud y ocupa los dos tercios superiores del conducto raquídeo. Durante las primeras etapas del desarrollo la medula espinal ocupa la casi totalidad del conducto raquídeo, pero el crecimiento rápido que experimenta en seguida la columna vertebral da lugar a la disposición que presenta el adulto. La terminación inferior de la medula recibe
el
nombre
de
cono
terminal.
La medula espinal se divide en 31 segmentos: 8 cervicales, 12 torácicos o dorsales, 5 lumbares, 5 sacros y uno coccígeo. Los nervios espinales se dividen en: - Nervios cervicales: existen 8 pares denominados C1 a C8 - Nervios torácicos: existen 12 pares denominados T1 a T2 - Nervios lumbares: existen 5 pares llamados L1 a L5 - Nervios sacros: existen 5 pares, denominados S1 a S5 - Nervios coccígeos: existe un par Los últimos pares de nervios espinales forman la llamada cola de caballo al descender por el último tramo de la columna vertebral.
Los nervios salen de la medula espinal a lo largo de toda su longitud, en número de un par por cada segmento medular. La medula presenta dos engrosamientos, el cervical y el lumbar. El engrosamiento cervical corresponde al origen de los nervios que se dirigen al miembro superior, el engrasamiento lumbar
al
de
tos
nervios
que
se
dirigen
al
miembro
inferior.
Estructura La medula espinal está constituida por substancia gris y substancia blanca que adoptan una distribución bastante regular. La substancia blanca ocupa la parte externa que rodea la substancia gris, y se compone de fibras ascendentes y descendentes sostenidas por la neuroglia. Al examinar un corte transversal de la medula puede observarse que la substancia gris presenta una disposición en forma de H. La parte horizontal de esta H se denomina comisura gris, y cada una de las puntas recibe el nombre de asta. En consecuencia, existen dos astas ventrales o anteriores y dos astas dorsales o posteriores. La substancia blanca se dispone en tres columnas o cordones de fibras, anterior o ventral, lateral y posterior o dorsal, que discurren de un nivel del sistema nervioso a otro. Las fibras que se extienden desde un lugar determinado a otro se agrupan en haces denominados fascículos o tractos. Función La médula espinal transmite los impulsos ascendentes hacia el cerebro y los impulsos descendentes desde el cerebro hacia el resto del cuerpo. Transmite la información que le llega desde los nervios periféricos procedentes de distintas regiones corporales, hasta los centros superiores. El propio cerebro actúa sobre la médula enviando impulsos. La médula espinal también transmite impulsos a los músculos, los vasos sanguíneos y las glándulas a través de los nervios que salen de ella, bien en respuesta a un estímulo recibido, o bien en respuesta a señales procedentes de centros superiores del sistema nervioso central.
La substancia gris de la medula espinal sirve de centro reflejo y forma parte de un
centro
de
distribución
para
las
vías
sensitivas
y
motoras.
La substancia blanca actúa así de gran vía conductora de impulsos hacia el encéfalo
y
a
partir
de
éste.
2. Encéfalo
Es la masa nerviosa contenida dentro del cráneo. esta envuelta por las meninges, que son tres membranas llamadas: duramadre, piamadre y aracnoides. El encéfalo consta de tres partes: Cerebro, Cerebelo y Bulbo Raquídeo.
2.1 Membranas del encéfalo (Meninges) Duramadre
La más externa, la duramadre, es dura, fibrosa y brillante. Envuelve completamente el neuroeje desde la bóveda del cráneo hasta el conducto sacro. Se distinguen dos partes:
Duramadre craneal: está adherida a los huesos del cráneo emitiendo prolongaciones que mantienen en su lugar a las distintas partes del encéfalo y contiene los senos venosos, donde se recoge la sangre venosa del cerebro. Los tabiques que envía hacia la cavidad craneana dividen esta en diferentes celdas: Tentorio o tienda del cerebelo: un tabique transversal tendido en la parte posterior de la cavidad craneal que separa la fosa cerebral de la fosa cerebelosa. En el centro y por delante delimita el foramen oval de Pacchioni, una amplia abertura a través de la cual pasa el mesencéfalo . Por detrás, a lo largo de su inserción craneal corren las porciones horizontales de los senos laterales . La hoz del cerebro, un tabique vertical y medio que divide la fosa cerebral en dos mitades . Presenta una curvatura mayor en cuyo espesor corre el seno sagital superior y una porción rectilína que se une a la tienda del cerebelo a lo largo de su línea medio por la que corre el seno recto. Tienda de la hipófisis que separa la celda hipofisiaria (un estrecho espacio situado sobre la silla turca del esfenoides y ocupada por la hipófisis) de la celda cerebral La hoz del cerebelo, que separa los dos hemisferios cerebelosos. Duramadre espinal: encierra por completo la médula espinal. Por arriba, se adhiere al agujero occipital y por abajo termina a nivel de las vertebras sacras formando un embudo, el cono dural. Está separada de las paredes del conducto vertebral por el espacio epidural, que está lleno de grasa y recorrido por arteriolas y plexos venosos Aracnoides
La intermedia, la aracnoides, es una membrana transparente que cubre el encéfalo laxamente y no se introduce en las circunvoluciones cerebrales. Está
separada de la duramadre por un espacio virtual (o sea inexistente) llamado espacio subdural. Piamadre
Membrana delgada, adherida al neuroeje, que contiene gran cantidad de pequeños vasos sanguíneos y linfáticos y está unida íntimamente a la superficie cerebral. En su porción espinal forma tabiques dentados dispuestos en festón, llamados ligamentos dentados (*). Entre la aracnoides y la piamadre se encuentra el espacio subaracnoideo que contiene el líquido cefalorraquídeo y que aparece atravesado por un gran número de finas trabéculas. 2.2 Partes del encéfalo Desde el exterior, el encéfalo aparece dividido en tres partes distintas pero conectadas: Cerebro: la mayor parte del encéfalo, Cerebelo y Tronco del encéfalo El término tronco, o tallo del encéfalo, se refiere a todas las estructuras que hay entre el cerebro y la médula espinal, esto es, el mesencéfalo o cerebro medio, el puente o protuberancia y el bulbo raquídeo o médula oblongada. El encéfalo también se puede dividir en: Cerebro anterior, Cerebro medio y Cerebro posterior. El cerebro medio es un centro de agrupamiento de fibras nerviosas que ascienden hacia y descienden del encéfalo posterior. No se le reconoce funciones específicas en cuanto al procesamiento de información, auque si se afecta podrían afectarse a su vez muchas funciones al deteriorarse la comunicación. Es por esta razón que nos ocuparemos de estudiar el cerebro anterior y posterior.
2.2.1 Cerebro Posterior
El cerebro posterior o romboencéfalo se encuentra localizado en la parte inmediatamente superior de la medula espinal debajo de la parte posterior del telencéfalo, y abarca el cerebelo, el puente y el bulbo raquideo. El cerebelo – también denominado el "pequeño cerebro" porque parece una versión a pequeña escala del cerebro- se encarga del equilibrio, el movimiento y la coordinación. El puente y la médula oblonga, junto con el cerebro medio, se suelen conocer como “tronco cerebral”. El tronco cerebral recibe, envía y coordina todos los mensajes cerebrales. También controla muchas de las funciones corporales automáticas, como la respiración, la frecuencia cardiaca, la presión sanguínea, la conducta de tragar, la digestión y el parpadeo. El bulbo raquídeo
Es una estructura que se halla en el extremo superior de la médula y como prolongación de ella. En el hombre mide unos 3 cm de longitud. A nivel del bulbo cruzan algunos haces nerviosos dirigiéndose al lado opuesto del cerebro después de juntarse con los que habían cruzado en la médula. De
igual modo las fibras que proceden del cerebro cruzan en el bulbo para dirigirse al lado opuesto a través de la médula.
Funciones del Bulbo: - Es el centro más importante de la vida vegetativa pues en él se encuentran situadas las conexiones centrales relacionadas con la respiración y el ritmo cardíaco, pudiendo ser fatal cualquier lesión de esta región. - Sirve de conexión de algunos nervios craneales. - El bulbo interviene en los siguientes reflejos: el vómito, la tos, la salivación, la respiración, el estornudo, la succión, la deglución, y el vasomotor.
El cerebelo
El cerebelo es, después del cerebro, la porción más grande del encéfalo. Ocupa la fosa craneal posterior y se localiza debajo de los lóbulos occipitales del cerebro, del que está separado por una estructura denominada tienda del cerebelo. Consta de dos hemisferios cerebelosos y una parte intermedia denominada vermis. Se une al tallo cerebral mediante tres pares de pedúnculos cerebelosos; estos pedúnculos son haces de fibras que entran y salen del cerebelo, en cuya superficie aparecen numerosos surcos superficiales próximos unos a otros. Es una estructura con muchas circunvoluciones situada por detrás del cuatro ventrículo y de la protuberancia y unido al tronco cerebral por haces de fibras aferentes, que le llevan impulsos procedentes de la médula, bulbo, puente y cerebro medio y anterior. A su vez, de los núcleos del cerebelo nacen fibras eferentes para cada una de estas regiones.
Un corte sagital del cerebelo muestra que en el exterior del cerebelo (en la corteza cerebelosa) se encuentra la substancia gris, y en el interior la substancia blanca. En la parte más profunda del cerebelo se encuentran los núcleos dentados. El cuarto ventrículo ocupa una localización inmediatamente anterior al cerebelo. Aspecto microscópico La corteza cerebelosa se divide en una capa externa, o molecular, y una capa interna, o granulosa. Entre ambas capas aparecen unas células denominadas células de Purkinje. Aunque las células de las dos capas cerebelosas corticales son de pequeño tamaño, no por ello dejan de ser neuronas. También se halla presente la neuroglia. Función del cerebelo El cerebelo desempeña un papel regulador en la coordinación de la actividad muscular, el mantenimiento del tono muscular y la conservación del equilibrio. El cerebelo precisa estar informado constantemente de lo que se debe hacer para coordinar la actividad muscular de manera satisfactoria. A tal fin recibe información procedente de las diferentes partes del organismo. Por un lado, la corteza cerebral le envía una serie de fibras que posibilitan la cooperación entre ambas estructuras. Por otro lado, recibe información procedente de los músculos y articulaciones, que le señalan de modo continuo su posición. Finalmente, recibe impulsos procedentes del oído interno que le mantienen informado acerca de la posición y movimientos de la cabeza. El cerebelo precisa, pues, toda esta información para poder llevar a cabo las funciones que le son propias. - Se asocia a actividades motoras iniciadas en otras partes del sistema nervioso. -Contribuye al control de los movimientos voluntarios proporcionándoles precisión y coordinación. - Regula y coordina la contracción de los músculos esqueléticos.
- Controla los impulsos necesarios para llevar a cabo cada movimiento, apreciando la velocidad y calculando el tiempo que se necesitará para alcanzar un punto deseado. Así mismo, frena los movimientos en el momento adecuado y necesario. - Ayuda a predecir las posiciones futuras de las extremidades. - Es esencial para el mantenimiento de la postura y el equilibrio por sus conexiones kinestésicas y vestibulares. - Regula el funcionamiento del corazón y de los musculos respiratorios, además de los movimientos de la masticación, la tos, el estornudo, el vomito, etc. Por eso una lesión en el bulbo produce la muerte instantánea por paro cardio- respiratorio irreversible. 2.2.2 Cerebro anterior
El cerebro anterior o prosencéfalo se divide en diencéfalo y telencéfalo. El diencéfalo comprende: el tálamo, el hipotálamo, el quiasma óptico, la hipófisis, los
tubérculos
mamilares
y
la
cavidad
llamada
tercer
ventrículo.
El teléncefalo está formado por los ganglios basales: núcleos caudado y lenticular que forman el cuerpo estriado, y el cuerpo amigdalino y el claustro; el rinencéfalo, el hipocampo y el área septal, que forman el sistema límbico; y la corteza cerebral o neocortex. El ensanchamiento del teléncefalo forma los hemisferios cerebrales que constan de tres lóbulos: frontal, temporal y occipital. Externamente los hemisferios tienen múltiples pliegues separados por hendiduras que cuando son profundas se llaman cisuras. Los dos hemisferios están unidos por el cuerpo calloso, formado por fibras que cruzan de un hemisferio a otro. La corteza cerebral es una capa de sustancia gris que se extiende sobre la superficie de los hemisferios.
2.2.2.1 Diencéfalo
El diencéfalo es una estructura situada en la parte interna central de los hemisferios cerebrales. Se encuentra entre los hemisferios y el tronco del encéfalo, y a través de él pasan la mayoría de fibras que se dirigen hacia la corteza cerebral. El diencéfalo se compone de varias partes: tálamo, hipotálamo, subtálamo, epitálamo, hipófisis, hipocampo, quiasma óptico, tubérculos mamilares y tercer ventrículo. El tálamo está formado por dos cuerpos ovoides de 3 cm de largo y
aproximadamente 1,5 cm de espesor, que se asienta en la profundidad de cada hemisferio cerebral. El tercer ventrículo separa entre sí ambos tálamos, aunque éstos permanecen unidos gracias a un puente de tejido talámico denominado masa intermedia, que se extiende entre ambos. Los tálamos son masas de substancia gris, por lo que contienen cuerpos neuronales y numerosas conexiones sinápticas. Desde un punto de vista funcional, el tálamo es una
estación de relevo sensitivo. Los impulsos nerviosos hacen una escala a nivel talámico, estableciendo sinapsis antes de proseguir su recorrido hacia el córtex cerebral. El tálamo constituye también un centro sensitivo primitivo que sirve para
registrar
un
tipo
de
sensación
generalizada
e
imprecisa.
El hipotálamo se localiza, como su nombre indica, debajo del tálamo. Presenta
una gran variedad de funciones, algunas de ellas bastante insólitas. Por ejemplo, produce como mínimo dos hormonas (oxitocina y vasopresina) y contiene centros que regulan la actividad de la hipófisis anterior, el sistema nervioso autónomo, la temperatura corporal y la ingesta de agua y alimentos. Además, el hipotálamo se relaciona con el estado de vigilia y la sensibilidad emocional. En animales de laboratorio, como el gato, la liberación de la influencia inhibidora que ejerce sobre el hipotálamo la corteza cerebral origina la aparición de estallidos de violencia ante la más pequeña provocación. El subtálamo está delante del tálamo y al lado del hipotálamo, su función
principal se relaciona con el movimiento corporal. Las vías neuronales que lo atraviesan van hacia el tálamo, el cerebelo y los ganglios basales. El epitálamo se sitúa en la parte posterior del diencéfalo, al lado del mesencéfalo. Está formado por la glándula pineal o epífisi y los núcleos de la habénula. La epífisi es una glándula endocrina que segrega la hormona de la
melatonina, esta secreción está relacionada con la cantidad de luz solar existente, a más luz más se segregará. la habénula tiene la función de favorecer la comunicación entre el sistema límbico y la formación reticular. Hipófisis
La hipófisis está situada en la base del encéfalo, unida al hipotálamo y forma parte del sistema neuroendocrino el cual está formado por un conjunto de glándulas (tiroides, paratiroides, amígdalas, hipófisis, epífisis y glándula suprarenal) que sintetizan hormonas y las liberan al torrente sanguíneo. La hipófisis consta de dos partes que funcionan de manera distinta: la hipófisis posterior o neurohipófisis, que se encarga de almacenar y liberar las hormonas
sintetizadas por el hipotálamo (oxitocina y vasopresina). Y la hipófisis anterior o adenohipófisis, que actúa como una glándula secretora por sí misma.
2.2.2.2 Telencéfalo El telencéfalo contiene la información que, esencialmente, nos convierte en lo que somos: la inteligencia, la memoria, la personalidad, la emoción, el habla y la capacidad de sentir y movernos. Áreas específicas del telencéfalo se encargan de procesar diferentes tipos de información. Se denominan lóbulos, y el cerebro consta de cuatro lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital. El telencéfalo se divide en dos mitades, denominadas hemisferio derecho y hemisferio izquierdo, que están conectadas por la parte central mediante un haz de fibras nerviosas (el cuerpo calloso) que les permite intercambiar información. Aunque, a simple vista, ambas mitades pueden parecer como una imagen y su reflejo, muchos científicos creen que tienen funciones diferentes. El hemisferio izquierdo se considera la mitad lógica, analítica y objetiva, mientras que el derecho se considera más intuitivo, creativo y subjetivo. O sea que, cuando usted hace un balance de gastos, utiliza el hemisferio izquierdo; mientras que, cuando escucha música, utiliza el derecho. Se cree que en algunas personas predomina el hemisferio izquierdo, mientras que en otras lo hace el derecho y en otras no predomina ningún hemisferio sino que utilizan ambos hemisferios en la misma medida. La capa más externa del telencéfalo se denomina cortex o corteza cerebral (también conocida como "materia gris"). La información recogida por los cinco sentidos llega a la corteza cerebral a través de la médula espinal. Seguidamente esta información es enviada a otras partes del sistema nervioso para su ulterior procesamiento. Por ejemplo, cuando usted toca un horno caliente, esa información no solo es procesada por el sistema nervioso para que usted mueva la mano, sino que también va a otras partes del cerebro para ayudarle a recordar que no debe volver a tocar un horno caliente en el futuro.
Hipocampo
La formación hipocampal está situada en la superficie media de del lóbulo temporal. Le llega información del córtex, y a su vez envía señales neuronales al hipotálamo y el área septal a través del fórnix. La principal función del hipocampo es la de la consolidación de la memoria y el aprendizaje. Una lesión en esta zona produce amnesia anterógrada, o sea de los aconecimientos ocurridos después de la lesión, afectando así a los recuerdos de hechos específicos, pero curiosamente no afecta al aprendizaje de nuevas capacidades o habilidades. Por ejemplo, una persona podría aprender a montar en bicicleta después de la lesión, pero no recordaría haber visto nunca una bicicleta. Sistema límbico
El sistema límbico está compuesto por un conjunto de estructuras cuya función está relacionada con las respuestas emocionales, el aprendizaje y la memoria.
Nuestra personalidad, nuestros recuerdos y en definitiva el hecho de ser como somos, depende en gran medida del sistema límbico.
Los componentes de este sistema son: amígdala, tálamo, hipotálamo, hipófisis, hipocampo, el área septal ( compuesta por el fórnix, cuerpo calloso y fibras de asociación), la corteza orbitofrontal y la circunvolución del cíngulo. Cerebro
Constituye la masa principal del encéfalo y es lugar donde llegan las señales procedentes de los órganos de los sentidos, de las terminaciones nerviosas nociceptivas y propioceptivas. Se desarrolla a partir del telencéfalo. El cerebro procesa toda la información procedente del exterior y del interior del cuerpo y las almacena como recuerdos. Aunque el cerebro sólo supone un 2% del peso del cuerpo, su actividad metabólica es tan elevada que consume el 20% del oxígeno. Se divide en dos hemisferios cerebrales, separados por una profunda fisura, pero unidos por su parte inferior por un haz de fibras nerviosas de unos
10 cm llamado cuerpo calloso que permite la comunicación entre entre ambos. Los Los hemisferios suponen cerca del 85% del peso cerebral y su gran superficie y su complejo desarrollo justifican el nivel superior de inteligencia del hombre si se compara con el de otros animales.
El cerebro es el órgano que controla la actividad fisiológica -el funcionamiento del cuerpo- e interpreta los impulsos generados por el contacto con nuestro entorno. Contiene los centros nerviosos para el pensamiento, la personalidad, los sentidos y el movimiento voluntario. Este órgano, que pesa alrededor de 1.200 gramos en un adulto, está compuesto por dos hemisferios ubicados en la parte superior del cráneo y que comprenden casi el 90 por ciento del encéfalo. Cada hemisferio mide de 15 a 17 cm desde la parte anterior a la posterior, y juntos miden entre 11 y 14 cm de ancho. Debajo de la corteza cerebral, que es una capa de materia gris llena de pliegues, de unos 2 a 6 mm de espesor, se encuentra la sustancia blanca,
integrada por millones de fibras nerviosas. Al centro del cráneo, la sustancia blanca de ambos hemisferios se une formando una estructura similar a una cuerda: el cuerpo calloso, que es el más grande de varios haces de fibras nerviosas, llamados comisuras, que conectan zonas específicas de los dos hemisferios. Ambas porciones cerebrales están separadas por la cisura de Rolando, surco profundo que debe su nombre al anatomista italiano Luigi Rolando, que lo describió por primera vez a principios del siglo XIX. En la parte anterior de esta hendidura, que separa longitudinalmente ambos hemisferios, se encuentra la zona que controla la actividad motora, mientras que en su parte posterior se ubica el control sensitivo. El hemisferio derecho rige las funciones de la mitad izquierda del cuerpo, y el hemisferio izquierdo controla las de la parte derecha. Esto se debe a que los nervios se entrecruzan en la médula espinal. El surco longitudinal (cisura de Rolando) y otro lateral, llamado cisura de Silvio, separan a los hemisferios en cuatro cuadrantes -que reciben los nombres de los huesos craneanos que los protegen-: son los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital. La detección e interpretación de imágenes visuales está localizada en el lóbulo occipital; la percepción auditiva se encuentra en el temporal, lóbulo donde también se ubica el olfato, el equilibrio y la memoria; en el lóbulo parietal se sitúan el gusto y la percepción del tacto (temperatura, presión y dolor); y en el lóbulo frontal se centra el habla, la elaboración del pensamiento, las emociones y los movimientos. En el interior del cerebro hay cuatro cavidades intercomunicadas, llamadas ventrículos, conectadas con otra cavidad larga y delgada que se dirige hacia abajo por el centro de la médula espinal. Dentro de estos huecos fluye el líquido incoloro denominado cefalorraquídeo o cerebroespinal producido en los ventrículos, y que se renueva cuatro a cinco veces durante el día.
Este medio acuoso, rico en proteínas y glucosa, aporta energía para el funcionamiento de las neuronas y los linfocitos. Estos últimos nos protegen de las infecciones. En otras palabras, al circular a su alrededor, este fluido protege y alimenta a todas las estructuras que conforman el sistema nervioso. Los ventrículos son dos espacios bien definidos y llenos de líquido que se encuentran en cada uno de los dos hemisferios . Los ventrículos laterales se conectan con un tercer ventrículo localizado entre ambos hemisferios, a través de pequeños orificios que constituyen los agujeros de Monro o forámenes interventriculares. El tercer ventrículo desemboca en el cuarto ventrículo, a través de un canal fino llamado acueducto de Silvio. El líquido cefalorraquídeo que circula en el interior de estos ventrículos y además rodea al sistema nervioso central sirve para proteger la parte interna del cerebro de cambios bruscos de presión y para transportar sustancias químicas. Este líquido cefalorraquídeo se forma en los ventrículos laterales, en unos entramados vasculares que constituyen los plexos coroideos. Ventrículos
Los ventrículos cerebrales están compuestos por varias partes: los ventrículos laterales, el tercer ventrículo y el cuarto ventrículo . El líquido cefalorraquídeo se
encuentra
en
el
interior
de
este
sistema
ventricular.
El líquido cefalorraquídeo es un líquido acuoso que se localiza en los ventrículos y en los espacios subaracnoideos. Está producido por los plexos coroideos de los ventrículos, que son como ovillos capilares cubiertos por células epiteliales. Estas células absorben el líquido acuoso de la corriente sanguínea y lo segregan al interior de los ventrículos. El líquido cefalorraquídeo pasa a continuación desde los ventrículos al interior del espacio subaracnoideo a través de las tres aberturas u orificios situados en el cuarto ventrículo. Una vez en el espacio subaracnoideo, se absorbe y vuelve a la corriente sanguínea a través de la membrana aracnoidea, concretamente a través de las vellosidades aracnoideas.
Cualquier obstrucción en la circulación del líquido cefalorraquídeo da como resultado la aparición de un crecimiento ventricular conocido con el nombre de hidrocefalia. Esta afección puede originar un crecimiento global de la cabeza si
ocurre a una edad temprana, cuando los huesos de la cavidad craneal no se han unido de manera definitiva. El líquido cefalorraquídeo, producido de manera continua a partir de la sangre por los plexos coroideos, no puede ser adecuadamente
reabsorbido
en
caso
de
hidrocefalia.
El ser humano posee por término medio un volumen de líquido cefalorraquídeo que oscila alrededor de 135 ml. Este líquido forma una especie de manto protector contra eventuales contusiones o movimientos bruscos de la cabeza, que de lo contrario repercutirían gravemente en la integridad encefálica. Por otra parte, sirve también como medio de derivación hacia la cavidad raquídea del volumen líquido contenido en la cavidad craneal. Por ejemplo, si en la cavidad craneal penetran cantidades excesivas de sangre, la derivación de líquido al interior de la cavidad espinal sirve para acomodar las cantidades adicionales de sangre en el compartimiento craneal. El líquido cerebroespinal también puede servir para el transporte de substancias nutritivas. Ganglios basales.
Se encuentran situados por debajo de la corteza cerebral y a ambos lados del talo (tálamo) son núcleos o manchas grises. Estos ganglios de la base son tres principalmente y reciben el nombre de candado, putamen, globo pálido. El candado es el más interno de los tres, situado a ambos lados del tálamo. El candado está separado del tálamo por fibras de proyección que reciben el nombre de cápsula interna. Esta cápsula interna une zona corticales con zonas diencefálicas, con zonas del tronco del encéfalo y con zonas de la médula. El putamen es un núcleo intermedio, separado por el candado por fibras de la
cápsula interna y que conjuntamente con el globo pálido forman el núcleo lenticular o lentiforme. Los tres núcleos en conjunto forman el cuerpoestriado. Los ganglios de la base están relacionados con el control de los movimientos involuntarios y con el tono muscular. Componente de la sustancia blanca. Está formada por fibras o prolongaciones de los cuerpos neuronales (tanto dendritas, como axones). Se distinguen tres tipos de fibras: -
Fibras de proyección, conectan porciones corticales de los hemisferios con todas las estructuras situadas por debajo del cortex. Van a formar la cápsula
interna.
- Fibras de asociación, interconectan zonas del mismo hemisferio. Se diferencian en fibras cortas y fibras largas. Las fibras cortas interconectan zonas cercanas corticales de unas circunvoluciones a otras (forman como un arco y también se llaman fibras arciformes), interconectan
todo
el
hemisferio
entre
sí.
- Las fibras largas interconectan lóbulos del mismo hemisferio siendo los principales componentes de estas fibras largas el haz o fascículo unciforme que une porciones del lóbulo frontal con porciones del lóbulo temporal; fascículo longitudinal superior, que va a interconectar zonas del lóbulo central con zonas de lóbulo occipital y ramificación al lóbulo parietal; fascículo longitudinal inferior, que interconecta áreas frontales y temporales con áreas occipitales; haz cíngulo, que interconecta porciones del lóbulo frontal con el lóbulo parietal e hipocampo. (situado en lóbulo temporal). - Fibras comisurales o comisuras, conectan partes cerebrales de ambos hemisferios (une puntos simétricos de distintos hemisferios). La principal es el cuerpo calloso situado en la profundidad de la cisura interhemisférica, conecta entre si, ambos hemisferios cerebrales. También está la comisura anterior que es un conjunto de fibras que van a conectar los bulbos olfatorios de ambos hemisferios. La comisura posterior va a interconectar porciones de la glándula pineal en ambos hemisferios. Corteza cerebral
La corteza cerebral es la parte más voluminosa del encéfalo. Una hendidura profunda, denominada cisura longitudinal, lo divide en dos hemisferios, derecho e izquierdo. La corteza es una fina lámina de neuronas interconectadas que forman una capa de unos milímetros de grosor y que recubre la superficie irregular de los hemisferios cerebrales. La superficie de cada hemisferio presenta un conjunto de prominencias y surcos (o cisuras) que proporcionan a la corteza una apariencia plegada, de tal forma que sólo un tercio de esta queda expuesta a la superficie. Tres de estas cisuras sirven para delimitar ciertas áreas del cerebro. Son: 1)
surco central o cisura de Rolando , 2) surco lateral o cisura de Silvio , y 3) surco parietooccipital. Las eminencias situadas entre los surcos reciben el nombre de
circunvoluciones o pliegues. La circunvolución central anterior se sitúa por delante del surco central, y la circunvolución central posterior se coloca inmediatamente
detrás
del
surco
central.
Cada hemisferio se divide en cuatro grandes lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital. En general, los lóbulos se sitúan debajo de los huesos que llevan el
mismo nombre. Así, el lóbulo frontal descansa en las profundidades del hueso frontal, el lóbulo parietal debajo del hueso parietal, el lóbulo temporal debajo del hueso temporal y el lóbulo occipital debajo de la región correspondiente a la protuberancia del occipital. Sus funciones son: Lóbulo Occipital - Centro principal de procesamiento de la información visual. Lóbulo Temporal - Centro principal de procesamiento de la información auditiva. Lóbulo Parietal - Se procesa la información que tiene que ver con el sentido del
tacto. Posee un área especial conocida como la corteza sensorial. Esta es una especie de mapa en la cual hay correspondencia entre áreas de la misma y partes específicas del cuerpo. Lóbulo Frontal - Está relacionado con la actividad de pensamiento (Ej. Análisis,
planificación). Incluye además una zona específica denominada corteza motora que tiene que ver con el control del movimiento voluntario de distintas partes del cuerpo. El lóbulo frontal posee la mayor área de corteza asociativa. Corteza asociativa - En todos los lóbulos hay corteza asociativa y se cree que
la misma tiene que ver con integrar información de distintas áreas, aunque la integración de información en la corteza es un tema que no está totalmente claro. Los surcos o cisuras mencionadas anteriormente actúan como estructuras limítrofes entre algunos de los lóbulos cerebrales. El surco central se localiza entre los lóbulos frontal y parietal. El surco lateral separa el lóbulo temporal situado debajo de los lóbulos frontal y parietal situados encima. El surco parietooccipital puede visualizarse en la superficie central del cerebro.
Hemisferios cerebrales .
Son la porción más voluminosa del encéfalo y se hayan contenidos en la fosa anterior y media del cráneo, por encima de la Tienda del cerebelo y por encima de ésra está en contacto con el hueso occipital. Los hemisferios van a contener los ganglios de la base. La corteza o córtex (porción más superficial) y en su espesor encontramos los ventrículos. Principales cisuras de los hemisferios. Principalmente en la cara externa, vamos a encontrar la cisura interhemisférica, que los divide en hemisferio derecho y hemisferio izquierdo. Luego encontramos la cisura transversa o de Silvio, que va a separar los lóbulos frontal y parietal. La siguiente es la cisura lateral o de Rolando. En la cara parietal de los hemisferios encontramos dos cisuras: cisura parieto-occipital, que separa los lóbulos occipital y parietal; y cisura calacarina, que delimita las áreas del lóbulo occipital. Cisura del cíngulo o calloso marginal. Entre dos cisuras se delimita una especie de corteza que se llama circunvolución. Principales circunvoluciones. Se encuentran la gran mayoría en la cara medial y lateral de los hemisferios. - Circunvolución del cíngulo, situado en la parte medial, entre el cuerpo calloso y la cisura del ángulo. Está relacionada con la percepción sensorial. Sensación: solucionar un problema cuando hay una diferencia. Percepción: la interpretación del estímulo. En la cara externa o lateral vamos a encontrar dos circunvoluciones: -Circunvolución precental o prerrolándica, está relacionada con toda la información y respuesta motora. Desde esta circunvolución van a salir prácticamente todas las fibras motoras que van a ir principalmente a los músculos esqueléticos. El principal grupo de estas fibras se llama fascículo piramidal. -Circunvolución postcentral o postrrolándica, es una corteza sensitiva, va a ser donde llega la información de la mayoría de los receptores sensitivos. Tanto la información motora como sensitiva situada alrededor de la cisura de
rolando (las anteriores) presenta una dispersión topográfica, esto se representa por el hornículo de penfield. Diferencias funcionales entre ambos hemisferios. El hemisferio derecho
controla la parte izquierda y el hemisferio izquierdo controla la parte derecha, porque hay un entrecruzamiento. El punto en el que se entrecruzan se llama decusación pirámides (bulbo raquídeo). Hay diferencias funcionales en los aspectos cognitivos o intelectuales. El hemisferio izquierdo va a regular toda la actividad matemática. El hemisferio derecho va a regular la actividad creativa y artística. En el hemisferio izquierdo se controla el lenguaje. En la mujer predomina el hemisferio derecho (lo emocional, más imaginativa, más concreta, etc). En el hombre predomina el hemisferio izquierdo (más lo cualitativo, lo racional). La integridad de los dos hemisferios produce la unicidad del individuo. El estudio de la corteza cerebral se hace por medio de áreas funcionales, lo descubrió Brodman, por eso también se llaman áreas de Brodman. Corteza somatosensorial
Esta figura muestra las áreas somatosensoriales primarias de la corteza cerebral, es un gráfico donde se representan las zonas del córtex humano donde se reconocen, organizan e integran las sensaciones provinientes de las distintas partes del cuerpo. Como puede observarse, no todas las partes el cuerpo requieren de la misma "cantidad" de corteza especializada. Las áreas somestésicas o áreas de la sensibilidad general, se localizan en la circunvolución central posterior. En esta zona se registran las sensaciones de calor, frío, tacto, presión, dolor y la sensibilidad propioceptíva (sentido de la posición y equilibrio muscular). Cada circunvolución recibe las sensaciones procedentes del lado opuesto del organismo. La disposición de las partes del cuerpo representadas en la circunvolución sigue también un orden inverso, de manera que las áreas sensitivas de los pies se localizan en el extremo superior del córtex, mientras que las áreas para la cabeza ocupan el extremo inferior. Las áreas motoras se localizan en las circunvoluciones centrales superiores. Cada circunvolución controla la actividad del músculo esquelético que ocupa el lado opuesto del organismo. Las diversas partes del organismo representadas en la circunvolución se disponen escalonadamente, de arriba abajo, de modo que la porción superior de la circunvolución controla los movimientos de la extremidad inferior opuesta, mientras que la zona inferior de la circunvolución controla la cabeza y el cuello. Algunas partes del organismo, como la mano y la cara, están más representadas que otras. Ello se debe a la capacidad de tales partes para efectuar movimientos más delicados.
El área promotora, relacionada también con la actividad motora, ocupa una posición inmediatamente anterior a la circunvolución precentral. La estimulación de esta área se traduce en la aparición de una serie de movimientos de naturaleza generalizada, como la rotación de la cabeza, giros del tronco y movimientos generales de las extremidades. Las áreas del lenguaje, o áreas de Broca, se localizan en el lóbulo frontal. En una persona diestra las áreas del lenguaje están mejor desarrolladas en la corteza cerebral izquierda. En un zurdo están más desarrolladas las áreas del lenguaje derechas.
Las áreas visuales se localizan en el lóbulo occipital. En el lóbulo occipital izquierdo se registran los impulsos que se originan en la parte izquierda de cada globo ocular, mientras que en el lóbulo occipital derecho se registran los impulsos que se originan en la parte derecha. Las áreas auditivas se localizan en la circunvolución temporal superior. Cada lóbulo temporal recibe impulsos auditivos procedentes tanto del oído derecho como del izquierdo. Ello se debe a que un número considerable de neuronas encargadas de transmitir los impulsos auditivos no siguen la vía contralateral, sino que se dirigen al lóbulo temporal del mismo lado. El área primaria olfativa se localiza en la superficie medial del lóbulo temporal, y el área primaria gustativa en la cara anterior de la circunvolución central posterior del lóbulo parietal. Existen otras áreas llamadas áreas de asociación. Las situadas en el lóbulo parietal participan en la integración de la información sensitiva procedente de las áreas somestésica, auditiva, visual y gustativa. Las áreas de asociación parietales correlacionan información acerca de las diversas partes del organismo. Las áreas asociativas situadas en la región posterior del lóbulo temporal se relacionan con la integración de datos sensitivos. La afasia visual y auditiva (incapacidad para comprender la palabra oral y escrita) puede asociarse a lesiones de estas áreas asociativas. Las áreas de asociación localizadas en la porción anterior del lóbulo temporal se relacionan con gran variedad de experiencias, aparte de las audiovisuales. Esta porción anterior del lóbulo temporal se ha denominado corteza psíquica a causa de su relación con experiencias pasadas. Las actividades superiores tales como el discernimiento, razonamiento y abstracción dependen también de la corteza cerebral. La parte anterior del lóbulo frontal, denominada área prefrontal, se halla en relación con estos procesos mentales característicos del ser humano. La corteza cerebral ejerce también una influencia de carácter inhibitorio sobre las partes inferiores del sistema nervioso central.
Enfermedades del Sist ema Nervioso Central
Las enfermedades del sistema nervioso central se pueden clasificar en los siguientes grandes grupos: Enfermedades del desarrollo : son aquellas que se producen durante el
desarrollo embrionario o post-natal del sujeto y, en su mayor parte, son enfermedades congénitas debidas a la mutación de algún gen. Algunas de estas enfermedades son la enfermedad de Dow (mongolismo), la agenesia del cuerpo calloso y un gran número de malformaciones del cerebro y de la médula espinal. Enfermedades degenerativas : son las que se producen por degradación de
parte de los componentes del sistema nervioso central por una causa cualquiera, incluyendo el envejecimiento. Entre ellas, se pueden incluir las enfermedades desmielinizantes (que se deben a una degeneración de la vaina de mielina que recubre los nervios), aunque algunos autores las clasifican como un grupo separado debido a su relevancia. Entre estas enfermedades, podemos citar la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis múltiple. Enfermedades vasculares : son aquellas que derivan de algun desorden o
problema de tipo vascular, que produce lesiones en el sistema nervioso central por un aporte defectuoso de sangre y de oxígeno. Entre estas, los ictus o accidentes cerebrovasculares son las más importantes, siendo una de las primeras causas de muerte en los países desarrollados Las demencias : se clasifican como un grupo separado, aunque en la mayor
parte de los casos, las demencias son originadas por una degeneración de algunas estructuras cerebrales relacionadas con las funciones cognitivas, degeneración muchas veces de origen vascular o de otro tipo (desmielinización, metabolismo defectuoso de la neurona, demencia senil) Epilepsias : estas enfermedades se clasifican igualmente por separado aunque
pueden deberse a defectos ocasionados durante el desarrollo del cerebro, de tipo hereditario o producidos por infecciones, traumas, o tóxinas. Trastornos del movimiento : son enfermedades que afectan a los centros
cerebrales que coordinan los movimientos y a lesiones de las vías nerviosas
que inervan las fibras musculares. Algunas de estas enfermedades son el Parkinson o las llamadas enfermedades de la neurona motora. Enfermedades infecciosas : son enfermedades, a menudo agudas, debidas a
la invasión por bacterias, hongos o virus del sistema nervioso central. También puede incluirse en este grupo la enfermedad de Creutzfelt-Jakobs (encefalopatía espongiforme bovina) que es producida por un tipo especial de proteínas llamadas priones Tumores del sistema nervioso central : los tumores del sistema nervioso
central, benignos o malignos, se caracterizan por su díficil acceso, por estar este sistema encerrado en compartimentos óseos (cráneo o columna vertebral). Se distinguen los tumores primarios (tumores intrínsecos del SNC) de los secundarios o metástasis de tumores producidos en otras partes. Hay que destacar que en muchos casos, una enfermedad puede estar incluída en un grupo u otro, y que la frontera entre estos puede ser bastante difusa. Por ejemplo, la enfermedad de Alzheimer puede ser clasificada como una demencia, como una enfermedad degenerativa de la sustancia gris del cerebro o como una enfermedad de tipo genético ya que en muchos casos se encuentra ligada a defectos cromosómicos pertectamente identificados. Problemas cerebrales
Puesto que el cerebro lo controla todo, cuando hay algún problema en el cerebro, suele ser grave y puede afectar a muchas partes diferentes del cuerpo. Las enfermedades hereditarias, los trastornos cerebrales asociados a enfermedades mentales y los traumatismos craneoencefálicos pueden afectar al modo en que funciona el cerebro y alterar las actividades diarias de las demás partes del cuerpo. Los problemas que pueden afectar al cerebro incluyen: Tumores cerebrales. Un tumor es una masa provocada por un crecimiento
anómalo de tejido. Un tumor cerebral puede crecer muy lentamente produciendo muy pocos síntomas hasta alcanzar un tamaño considerable, o puede crecer y extenderse rápidamente, provocando síntomas graves y un rápido empeoramiento. Los tumores cerebrales pueden ser benignos o malignos. Los tumores benignos generalmente se limitan a áreas muy
concretas del cerebro y se pueden curar mediante una intervención quirúrgica si están ubicados en lugares donde pueden extirparse sin dañar los tejidos adyacentes. Un tumor maligno es canceroso y tiene más probabilidades de crecer y extenderse. Parálisis cerebral. La parálisis cerebral es el resultado de un defecto en el
desarrollo o de una lesión cerebral previa al nacimiento o que se produce durante el parto. Afecta a las áreas motoras del cerebro. Una persona con parálisis cerebral puede tener una inteligencia normal o presentar graves retrasos del desarrollo o una deficiencia mental. La parálisis cerebral puede afectar a los movimientos corporales de muchas maneras diferentes. En los casos más leves, solo se asocia a una leve debilidad en los músculos de las extremidades. En otros casos, puede haber mayor deterioro motor –un niño puede tener problemas para hablar y para realizar movimientos básicos, como andar. Epilepsia. Esta afección engloba un amplio abanico de trastornos convulsivos.
Las convulsiones parciales solo afectan a áreas específicas del cerebro, y los síntomas varían dependiendo de la ubicación del foco epiléptico. Otras convulsiones, denominadas crisis generalizadas, afectan a una parte más extensa del cerebro y, cuando ocurren, generalmente provocan movimientos descontrolados de todo el cuerpo y pérdida de conciencia. Aunque en muchos casos se desconoce la causa específica, la epilepsia puede asociarse a lesiones, tumores o infecciones cerebrales. La tendencia a desarrollar epilepsia puede estar acentuada en ciertas familias. Dolor de cabeza. De los muchos tipos de dolores de cabeza existentes, los
más frecuentes son la cefalea tensional (el más común de todos), provocada por la tensión muscular acumulada en la cabeza, el cuello y los hombros; la migraña, un dolor de cabeza fuerte y recurrente de causa poco clara; y la cefalea en brotes, que algunos consideran un subtipo de migraña. Las migrañas aparecen con o sin previo aviso y pueden durar varias horas o días. Parece haber una predisposición hereditaria a padecer migraña así como ciertos desencadenantes que la pueden provocar. Las personas que tienen
migrañas pueden experimentar mareos, entumecimientos, sensibilidad a la luz (fotofobia) y náuseas, así como ver líneas zigzagueantes. Meningitis y encefalitis. Generalmente se trata de infecciones que afectan al
cerebro y a la médula espinal provocadas por bacterias o virus. La meningitis es una inflamación de las capas que recubren el cerebro y la médula espinal, y la encefalitis, una inflamación del tejido cerebral. Ambos trastornos pueden provocar lesiones permanentes en el cerebro. Enfermedad mental. Las enfermedades mentales tienen una naturaleza tanto
psicológica como conductual, e incluyen una amplia variedad de problemas en el pensamiento y en la función. Actualmente se sabe que algunas enfermedades mentales se asocian a anomalías estructurales o disfunciones químicas cerebrales. Algunas enfermedades mentales se heredan, pero a menudo se desconoce su causa. Las lesiones cerebrales y el abuso de las drogas y el alcohol también pueden desencadenar algunas enfermedades mentales. Los síntomas de las enfermedades mentales crónicas, como el trastorno bipolar o la esquizofrenia, pueden empezar a manifestarse durante la infancia. Las enfermedades mentales que se pueden diagnosticar en la población infantil incluyen la depresión, los trastornos del apetito como la bulimia o la anorexia nerviosa, el trastorno obsesivo-compulsivo y las fobias. Traumatismos craneoencefálicos. Los traumatismos craneoencefálicos se
dividen en dos categorías: externos (generalmente afectan al cuero cabelludo) e internos. Los traumatismos craneoencefálicos internos pueden afectar al cráneo, los vasos sanguíneos que hay en su interior o el tejido cerebral propiamente dicho. Afortunadamente, la mayoría de los niños que sufren caídas o se dan golpes en la cabeza solamente se lesionan el cuero cabelludo, lo que suele ser más aparatoso que peligroso. Un traumatismo craneoencefálico interno puede tener implicaciones más graves porque el cráneo actúa a modo de casco protector del delicado tejido cerebral. Las conmociones cerebrales también son un tipo de traumatismo craneoencefálico interno. Consisten en la pérdida temporal de la función
cerebral a consecuencia de un traumatismo. Las conmociones cerebrales repetidas pueden acabar provocando lesiones permanentes en el cerebro. Uno de los contextos en que los niños sufren más conmociones cerebrales es el deporte, de modo que es importante asegurarse de que su hijo lleva la indumentaria y protecciones apropiadas cuando practique deporte, y que abandone el partido cuando sufra un traumatismo craneoencefálico. Sistema Nervioso Periférico
Constituye el tejido nervioso que se encuentra fuera del sistema nervioso central, representado fundamentalmente por los nervios periféricos que inervan los músculos y los órganos. Está formado por el conjunto de nervios que se originan en el encéfalo (en el tronco del encéfalo se llaman pares craneales). Además del encéfalo también están los nervios originados en la médula espinal y se van a llamar nervios espinales o raquídeos. Los nervios originados en el asta lateral, en la cadena simpática y tronco del encéfalo que van a formar el sistema nervioso vegetativo. Son tres grupos: encéfalo, médula espinal, y asta lateral. Pares craneales.
Se originan en la base del encéfalo y más concretamente en el tronco del encéfalo excepto el I y II. Sus fibras se van a distribuir por la cabeza y el cuello y el único que se extiende más allá del cuello es el X par craneal o Vago. La función principal es recoger la sensibilidad y producir la actividad de los órganos
de
los
sentidos,
de
la
cabeza
y
del
cuello.
En todo par craneal en su mayor parte van a ser nervios mixtos (motores y sensitivos): I par . Es sensitivo (únicamente no mixto) se origina en la membrana olfatoria,
es olfatorio: proviene del epitelio olfatorio II par . Nervio óptico (coge la sensibilidad de la retina). III par . Motor ocular común. Es solo motor e inerva los músculos extrínsecos del ojo y el músculo del iris. Es parasimpático.
IV par . Nervio patético. Inerva al músculo oblicuo mayor del ojo. V par . Trigémino. Inerva los músculos masticadores. Recoge la sensibilidad de la piel de la cara, de la mucosa nasal y de los dientes y encías. Tiene un componente parasimpático. VI par . Motor ocular externo. Inerva el músculo recto externo. No tiene fibras
parasimpáticas. VII par . Facial. Contiene gran cantidad de fibras parasimpáticos. Recoge la
sensibilidad de las glándulas salivares y de los 2/3 anteriores. Su rama motora inerva a los músculos de la cara y cuero cabelludo. VIII par . Estatoacústico o vestíbulococlear. Es sensitivo recogiendo la
sensibilidad del tercio posterior de la lengua y la sensibilidad de la mucosa faríngea su porción motora inerva los músculos faríngeos también contiene fibras parasimpáticos. X par . Vago o cardioneumogástrico o cardio-neumo-gastro-intestinal (ID + ½ IG)
contiene el 75% de todas las fibras parasimpáticos. XI par . También parasimpático, recibe el nombre de espinal. Es motor e inerva
los músculos trapecio y ECM (externocleidomastoideo). XII par . Músculo motor que se llama hipogloso. Inerva los musculos extrínsecos e intrínsecos de la lengua. Nervios espinales o raquídeos.
Son motores-esqueléticos, inervan al sistema locomotor de todo el organismo menos de la cabeza. Es un nervio mixto. Está formado por 31 pares de nervios raquideos (31 para el lado derecho y 31 para el lado izquierdo). Estos 31 se distribuyen en 8 cervicales, 12 torácicos o dorsales, 5 lumbares, 5 sacros y un coccígeo. A la salido de la médula estos nervios espinales se van a unir alguno entre si formando plexos nerviosos espinales. Los principales plexos nerviosos son:
-Plexo cervical, formado por nervios raquídeos de C1 a C4. Recogen la sensibilidad y produce el movimiento (sensitivo motor) de los músculos del cuello, del hombro y de parte de la región torácica. -Plexo braquial, está formado por la unión de los nervios C3 – D1 (D3). Recogen la sensibilidad y producir el movimiento de músculos torácicos y músculos de la extremidad superior. -Nervios intercostales o torácicos, se forman desde D1 hasta D12. Recogen la sensibilidad y produce movimiento de los músculos del tórax y abdomen y recogen la sensibilidad de la piel del tórax, abdomen y pelvis. -Plexo lumbar, está formado por L1-L4. El nervio más importante de este plexo es el nervio femoral. Recoge la sensibilidad de la parte inferior del abdomen y la parte superior del miembro inferior. -Plexo sacro, formado por L5-S4, el nervio L5 interconecta o une el plexo lumbar con plexo sacro: formando el plexo sacro. Este último plexo inerva el miembro inferior siendo sus dos principales componentes, el nervio pudendo que recoge la sensibilidad del área genital e inerva los esfínteres de vejiga y recto. El segundo componente es el nervio ciático que inerva a prácticamente toda la pierna y pie y parte del muslo
.
El Sistema Nervioso Periférico está dividido en Sistema Nervioso Somático o Voluntario y Sistema Nervioso Autónomo. 1. Sistema nervioso somático o voluntario
Incluye grupos de neuronas que llevan información desde los órganos sensoriales (incluyendo toda la piel) hasta el sistema nervioso central (principalmente hasta el cordón espinal). A estos grupos de neuronas se les llama neuronas sensoriales o aferentes. Estas neuronas recogen información directamente de los órganos sensoriales y son con formas y sensibilidad particular. Por lo regular, estas neuronas tienen abundantes dendritas y axones cortos.
Por su parte, las neuronas que llevan información desde los órganos sensoriales hasta el sistema nervioso central suelen tener menos dendritas y axones largos. Grupos de estos axones forman lo que generalmente conocemos como nervios. Estos muestran un color blanco debido a la abundancia de capas de mielina, característico de los axones. A estos grupos de axones se les conoce como nervios sensoriales o aferentes. El sistema nervioso somático incluye también todo el conjunto de neuronas que traen respuestas desde el sistema nervioso central hacia los músculos de control voluntario, o sea, los músculos motores; por ejemplo, los que nos permiten mover las manos, dedos, los pies, etc. Esto es lo que se conoce como respuestas musculares voluntarias porque tenemos control de ellas. Estas neuronas suelen ser de axones largos. A estas neuronas y grupos de neuronas (nervios) se les conoce como neuronas o nervios motores o eferentes. 2. Sistema Nervioso Autó nomo o Vegetativo
En términos generales, este sistema se encarga de enviar señales a los músculos de los órganos internos (Ej. corazón, pulmones) y a las glándulas (Ej. adrenales, pituitaria) logrando estimular o inhibir el funcionamientos de tales órganos y/o glándulas (Ej. palpitaciones, digestión, secreción de adrenalina). El funcionamiento de este sistema nervioso está fuera del control voluntario de la persona. Esto tiene varias implicaciones, algunas favorables y otras desfavorables. Esto significa que no tenemos que activarlo voluntariamente , lo que puede ser una ventaja (Ej. no tenemos que decirle al corazón que palpite). Por otro lado, sucede que no tenemos control voluntario directo si quisiéramos (Ej. no podemos directamente controlar a nuestro gusto el que la presión suba o baje). Sin embargo, podemos aprender a emitir o inhibir las reacciones de ese sistema en determinadas circunstancias. Ese aprendizaje se llama condicionamiento clásico . A veces ese aprendizaje puede ser negativo (Ej.
fobias, miedos irracionales a determinados objetos o circunstancias) o puede ser positivo (Ej. la meditación como forma de lograr una respuesta de relajamiento.).
El sistema nervioso autonómico tiene dos subdivisiones que trabajan en conjunto, pero con efectos opuestos sobre los órganos en los que inciden. De esta forma, el sistema opera de manera auto-regulada. Por ejemplo, supongamos que una de las divisiones del SNA hace que las palpitaciones aumenten. Debido a que no hay control voluntario de esa actividad, existe una ramificación del SNA que tratará de reducir las palpitaciones. Ese efecto en direcciones opuestas a veces actúa excitando - inhibiendo (como en las palpitaciones), otras veces lo hace dilatando - contrayendo (como en el caso de las pupilas). Su función es eferente, transmitiendo impulsos que regulan las funciones de las vísceras de acuerdo con las exigencias vitales de cada momento. Es el responsable de modular todas las funciones contenidas o realizadas por las estructuras abdominales y torácicas. Lo realiza por dos sistemas, que son colaboradores en la homeostasis orgánica. Este sistema regula las funciones internas del organismo con objeto de mantener el equilibrio fisiológico. Controla la mayor parte de la actividad involuntaria de los órganos y glándulas, tales como el ritmo cardíaco, la digestión o la secreción de hormonas. Se clasifica en Sistema Nervioso Simpático y Sistema Nervioso Parasimpático. Estos dos sistemas (simpático y del parasimpático) son antagónicos. La distinción entre ambos no es solamente anatómica, sino también funcional, puesto que los dos están presentes en cada uno de los órganos, ejerciendo una función estimuladora (vía simpática) o inhibidora (vía parasimpática). Este procedimiento de trabajo a dúo es químico, y se realiza por medio de neurotransmisores, que son los que llevan los estímulos desde y hacia los músculos. Para que quede más claro este trabajo en equipo, un ejemplo: en el corazón, la vía simpática estimula el impulso cardíaco y la parasimpática lo frena, controlando el ritmo de los latidos. En una persona de salud normal existe un perfecto equilibrio entre ambos sistemas.
2.1 Sistema Nervioso Simpático
Su función es la de adecuar al organismo para reaccionar ante una emergencia (situaciones que el organismo tenga que reaccionar fuera de lo normal, como por ejemplo, combatir o huir para evitar ser destruido). Ante la emergencia, este sistema estimula el corazón para que aumente sus palpitaciones y la sangre fluya más rápido, se segrega más azúcar, aumenta la respiración, disminuye o se paraliza la digestión. Nótese que el sistema no siempre se excita, sino que sólo excita lo que sea necesario para actuar ante la emergencia y a la vez que inhibe los órganos que no sean importantes para la reacción de emergencia. El sistema nervioso simpático utiliza como neurotransmisor la noradrenalina (en su 80%). El otro 20% es utilizada la adrenalina (que tiene más potencia). Las fibras del sistema nervioso simpático de llaman noradrenérgicas o adrenérgicas.
Este sistema, recibe el nombre de toraco-lumbar, porque la porción simpática se encuentra en el asta lateral de la médula de Th1 a L2. Además de esta, está formado por la cadena simpática que es un conjunto de ganglios situados lateralmente a la columna vertebral, formado por 20 ganglios a cada lado de la columna, unidos por unos cordones (cordón simpático). Esta doble cadena (20 ganglios) se unen a nivel del cóccix por el ganglio impar. Desde la cadena simpática los nervios simpáticos se dirigen a ganglios más o menos abundantes y distribuidos por todos los sistemas orgánicos. Otras fibras no hacen sinopsis en los ganglios periféricos. Estas fibras que no hacen sinápsis se llaman nervios esplácnidos e inervan las vísceras directamente. Un tercer tipo de fibras son musculadas por los nervios espinales, inervando glándulas sudoríparas, vasos periféricos (prinipalmente músculo). Está constituido por una doble cadena de ganglios nerviosos que se encuentran a ambos lados de la columna vertebral y que son cúmulos neuronales distribuidos de la siguiente forma: tres cervicales, diez o doce dorsales, cuatro lumbares y cuatro sacros. De estos ganglios simpáticos parten fibras que llegan a los distintos órganos, sobre los que ejercen su función, que consiste en estimular. Este sistema no es independiente, ya que desde el bulbo y la médula espinal parten las fibras que lo controlan. El sistema nervioso simpático prepara al organismo para las respuestas rápidas en situaciones de estrés, como cuando una persona presencia un atraco a mano armada. Cuando ocurre algo que entraña un peligro, el sistema nervioso simpático hace que el corazón bombee más deprisa para que envíe más sangre a las distintas partes del cuerpo que podrían necesitarla. También provoca que las glándulas suprarrenales, que deben su nombre a que están encima de los riñones, liberen adrenalina, una hormona que ayuda a proporcionar una fuerza adicional a los músculos para una huída rápida. Este proceso se denomina respuesta de "lucha o huída". El sistema nervioso simpático es estimulado por el ejercicio físico ocasionando un aumento de la presión arterial y de la frecuencia cardíaca, dilatación de las
pupilas, aumento de la perspiración y erizamiento de los cabellos. Al mismo tiempo, se reduce la actividad peristáltica y la secreción de las glándulas intestinales. El sistema nervioso simpatático es el responsable del aumento de la actividad en general del organismo en condiciones de estrés. Un aspecto interesante del sistema simpático desde el punto de vista psicológico es la definición de qué constituye una emergencia. El sistema simpático se activa ante ciertas circunstancias y no otros. La intensidad y duración de su activación también varía según las circunstancias. Se supone que el sistema prepara al organismo para enfrentar una situación fuera de lo normal la cual requiere para su afrontamiento un consumo de energía y fuerza mayor a la del funcionamiento normal. En ocasiones, el sistema se activa ante situaciones que no tienen una razón natural para entenderse como una emergencia. Por ejemplo, hablar en público, estar cerca de un determinado animal inofensivo (Ej. un lagartijo o un sapo), un sorteo de la lotería, ver una película o una mera palabra. Vemos entonces que en los seres humanos la interpretación mental (forjada a través del aprendizaje socio-cultural) tiene importantes repercusiones importantes sobre el sistema simpático.
2.2 Sistema Nervioso Parasimpático.
Sus centros están ubicados a nivel encefálico y en el plexo sacro en la médula espinal; sus fibras se reparten aprovechando el trayecto de algunos nervios craneales (los de origen encefálico) y el del nervio pélvico (las de origen sacro). De esta manera, las fibras que inervan las glándulas salivales (regulando su secreción) circulan con el nervio facial; numerosas fibras parasimpáticas se unen al neumogástrico, separándose del mismo en la medida que van llegando a los órganos que inervan: corazón, bronquios, estómago, hígado, etcétera. La acción parasimpática depende de la acetilcolina y las fibras nerviosas involucradas reciben el nombre de colinérgicas. En el sistema simpático interviene la adrenalina y las fibras son las adrenérgicas. El sistema nervioso parasimpático recibe la segunda denominación de cráneosacra (pares craneales y hasta lateral sacra).
Parasimpático: cráneo, III, V, VII, IX, XI, X (los impares y el vago) Sacra,
asta
lateral
de
los
segmentos
medulares
S2-
S4.
La porción craneal se dirige a los órganos de los sentidos (principalemente localizados en la cabeza) y las estructuras de la cabeza (neurocráneo y víscera-cráneo). La porción sacra inerva desde la mitad del colon transverso hasta el recto, el aparato renal y aparato genital. Las fibras del parasimpático hacen sinopsis con ganglios periféricos pudiéndose entremezclar con fibras simpáticas. Su función es la mantener el organismo en su nivel de funcionamiento normal. Este sistema es el que mantiene el pulso en su ritmo normal, estimula la conservación de energía, promueve la digestión. Actúa además como un regulador del sistema nervioso simpático. Cuando este último se activa ante una emergencia, es el sistema nervioso parasimpático el que regresa el organismo a su nivel normal. Nótese entonces que el sistema simpático y el parasimpático actúan de manera opuesta (cada uno tiene un efecto opuesto al otro sobre el órgano en cuestión, si uno lo excita el otro lo inhibe). El efecto de ambos produce una autorregulación en el funcionamiento de los órganos internos. Se puede inferir entonces que todo órgano interno es tocado por terminaciones nerviosas simpáticas y parasimpáticas. Mientras el Sistema Nervioso Simpático activa, el sistema nervioso parasimpático hace justamente lo contrario: prepara al cuerpo para el descanso o para retornar al organismo a su estado normal. Esto puede tener como consecuencia resultados indeseables. Por ejemplo, una sobre reacción del sistema parasimpático tras una alta excitación cardíaca incitada por el sistema simpático puede tener como consecuencia un ataque cardíaco. Las diarreas tras un susto o mal rato, pueden ser también un resultado de una sobre excitación del sistema parasimpático. Las úlceras pueden también ser propiciadas por este mecanismo.
También desencadena en el sistema digestivo los movimientos necesarios para digerir la comida a fin de que nuestro organismo pueda asimilar eficazmente los nutrientes que contienen los alimentos que ingerimos. 3. Transmisión Transmisión de los imp ulsos en el sist ema nervioso nervioso autónomo
En la transmisión de los impulsos nerviosos del sistema simpático interviene la norepinefrina como neurotransmisor, mientras que en el parasimpático es la acetilcolina, por lo que ambos sistemas también reciben el nombre de sistema adrenérgico y sistema colinérgico respectivamente. En algunos órganos como el corazón y el pulmón, el antagonismo entre ambos sistemas es claramente apreciable. En otros órganos, la regulación consiste tan solo en el cambio de tono de uno u otro sistema, y en algunos órganos concretos, solo está presente un sistema (por ejemplo, el útero solo está inervado por el sistema adrenérgico) Las neuronas autonómicas se caracterizan por disponer en las ramas terminales de los axones de unas varicosidades o ensanchamientos que contienen las vesículas sinápticas, unos pequeños contenedores en donde se encuentran los neurotransmisores. En estas zonas, los axones no están recubiertos de vainas de mielina para permitir que los neurotransmisores puedan difundir fácilmente y llegar a los receptores de las células de músculo liso o glandulares . Al llegar los neurotramisores neurotramisores a estos receptores se abren abren los canales iónicos situados en la membrana de las células, lo que permite la entrada de iones, es decir de cargas eléctricas. FISIOLOGÍA DE ALGUNOS PROCESOS PSICOLÓGICOS
1.FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN
En la siguiente imagen aparece una sección del globo ocular en la cual se pueden apreciar sus componentes principales.
Esclerótica: tejido duro, blanco y fibroso que conforma la parte exterior del
globo ocular. Es lo que comúnmente conocemos conocemos como el blanco del ojo. Córnea: parte delantera y central de la esclerótica; se trata de un tejido duro y
transparente, al estar formada por proteínas y agua y no poseer ningún vaso capilar. La córnea presenta una cierta curvatura que contribuye a torcer la dirección de la luz concentrándola en la pequeña apertura de la pupila. Pupila: apertura redonda situada en el centro del ojo que permite que la luz
pase al interior del mismo. Iris: músculo circular que rodea a la pupila que permite regular la cantidad de
luz que entra en el ojo, de tal forma que se cerrará siempre que la luz sea muy potente y se abrirá en situaciones de penumbra. Cristalino: lente flexible cuyo objetivo consiste en doblar de nuevo la luz que
ya había sido desviada por la córnea, concentrándola en una pequeña zona en el fondo retinal del ojo. Retina: tejido fotorreceptor que cubre la mayor parte de la superficie interior del
ojo; presenta una forma cóncava y constituye el plano sobre el que se proyectan las imágenes que han experimentado ya las transformaciones propias de la óptica ocular en la córnea, cristalino y humores oculares. La imagen que se forma en ella es invertida, y corresponde de una forma un tanto deformada a la imagen del objeto exterior sobre el que se ha reflejado la luz
que penetra ahora hasta el fondo del ojo. Allí se absorben los cuantos de luz y se transforman en energía electroquímica que se transmite al cerebro por medio de las fibras nerviosas del nervio óptico; esta emisión de energía hasta el cerebro es la que produce la visión. La retina consta de tres estratos básicos de tejido neural. El estrato que contiene las células fotorreceptoras se encuentra sorprendentemente en la parte más profunda de la retina. En este nivel profundo se encuentran los dos tipos de fotorreceptores: los conos y los bastones . Estos dos tipos de células fotorreceptoras diferenciadas se relacionan con dos tipos de visión también diferenciados: visión en condiciones de baja luminosidad (nocturna) basada en los bastones, y visión en condiciones de alta luminosidad (diurna) basada en los conos. Cuando la luz alcanza a estas estructuras se producen una serie de complejas reacciones químicas que conducen a una hiperpolarización, la cual produce la señal nerviosa que saldrá por el nervio óptico a través de las células ganglionares. Fóvea: pequeña región en el centro de la retina; se trata de la zona con mayor
densidad de fotorreceptores. En concreto, se observa que no existen bastones, sólo conos en una estructura altamente compacta, y con una forma ligeramente distinta a la que presentan en el resto de la superficie retinal (son más alargados y más finos). Se puede decir que es la parte más importante de la retina, puesto que cuando fijamos la mirada en un objeto no hacemos otra cosa que mover la cabeza y los ojos para que la proyección de su imagen en el fondo del ojo se realice precisamente sobre la fóvea. Nervio Óptico: haz formado por los axones de las células ganglionares de la
retina. El punto en el que se concentran todos los axones es el único en toda la retina que carece de células fotorreceptoras, y por lo tanto, de visión; de ahí que reciba el nombre de punto ciego . Una forma de mostrar la existencia del punto ciego es con el siguiente procedimiento: observe la figura que aparece a continuación. En ella hay un punto y una "X". Lo que tiene que hacer es colocarse a unos 30 cm de la pantalla de forma frontal al dibujo, y cerrar el ojo derecho. Con el ojo izquierdo
(y sin girar la cabeza) debe mirar a la "X". Siempre situado de forma frontal y perpendicular a la pantalla, comience muy lentamente a alejarse de la misma sin dejar de mirar a la "X" con el ojo izquierdo. Llegará un momento en el que el punto de la izquierda súbitamente "desaparecerá".
La explicación a este impactante fenómeno es muy sencilla: hemos prescindido de visión estereoscópica (al cerrar un ojo) y hemos fijado la vista en un punto determinado (la "X"). Lo que hemos conseguido al desplazarnos lenta y perpendicularmente a la pantalla es que la proyección del punto a la izquierda del dibujo en nuestra retina se fuera desplazando hasta llegar a la salida del nervio óptico (o punto ciego), donde como ya hemos dicho antes, no existen células fotorreceptoras. Por eso el punto desaparece. Si cuando esto ha ocurrido nos acercamos o alejamos un poco más de la pantalla, el punto de nuevo "reaparecerá". ÁREAS DE PROYECCIÓN CEREBRAL
La información procesada retinalmente se transmite al cerebro por los axones ganglionares de los nervios ópticos, uno de cada ojo, por dos vías distintas: la vía primaria a través del sistema genicular estriado ; la vía secundaria a través del sistema tectopulvinar . Estos dos sistemas son dos formaciones específicas situadas en lugares precisos del cerebro. Los dos nervios ópticos se cruzan en el llamado quiasma óptico . En este cruce de caminos en forma de X unas fibras del ojo izquierdo van al hemisferio cerebral derecho y otras hacia el izquierdo. Igualmente, fibras del ojo derecho van al hemisferio cerebral izquierdo y otras al derecho (ver imagen):
Las fibras de la retina temporal (la parte más cercana a la oreja) permanecen en el mismo hemisferio, y las fibras de la retina nasal (la parte más cercana a la nariz) cruzan al otro hemisferio. · Sistema Genicular Estr iado: los haces fibrosos que salen del quiasma óptico
no se llaman ya nervio óptico, sino tracto óptico . Una parte principal de estas fibras alcanza una formación cerebral denominada núcleo geniculado lateral (NGL) situada en el tálamo (cerebro medio), donde sinaptan con neuronas
correspondientes.
Las fibras que salen del NGL se abren en forma de abanico y llegan al lóbulo occipital (área posterior del cerebro): al área 17 (córtex estriado o corteza visual primaria) y a las áreas 18 y 19 (córtex extraestriado o corteza visual secundaria). Las funciones visuales del sistema genicular estriado se especializan en la identificación y reconocimiento de imágenes. · Sistema Tectopulvinar: la otra parte del tracto óptico conduce a una
formación en la base del cerebro (cerebro medio) conocida como tecto , mucho más antigua evolutivamente. La parte visual del tecto conecta con el colículo superior , desde donde la proyección sigue más arriba hacia el tálamo, tocando
los núcleos pulvinar y lateral post erior . Por último, las fibras se encaminan a las áreas visuales del córtex (áreas 17, 18 y 19). Las funciones visuales del sistema tectopulvinar tienen que ver con la localización de objetos en el espacio. 2. FISIOLOGÍA DE LA AUDICIÓN
El oído humano es un diminuto e ingenioso aparato preparado para recepcionar ondas sonoras y transformarlas en un código neural, cuya interpretación se realiza a nivel del cerebro. Para este fin el oído actúa como amplificador, filtro, atenuador y medidor de frecuencias, al mismo tiempo que funciona como un sistema de comunicación de varios canales. Dentro de los confines de aproximadamente 16 cm3, nuestros oídos utilizan principios acústicos, mecánicos, electrónicos y de matemática elevada para llevar a cabo lo que hacen. Veamos una de las tantas cosas que pueden hacer los oídos, siempre y cuando el aparato auditivo no presente alguna lesión: * Los oídos captan desde el más leve susurro hasta el atronador estruendo de un avión de reacción; es decir, una sonoridad diez billones de veces mayor. En términos técnicos, esto es un campo auditivo de unos 130 decibeles (dB). * Los oídos tienen una enorme capacidad selectiva. En un medio de una multiplicidad de señales acústicas podemos escuchar la voz de una sola persona, o detectar en una orquesta de cien músicos si un instrumento ha emitido una nota equivocada.
* Los oídos son capaces de captar y localizar la posición de la fuente de un sonido con una exactitud aproximada de un grado. Lo hacen percibiendo las minúsculas diferencias que hay en el tiempo de llegada del sonido a cada uno de los oídos y en la intensidad con que llega a ellos. La diferencia de tiempo puede ser de tan sólo diez millonésimas de segundo, pero los oídos pueden detectar y trasmitir ese mensaje al cerebro. * En un adulto, los oídos tienen la capacidad de reconocer y distinguir unos 400 000 sonidos diferentes, los cuales están ligados al habla, a la música y a los sonidos que producen el hombre y la naturaleza. Los mecanismos del oído analizan automáticamente las ondas sonoras y las compara con las que están acumuladas en la memoria. Así es como se puede saber si cierta nota musical procede de un violín o de una flauta, o quién es la persona que está hablando por teléfono. El aparato auditivo se compone de tres partes: oído externo, oído medio y oído interno. El oído externo
El oído externo sirve de vehículo para el pasaje de las ondas sonoras del aire y canaliza hacia el interior del oído. Está formado por una parte claramente visible, denominada el pabellón de la oreja y un canal o conducto auditivo externo que termina en el tímpano. Este último vibra y transmite las vibraciones al oído medio. El pabellón de la oreja tiene las propiedades de un megáfono. Su forma abocinada y sinuosa le permite captar y enfocar las vibraciones sonoras agudas y localizar la fuente de los sonidos. El canal auditivo externo es un tubo de unos 2,5 cm. de largo, con un volumen de 6 cm3 de aire. El tímpano está colocado, respecto al canal auditivo externo, como el parche respecto al cuerpo del tambor, con la diferencia que las vibraciones del aire llegan al tímpano desde fuera y desde dentro del tambor, siendo la membrana timpánica el límite entre el oído externo y el medio.
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El oído medio
El oído medio tiene la función de transformar la vibración acústica de la onda sonora en vibración mecánica y transmitirla al oído interno. En el oído medio se encuentran tres huesecillos: el martillo, el yunque y el estribo, los que forman una cadena cuyos eslabones se articulan y se mueven al unísono con los movimientos del tímpano. Cabe señalar, también, que esta cámara del oído medio tiene un pasaje de aire hacia la boca, al que se llama trompa de Eustaquio, el cual permite igualar la presión de aire con el oído externo. Los tres huesecillos indicados obran a manera de palanca. El tímpano pone en movimiento al martillo y éste da movimiento al yunque, que a su vez lo transmite al estribo. La platina del estribo es la tapa de la ventana oval. El vaivén de la platina provoca un movimiento de pistón que perturba el fluido que contiene el oído interno: la endolinfa. En este punto se produce la transformación de las vibraciones de un medio sólido (huesecillos) en vibraciones en un medio líquido (fluido del conducto coclear).
Los huesecillos cumplen también una función protectora. Cuando los sonidos son muy intensos el eje de movimiento del estribo se desplaza en forma tal que el pistón rota sobre su eje sin empujar la platina. Este cambio de eje de rotación se logra por la acción de dos pequeños músculos: el tensor timpánico y el estapedio. El oído interno
En el oído interno se encuentra la cóclea, en forma de caracol, enroscada dos vuelas y media, la que está dividida, por dentro y a lo largo, en tres compartimientos: el canal vestibular, el canal coclear y el canal timpánico. La línea divisoria entre el canal coclear y el canal vestibular la establece una lámina delgada y flexible denominada membrana de Reissner . La membrana basilar , por su parte, separa el canal coclear del canal timpánico. El canal
coclear está lleno de un líquido llamado endolinfa, el cual no se comunica con los otros canales terminando en una bolsa cerrada en el extremo de la cóclea. El canal vestibular y el canal timpánico están repletos de perilinfa y ambos se comunican mediante una pequeña abertura denominada helicotrema. Las vibraciones aéreas (sonido) son trasmitidas desde el tímpano al estribo a través de los otros huesecillos. La placa inferior del estribo vibra hacia dentro y hacia fuera de la ventana oval. Los cambios de presión en la perilinfa del canal vestibular tienen lugar a causa de dichas vibraciones, los que son también trasmitidos a la endolinfa del conducto coclear a través de la flexible membrana de Reissner. Los cambios de presión en el conducto coclear afectan al canal timpánico a través de la membrana basilar, en la que se encuentra el órgano de Corti. Órgano de Corti. Se denominó así en honor a Alfonso Corti, quien en 1851
descubrió que éste era el verdadero centro de la audición. Este órgano es una estructura receptora adosada a la membrana basilar, situada en el canal coclear. Transduce vibraciones de la membrana basilar en impulsos nerviosos cuando las células ciliadas se doblan por los movimientos de dicha membrana. El órgano de Corti se extiende a lo largo de la membrana basilar, desde su base hasta su vértice, en el cual las células ciliadas se encuentran dispuestas
en hileras, siendo éstas las que transducen y comunican la información sonora al cerebro. Las células ciliadas como receptoras sensoriales del órgano de Corti, están inervadas por terminales de células nerviosas del nervio auditivo (VIII par craneal), a través de las que se canaliza la información al cerebro. Dicho nervio comprende una porción vestibular y otra coclear. Esta última es la que conduce la información proveniente de las células ciliadas, arribando al área auditiva que ocupa la porción lateral convexa de la región temporal del cerebro, donde se selecciona, analiza y descifra lo que oímos. 3. FISIOLOGÍA DEL LENGUAJE
El lenguaje es la actividad simbólica de la representación del mundo mas específicamente humana (Berk, 1994). El lenguaje es el proceso cognitivo que nos diferencia de los animales de otras especies. (Palacios, 1996) La relación funcional entre los dos hemisferios del cerebro ha sido el foco principal de la investigación en neuropsicología y neurología clínica durante mas de un siglo (Crystal, 1994). Por algún tiempo se pensó que el hemisferio izquierdo en el control de la mayor parte de las actividades. Hoy se reconoce que cada uno tiene su propio papel y esta mas implicado en la ejecución de algunas actividades y menos en la de otras, y se afirma, por tanto, que uno es el dominante o principal para ciertas funciones mentales(Crystal, 1994). Se conoce como lateralización el desarrollo de estas funciones en uno de los hemisferios (Crystal, 1994). El lenguaje y la preferencia manual han sido desde hace mucho tiempo los dos factores principales en toda discusión sobre la dominancia cerebral. El hemisferio izquierdo es dominante para el lenguaje en la mayoría de las personas diestras (Crystal, 1994). Este hecho se manifiesta de modo más notorio en los casos de afasia, en los que, un daño en el lado izquierdo del cerebro puede causar un problema de lenguaje y una parálisis en el lado derecho. Sin embargo, la relación no es simétrica: no se sigue de modo automático que el hemisferio derecho sea dominante para el lenguaje en los
zurdos. Los zurdos no son en modo alguno un grupo homogéneo, y el hemisferio izquierdo es dominante en el lenguaje y esta muy implicado en el. (Crystal, 1994) Además, no debe olvidarse que hay varias actividades en las que suelen participar ambos hemisferios, hecho que inspira gran numero de investigaciones debido a que los especialistas se interesan mas en las capacidades integradoras del cerebro que en las lateralizadas. (Crystal, 1994) Las áreas propuestas para el procesamiento del habla la escucha, la lectura, la escritura y el lenguaje de los signos se localizan de modo principal en las cisuras del Silvio y de rolando o en torno a ellas. Se Han identificado varias áreas especificas (Silbernagl, 1985). La parte frontal del lóbulo parietal a lo largo de la cisura de rolando participa fundamentalmente en el procesamiento de las sensaciones y puede estar unida con las áreas del habla y auditiva en un nivel mas profundo. (Crystal, 1994) El área frente a la cisura de rolando participa de modo principal en el funcionamiento motor de esta manera, tiene importancia para el estudio del habla y la escritura. (Crystal, 1994) Un área en la parte posterior y superior del lóbulo temporal que se extiende hacia arriba en el lóbulo parietal, desempeña una parte fundamental en la comprensión del habla es el área Wernicke (Crystal, 1994). Cuando esta se daña el lenguaje es constante y gramaticalmente bien estructurado pero contiene muchas palabras sin sentido. (Berk, 1996) El área principal implicada en la recepción auditiva conocida como giro de Heschl se encuentra en la parte superior los lóbulos temporales. (Crystal, 1994) La parte posterior e inferir del lóbulo frontal esta implicada de manera primordial en la codificación del habla. Es el área de Broca (Crystal, 1994). Los daños en esta área generan afasia que es un problema de comunicación en el que la persona tiene una buena comprensión pero tiene problemas al articular el lenguaje, es decir, al hablar (Berk, 1996).
Otra área hacia la parte posterior del lóbulo frontal puede estar implicada en el control motor de la escritura. Se conoce como centro de Exner (Crystal, 1994). Parte de la región parietal izquierda, cercana al área de Wernicke, esta implicada en el control del lenguaje de signos manual (Crystal, 1994). El área posterior del lóbulo occipital se utiliza principalmente para el procesamiento
de
las
entradas
visuales
(Crystal,
1994).
Procesamiento neuro lingüístico
Algunas de las rutas neurales que se consideran implicadas en el procesamiento del lenguaje hablado. Producción del habla. Se piensa que la estructura básica de la emisión se genera en le área de Wernicke y se envía al área de broca para su codificación. El programa motor pasa entonces al área motora adyacente, que rige a los órganos de articulación (Crystal, 1994). Lectura en voz alta. La forma escrita se recibe primero en el cortex visual y luego se transmite vía giro angular al área de Wernicke, donde es asociada con una representación auditiva. La estructura de la emisión se envía después a la área de broca (Crystal, 1994). Comprensión del habla. Las señales llegan al cortex auditivo desde el oído y se transfieren al área adyacente de Wernicke, donde se interpretan (Crystal, 1994).
Los nervios craneales implicados en el lenguaje son: El vago: es un nervio mixto y se distribuye de manera muy amplia en cabeza cuello, tórax y abdomen. Sus fibras motoras se originan en un núcleo de la médula oblongada y terminan en los músculos de faringe, laringe, vías respiratoria y corazón; esófago, estomago, intestino delgado, intestino grueso y vesícula biliar (Tortora, 1984). Los impulsos que viajan por la fibras motoras generan movimiento de músculos esqueléticos, cardiacos y viscerales. Las
fibras sensoriales del vago inervan en esencia las mismas estructuras que las motoras. A semejanza del glosofaríngeo incluyen fibras sensoriales que se originan en los propioceptores de músculos que inervan (Silbernagl, 1985). El corte de ambos nervios en la porción superior del cuerpo interfiere con la deglución, origina parálisis de las cuerdas bucales e interrumpe la transmisión de sensaciones provenientes de muchos órganos (Tortora, 1984). El Hipogloso: también es un nervio mixto. Sus fibras motoras tienen origen en un núcleo de la medula oblongada, atraviesan el hipogloso e inervan los músculos linguales; estas fibras transmiten impulsos relacionados con la articulación del lenguaje y la deglución. La porción sensorial del nervio hipogloso consiste en fibras que tienen origen en propioceptores de los músculos linguales y terminan en la medula; conducen impulsos relacionados con sensaciones musculares (Silbernagl, 1985). La lesión del hipogloso dan como resultado dificultad para la masticación, articulación del lenguaje y la deglución. Al llevar la lengua hacia delante esta se desvía hacia el lado afectado mismo que experimenta atrofia (Tortoria, 1984). Afasia
Se conoce como afasia o difasia al trastorno del lenguaje que surge cuando resulta dañada una área del cerebro que participa en le procesamiento del lenguaje. Habitualmente se define a la afasia como un trastorno de la comprensión o la producción del lenguaje causado por un daño cerebral especifico, por lo tanto excluye de manera clara los trastornos del lenguaje asociados con otras condiciones, como la sordera periférica o la demencia senil (Crystal, 1994). Causas de la afasia : El cerebro depende por completo del oxigeno que aporta
el torrente sanguíneo, las células cerebrales mueren si se les priva de oxigeno durante algunos minutos. Existen muchos accidentes cerebro-vasculares que pueden dar lugar a ello y que explican en torno a un 85% en todos los casos de afasia. En los adultos occidentales, las arterias se recubren de depósitos grasos de colesterol, asociados con factores como el tabaquismo la dieta y la
falta de ejercicio: estos depósitos ocasionan un estrechamiento y obstrucción de las arterias lo que puede dar lugar a un accidente de este tipo (Crystal, 1994). Cualquiera que sea la razón, si estos hechos suceden en la parte del cerebro que participan en los procesos de lenguaje es probable que el resultado sea una Afasia (Tortora, 1984). Las otras causas de afasia incluyen ciertas clases de tumor cerebral, enfermedades del cerebro y daño traumático (Crystal, 1994). En torno a una cuarta parte de los pacientes se recupera en un plazo de 3 meses. La tasa de progreso disminuye a partir de entonces, la recuperación completa se hace cada vez menos probable transcurridos los seis meses (Crystal, 1994). Tipos de Afasia: Ha habido muchas clasificaciones diferentes de la afasia, lo
que refleja la dificultad que los especialistas encuentran para agrupar a los pacientes de modo que sus rasgos de conducta coincidan. Algunas categorías fundamentales tienen homogeneidad suficiente, tanto en el ámbito médico como en el de loa conducta y se siguen citando como síndromes afásicos clásicos (Silbernagl, 1985). Afasia de Broca: La lesión se sitúa clásicamente en el área de Broca y su entorno y es típico que se extienda en cierto grado a lo largo de la cisura de Silvio. La naturaleza de los síntomas ha llevado a que también se denomine afasia expresiva o motora. En general, el lenguaje se caracteriza por un grave deficiencia de fluidez, es lento, trabajoso, dubitativo, a menudo se pronuncia una sílaba cada vez y hay gran dificultad en la articulación y perturbación de los rasgos suprasegmentales. Las operaciones son breves y se reducen a un estilo telegráfico, con una utilización limitada de los procesos normales de construcción gramatical. A menudo, se repiten palabras individuales la comprensión del lenguaje cotidiano es casi normal (Crystal, 1994). Afasia de Wernicke: La lesión se localiza clásicamente en el área de Wernicke, aunque existe cierta variabilidad la naturaleza de los síntomas ha llevado a que
se la denomine también afasia receptiva o sensorial. El lenguaje se caracteriza por su fluidez a veces excesiva y por la ausencia de dificultades de articulación si bien pueden a parecer varias pausas desiguales, habitualmente existe una perturbación severa de la comprensión, aunque obscurecida por una entonación normal. El habla muestra muchos patrones estereotipados, circunlocuciones secuencias inteligibles, errores en la elección de palabras y fonemas y problemas en la recuperación de palabras de la memoria (Crystal, 1994). Afasia Global: Los síntomas son una combinación de los propios de la afasia de broca y de Wernicke severas. Existe una reducción casi total en todos los aspectos del lenguaje hablado y escrito. Las capacidades expresivas del paciente son mínimas y en la mayoría de los casos no mejoran con el tiempo. La comprensión del lenguaje hablado, inicialmente muy reducida, muestra una recuperación muy limitada. A veces se conoce este desorden como síndrome de afasia irreversible (Crystal, 1994). Otros síntomas: A menudo la afasia se acompaña de otros síntomas: 1.- Agnosia: dificultad para reconocer estímulos sensoriales familiares (Silbernagl, 1985). 2.- Apraxia: dificultada a menudo grave para controlara los movimientos voluntarios de los miembros u órganos vocales (Tortora, 1984). 3: Anartria: es frecuente que se manifieste una debilidad o parálisis concurrente en el lado del cuerpo opuesto al hemisferio dañado. Cuando esta debilidad afecta al rostro o al cuello, el funcionamiento de los órganos vocales puede resultar más difícil (Crystal, 1994). 4. FISIOLOGÍA DEL SUEÑO
Todos tenemos la experiencia de soñar y por ello sabemos lo que es un sueño y tenemos la experiencia de que es algo más de lo que contamos, que nuestros relatos no los recogen de una forma exacta, sin embargo el conocimiento
científico de los sueños tiene que basarse en las narraciones que se hacen de ellos, porque no vale analizar exclusivamente nuestros propios sueños para hacer una teoría sobre ellos. Las fases del sueño
Dentro del sueño se distinguen distintas fases que se identifican por la existencia o no de un movimiento rápido de ojos (REM: Rapid Eye Movement), que es visible debajo del párpado para el observador. En el sueño no-REM (NREM) que se llama también sueño lento, se distinguen también cuatro etapas (Bobes, Diaz y Bomper, 1999): 1. La Etapa 1 de transición de la vigilia al sueño, ocupa cerca del 5% del tiempo de sueño en adultos sanos, desaparecen las ondas alfa que en el EEG corresponden a la vigilia y son substituidas por ondas más lentas (ondas theta) propias del sueño NREM. También aparece un enlentecimiento del latido cardíaco. Durante esta fase, el sueño es fácilmente interrumpible. Esta etapa dura pocos minutos. 2. La Etapa 2 aparece a continuación de la 1 y representa más del 50% del tiempo de sueño. Se caracteriza por ondas electroencefalográficas con una frecuencia mayor, que las theta. El tono muscular se hace algo más débil y se eleva el umbral del despertar. Corresponde al principio del sueño propiamente dicho. 3. Las Etapas 3 y 4 se corresponden al sueño más profundo porque durante ellas aparecen las ondas delta, que son muy lentas. El tono muscular es débil y la frecuencia cardiaca y respiratoria disminuyen. Durante ellas ocurren los sueños, así como los episodios de terror nocturno en el niño y los episodios de sonambulismo. Los movimientos oculares, si existen, son lentos. Después de pasar por estas etapas, durante unos 70 a 120 minutos, suele presentarse la primera fase REM (Rapid Eye Movement, Movimiento Rápido de Ojos). El tiempo que se tarda en iniciar esta fase nos dará la latencia REM. El sueño REM ocupa el 20% del tiempo total del sueño en el adulto, aunque varía
con la edad, siendo mayor en los niños y en él se observan descargas de movimientos oculares rápidos y una abolición completa del tono muscular, la frecuencia respiratoria y el pulso se hacen más rápidos e irregulares. Luego, las diferentes fases del sueño se alternan cíclicamente a lo largo de la noche, durante la primera parte del sueño predomina el sueño NREM y durante la segunda los periodos REM se van haciendo más largos. Durante el sueño normal aparecen periodos de vigilia tan breves que pueden no ser recordados al día siguiente. Los estudios sobre la fisiología del sueño han avanzado de forma muy importante en los últimos años basándose en las nuevas tecnologías de neuroimagen, entre otras. Las características fisiológicas de la actividad onírica varía a lo largo de las distintas etapas del sueño. Durante el sueño REM aparecen imágenes más raras y estrafalarias, los reportes de los sueños son más largos, más emocionales que en las etapas NREM lo que correlaciona con la diferente fisiología de estas fases. Diferencias en los sueños de las disti ntas fases
Los sueños que se reportan cuando uno se despierta en la fase REM del sueño son típicamente más largos, más nítidos perceptivamente (llegando a tomar la forma de alucinaciones), más animados motóricamente, que cambian rápidamente de escena y son más raros y estrafalarios, más cargados emocionalmente y menos relacionados con nuestra vida normal que los que se narran cuando nos despertamos en la fase NREM. Por el contrario los que surgen del despertar en las fases NREM contienen más representaciones de nuestras preocupaciones cotidianas y son más de tipo pensamiento y menos como imágenes (Hobson et al., 2000). El mismo autor menciona las siguientes características de los sueños REM, que se dan en ellos casi siempre y raramente en los sueños NREM: 1. Contienen percepciones alucinatorias.
2. Las imágenes cambian rápidamente y son raras y estrafalarias, aunque también se refieren a nuestra vida cotidiana. 3. Son tan vívidos que a veces nos hacen dudar si estamos dormidos o despiertos. 4. La reflexión racional en los sueños está ausente o muy reducida, aunque actualmente se piensa que la reflexión, el autocontrol y otras formas metacognitivas son más comunes de lo que se pensaba. 5. A los sueños les falta estabilidad en la orientación, así los lugares, las épocas y las personas se fusionan de forma plástica incongruente y discontinua. 6. Los sueños crean historias para integrar todos los elementos del sueño en una narrativa más lógica. 7. Los sueños incrementan e intensifican las emociones, especialmente el miedo y la ansiedad, que parecen integrarse en las características más raras del sueño y pueden incluso marcar la narrativa del sueño. 8. Los sueños muestran una incorporación incrementada de programas instintivos, especialmente los relacionados con luchar o huir que pueden actuar también como organizadores de la cognición en el sueño. 9. El control voluntario está muy atenuado. El soñador raramente considera la posibilidad de controlar realmente el flujo de los sucesos del sueño y en las pocas ocasiones en las que esto ocurre, el que sueña solo lo puede ganar en lucidez y por pocos segundos. Sin embargo otras formas de control más corrientes pueden ser más comunes en el sueño. 10. Una de las razones de que las descripciones de los sueños REM sean más largos es que tienen que explicarse las imágenes raras que lo componen. Los sueños tienen poca relación con lo que pensamos o hacemos antes de dormir, por lo que no se puede pensar en dirigir los sueños para resolver problemas. Aunque otros autores afirman que hay métodos de incubación de sueños que tienen impacto en el sueño REM. Según Hobson (2000) los procesos que se dan en el sueño REM son debidos a que:
1. La entrada salida del sistema cambia, se corta la llegada de estímulos exteriores y la salida de órdenes motoras a la médula espinal, desactivándose las neuronas piramidales que transmiten las órdenes del movimiento. En consecuencia se produce una bajada del tono muscular. 2. Se activan algunas partes del tronco cerebral que a su vez activan distintas partes del cerebro lo que provoca una activación caótica de diversas partes del cerebro. 3. Se desactivan las partes de la corteza cerebral frontal que controlan la reflexión y el pensamiento. 4. Todo esto se refleja en un cambio del sistema neuromodulador que pasa de ser aminérgico en la vigilia a ser colinérgico durante el sueño, con lo que se activan y desactivan determinados caminos neuronales. Relación entre las funciones fisi ológicas del sueño y sus con tenidos
Hobson (2000) establece un modelo de estas relaciones en el que concluye: •
Las alucinaciones visuales intensas se deben a la autoactivación del cerebro visual por el proceso de activación del pontine que afecta inicialmente al cortex visual.
•
Las emociones intensas, especialmente ansiedad, regocijo, y rabia se deben a la autoactivación de la amígdala y otras estructuras del sistema límbico. La relavancia de las imágenes del sueño es debida a la activación del cortex paralímbico por la amígdala.
•
La ilusión de que estamos despiertos, la falta de pensamiento dirigido, la pérdida de la conciencia reflexiva y la falta de insight relativa a las experiencias, ilógicas e imposibles del sueño, se deben a la combinación, y posiblemente efectos relacionados de la demodulación aminérgica y la desactivación selectiva de la corteza frontal.
•
Las cogniciones raras y estrafalarias del sueño se deben a la inestabilidad orientativa causada por la naturaleza caótica del proceso de autoactivación del tronco cerebral y a la ausencia del control frontal y de la memoria episódica, debidos en parte a los fallos en la modulación aminérgica
5. FISIOLOGÍA DEL HAMBRE
La alimentación es tan indispensable para la vida que no es sorprendente que el organismo haya desarrollado un mecanismo de control que asegure que la ingesta de alimentos es suficiente para asegurar la supervivencia y, en ocasiones como el embarazo o la reparación de tejidos, para proveer suficientes energía y nutrientes para el desarrollo del nuevo ser o para la cicatrización. Recientes investigaciones han demostrado que la ingesta de alimentos depende de numerosos factores fisiológicos (distensión del estómago, presencia de hormonas neuronales e intestinales, presencia de glucosa y otros combustibles en la sangre, etc) pero también de factores ambientales, tales como los horarios de las comidas y la apariencia de los alimentos. Se admite generalmente que el apetito es un término general que engloba tres conceptos: hambre, satisfacción y saciedad. El hambre es la sensación fisiológica o psicológica que induce a comer; satisfacción es el estado de plenitud que obliga a dejar de comer y saciedad el período durante el cual la sensación de satisfacción se mantiene hasta que aparece nuevamente el hambre. Cada uno de estos aspectos del apetito es multifuncional y depende de numeroso factores que, poco a poco, se van descubriendo. Regulación f isiológ ica del apetito.
Durante mucho tiempo se ha admitido que sistema fisiológico de regulación del apetito se encontraba en el hipotálamo. En efecto, los primeros investigadores observaron que las lesiones en las diversas áreas del hipotálamo afectaban el comportamiento alimentario y la regulación del peso corporal. Así, las lesiones bilaterales del hipotálamo ventromedial producía hiperfagia y obesidad, mientras que las lesiones laterales se traducían en afagia y pérdida de peso. Sin embargo, recientes investigaciones señalan que existen otras zonas del cerebro implicadas en la regulación del apetito y que en la misma intervienen igualmente una variedad de neuropéptidos que se clasifican en neuropéptidos orexígenos y neuropéptidos anorexígenos. Adicionalmente a esta regulación central existen otras sustancias que se originan en la periferia, la mayoría
constituidas por péptidos (insulina, péptido similar al glucagón (GLP), leptina, etc., así como la glucosa y otras sustancias producidas por el metabolismo. Péptidos orexígenos: los más conocidos son el neuropéptido Y (NPY) y la
proteína r-Agouti (AgrP) El neuropéptido Y es considerado en la actualidad como el más potente inductor del apetito. La inyección de este neuropéptido en los ventrículos cerebrales o en el hipotálamo de la rata estimula el ansia de comer, disminuye el gasto energético e incrementa la actividad de las enzimas lipogénicas del hígado y del tejido adiposo produciendo obesidad. La proteína r-Agouti (AgrP) identificada en 1997 es un potente antagonista de los receptores de melanocortina MC3 y MC4 constituyendo un importante factor del proceso metabólico que regula el comportamiento alimentario y el peso corporal. Este neuropéptido se encuentra en el hipotálamo y sus niveles están elevados en los sujetos obesos, como han demostrado algunos estudios en roedores en los que la administración de esta sustancia aumenta notablemente la ingesta de pienso y el peso de los animales. Igualmente, los ratones transgénicos que expresan AgrP en cantidades excesivas desarrollan obesidad. En el ser humano, se ha descubierto que los sujetos los que existe un gen polimórfico de la AgrP son genéticamente delgados. Péptidos
anoréxigenos : se conocen igualmente dos neuropéptidos
anorexígenos o supresores del apetito: la pro-opiomelanocortina, y la transcriptasa relacionada con la cocaína-amfetamina (CArT) la proopiomelanocortina (POMC), sintetizada en las células corticotrópicas de la pituitaria anterior y otras células de pituitaria y del núcleo arcuato del hipotálamo es el precursor de numerosos neuropéptidos. Ejerce su efecto anorexígeno uniéndose a los receptores de melanocortina MC3 y MC4 y, por lo tanto inhibiendo la acción la proteína Agouti. La transcriptasa relacionada con la cocaína-amfetamina se expresa en el hipotálamo y tiene un efecto supresor del apetito, probablemente uniéndose a algún receptor todavía no caracterizado. Aunque este péptido está poco
estudiado, se sabe que en los animales desprovistos de alimento se observa un importante reducción de la síntesis de este péptido en el núcleo arcuato del hipotálamo, y que la inyección de este péptido o de sus fragmentos incrementa la ingesta de alimento. Todo ellos sugiere que el CART se encuentra implicado en el control de la homeostasis de la energía Factores periféricos que intervienen en la regulación del apetito
Se conocen numerosas sustancias, producidas fuera del sistema nervioso central, que intervienen en la regulación del apetito. Casi todos son también péptidos, de los cuales los más estudiados son el péptido intestinal Y (PYY), el péptido similar la glucagón (GLP), la insulina, la colecistokinina, la leptina y la grelina. Estos factores, a excepción de la grelina, inhiben el apetito, mientras que la glucosa, un producto metabólico, aumenta o reduce el apetito en función de sus niveles en sangre. Estos factores periféricos actúan sobre los neuropéptidos del sistema nervioso central, directamente sobre las neuronas cerebrales que los producen, o través de una estimulación del nervio vago. Grelina: es un péptido de 28 aminoácidos que es excretado por el estómago.
Los niveles de grelina en sangre aumentan antes de las comidas y disminuyen después de esta, considerándose que es un antagonista de la leptina. Los receptores para grelina se expresan en el núcleo arcuato y en el hipotálamo ventromedial. La grelina es un potente estimulante del apetito, habiéndose demostrado que su inyección en voluntarios sanos produce una violenta sensación de hambre. Es interesante destacar que en los pacientes con el síndrome de Prader-Willi (una enfermedad hereditaria caracterizada por obesidad e hiperfagia) los niveles de grelina se encuentran elevados, lo que sugiere que existe una resistencia a este péptido. Colecistokinina: se sabe desde hace ya muchos años que la administración
exógena de colecistokinina a las ratas reducía su consumo de alimento y estos mismos efectos han sido también demostrados en el hombre. La colecistokinina es secretada por las células duodenales en respuesta a la presencia de alimentos, sobre todo de grasas y se cree que actúa inhibiendo el vaciado gástico, lo que produciría la sensación de saciedad.
Péptido YY (PYY): este péptido se sintetiza en la porción distal del tracto
digestivo así como en el sistema nervioso central y periférico. Este péptido áctua directamente inhibiendo la liberación del neuropéptido Y y estimulando la producción de un fragmento del péptido anorexígeno POMC. Además tiene una elevada afinidad hacia los receptores Agouti, bloqueando los efectos orexígenos de estos. Se ha observado que la administración del péptido YY reduce el hambre y el cosumo de alimentos, tanto en los animales de laboratorio como en el hombre Leptina: la leptina es una hormona, descubierta en 1994 al aislar y clonar el
gen (ob) de los ratones obesos e indentificar su análogo en el hombre. La mutación de este gen hace que se ocasione una obesidad severa hereditaria de esos animales. En el hombre, el gen Ob(Lep), situado en el cromosoma 7, expresa la leptina en el tejido adiposo, leptina que interacciona con 6 receptores específicos para leptina, presentes en núcleo hipotalámico. Al unirse la leptina a sus receptores se produce una señal que informa al cerebro de que el cuerpo ya tiene suficiente alimento, es decir produce una sensación de saciedad. La administración de leptina exógena a los ratones obesos ocasiona una reducción de la ingesta de alimento y del peso, mientras que los humanos obesos se observan consistentemente unos niveles elevados de leptina lo que hace suponer que la obesidad se debe más a una resistencia a la leptina que a una deficiencia de la misma. La leptina cruza la barrera hematoencefálica y, una vez en el sistema nervioso central influye sobre el control del apetito al inhibir la producción de los factores orexígenos neuropéptido Y y proteína Agouti en el núcleo arcuado del hipotálamo. 6. FISIOLOGÍA DE LAS EMOCIONES
El componente fisiológico de las emociones son los cambios que se desarrollan en el sistema nervioso central (SNC) y que están relacionados con la presencia de determinados estados emocionales. Son tres los subsistemas fisiológicos que están relacionados con las emociones, el SNC, el sistema límbico y el sistema nervioso autónomo. Durante los procesos emocionales se consideran particularmente activos a los siguientes centros del SNC:
Corteza cerebral La corteza cerebral forma parte del SNC. Activa, regula e integra las reacciones relacionadas con la emociones.
Hipotálamo El hipotálamo forma parte del sistema límbico. Este se dedica a la activación del sistema nervioso simpático. Este centro está relacionado con emociones como el temor, el enojo, además de participar como activador de la actividad sexual y la sed. Amígdala La amígdala está relacionada con las sensaciones de ira, placer , dolor y temor . La extirpación de la amígdala causa complejos cambios en la conducta. Médula Espinal Las paredes estomacales reaccion a los estados emocionales cambiando su flujo sanguíneo, las contracciones peristálticas y las secreciones de ácido clorhídrico. Albert Ax determinó la relación entre las emociones y la frecuencia cardiaca, conductividad eléctrica de la piel (relacionada con la transpiración), tensión muscular, temperatura de rostro y manos y frecuencia respiratoria. Se encontró que las reacciones emocionales al peligro provocaban reacciones similares a la acción de la adrenalina, se encontró que los actos insultantes provocan reacciones musculares, cardíacas y respiratorias similares a la acción de la adrenalina y noradrenalina. Gary Schowartz encontró que algunas reacciones emocionales provocan cambios de tensión muscular facial imperceptibles a simple vista pero medibles instrumentalmente. Según lo anterior es posible que las reacciones emocionales estén relacionadas con cambios fisiológicos necesarios para que el individuo haga frente a la situación o bien para la transmisión de mensajes o señales de respuesta a otros individuos. Puede considerarse también la hipótesis de que muchos de estos
cambios quizás sean perceptibles sólo de forma inconsciente por otros individuos. El componente subjetivo de las emociones es el conjunto de procesos cognitivos relacionados con la respuesta emocional a determinados estados del entorno y cambios fisiológicos. Piaget explica en su Psicología de la Inteligencia que algunas reacciones emocionales son producto de los procesos mentales que tratan de estructurar el entorno del individuo. Los procesos de aprendizaje y comprensión de acuerdo a Piaget son procesos que intrínsecamente generan o requieren la existencia de estados emocionales. El componente subjetivo de la emoción es objeto de polémica, hay varias aproximaciones, una neurosicológica, que explica las emociones en base a la conciencia individual y a la percepción humana de las mismas y al análisis de sus relaciones con la conducta y la fisiología. Otra aproximación que trata de explicar las emociones como consecuencia de los procesos necesarios para el funcionamiento de diferentes estructuras cognitivas de la mente. Una tercera y poco común trata de explicar las emociones como un conjunto de consecuencias fisiológicas y de conducta producto de la conformación de estructuras lógicas en los procesos mentales. Todas las aproximaciones que tratan de explicar el componente subjetivo de las emociones suelen ser unas casos especiales de las otras, esto es, las emociones se generan por niveles de abstracción los cuales definen su complejidad, desde emociones superficiales resultados de percepciones elementales y reacciones inmediatas, hasta emociones complejas producto del análisis de escenarios y entornos complejos que implican elementos de la memoria y consideraciones de estados pasados, actuales y futuros del individuo, de esta forma los mismos tipos genéricos de emoción, como por ejemplo, el enojo, pueden generarse de varias formas según el nivel de abstracción, por una reacción inmediata a un estímulo nerviosos directo, como una herida, o bien como resultado de una apreciación abstracta del entorno, como al escuchar un discurso ofensivo.
Normalmente las reacciones emocionales fisiológicas observables son difíciles de diferenciar en base a su nivel de abstracción, la principal diferencia, la duración, depende del estado de aceptación o rechazo del individuo a las condiciones del entorno o bien a la duración de las condiciones que la provocaron. Sin embargo no queda duda que las reacciones emocionales también están relacionadas con la bioquímica del organismo. Hipotéticamente la producción de ciertas enzimas en el cerebro determinaría la capacidad de ciertos individuos para lograr determinados estados emocionales y de ahí su habilidad o dificultad de permanecer en estos estados emocionales en los procesos de enseñanza, aprendizaje y comprensión. Si existiera una relación entre el genoma del individuo y su habilidad de comprender el mundo que le rodea, probablemente la relación se encontraría entre el componente subjetivo de la emoción y la bioquímica de las conexiones sinápticas. El estado emocional parece ser determinante ante la disyuntiva atacar o huir de un individuo amenazado, normalmente este estado emocional se genera en base a las señales emocionales representadas o transmitidas por el agresor o víctima. Muchas emociones tienen un comportamiento de relajación y posteriormente opuesto al estado emocional, después de un estado de enojo puede sobrevenir un estado de calma o incluso placer, después de un estado de tristeza puede sobrevenir cierto estado de calma o consuelo. En los niveles más elementales de abstracción la conducta emocional es más fácil de comparar entre individuos, especies o agentes (IA) al elevar el estado de abstracción, la conducta relacionada con los estados emocionales suele ser impredecible. Como curiosidad es adecuado señalar que en algunas experiencias en las aulas demuestran que los estados emocionales de un grupo de alumnos puede ser sorprendentemente variado conforme avanza el nivel de abstracción de un concepto. Bajo determinadas condiciones dependiendo de la complejidad del concepto algunos alumnos pueden tener reacciones casi eufóricas a determinadas actividades en clase. Aparentemente los estados emocionales permiten al individuo establecer determinados formas de apreciar el entorno y a preferir determinadas
estructuras lógicas o formales para concebirlo respecto de otras, todo esto con el fin de ser capaz de obtener conclusiones rápidas y de cambiar sin necesidad de un proceso racional de un patrón de conducta o razonamiento a otro, quizás más adecuado al tipo de situaciones a las que se enfrenta, ya sea una situación práctica, social, analítica o creativa o de supervivencia.
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