Sistema Nervioso Central
Sistema Nervioso Central
Sistema Nervioso Central
Objetivo específico:
Por otro lado, el encéfalo puede subdividirse en tres regiones principales: el cerebro
anterior, el medio y el posterior.
Se encuentra ubicado en el centro del cerebro -sistema nervioso central- y realiza
funciones muy diversas. De todas las funciones que desempeña, destaca el control de la
actividad del cuerpo y recepción de información del interior y del exterior.
Dicho de otro forma, el encéfalo se encarga de asociar los componentes físicos con los
psicológicos. Así como adaptar la información del cerebro con esa que se recibe del
exterior mediante los sentidos.
El encéfalo es una región muy amplia, de hecho, es la estructura más voluminosa del
cerebro de los humanos. Por este motivo, contiene miles de regiones diferentes dentro
del él.
A nivel macroscópico, se divide en tres partes distintas: el prosencéfalo, el mesencéfalo
y el rombencéfalo.
Esta estructura contiene elementos cerebrales muy importantes. Los principales son el
tálamo y el hipotálamo.
Está formado por dos partes principales: el metencéfalo que contiene el cerebelo y la
protuberancia, y el mielencéfalo que contiene el bulo raquídeo.
1. Cerebelo: su función principal trata de integrar las vías sensitivas y las vías motoras.
Es una región rellena de conexiones nerviosas que permiten establecer conexión con la
médula espinal y con las partes superiores del encéfalo.
2. Protuberancia: es la porción del tronco del encéfalo que se ubica entre el bulbo
raquídeo y el mesencéfalo. Su función principal es parecida a la del cerebelo y se
encarga de conectar el mesencéfalo con los hemisferios superiores del cerebro.
A menudo oímos que el cerebro hay que ejercitarlo o si no se atrofia, como los músculos,
sin embargo hemos de tener claro que el cerebro no es un músculo (aunque en ocasiones
pareciera responder como estos). No está compuesto por miocitos, las células musculares,
sino que está formado por millones de neuronas, que interconectadas mediante axones y
dendritas, permiten regular todas y cada una de las funciones del cuerpo y la mente. Desde
respirar, pasando por comer o dormir, hasta la capacidad para razonar, para enamorarnos
o discutir con alguien, todo pasa por el control del cerebro.
Como parte fundamental del encéfalo y del SNC, el cerebro podría definirse como el
encargado de controlar y regular la mayoría de funciones del cuerpo y de la mente. Desde
funciones vitales como respirar o los latidos cardíacos, pasando por el sueño, el hambre
o la sed hasta funciones superiores como el razonamiento, la memoria, la atención, el
control de las emociones y la conducta…
Todo lo que sucede en nuestra vida, en la vigilia y en el sueño, ya sea respirar o tragar,
mirar, escuchar, tocar o degustar algo, leer o escribir, cantar o bailar, pensar en silencio o
hablar de nuestros pensamientos, amar u odiar, caminar o correr, planificar o actuar
espontáneamente, imaginar o crear, etc... Por poner una lista, alguna de las funciones que
realiza el cerebro son:
Todos los animales vertebrados tienen cerebro, y éste está compuesto por las siguientes
partes:
¿Cuánto pesa el cerebro humano?, ¿qué tamaño tiene?, ¿cuántas neuronas tiene el
cerebro?
Se trata de una sección en donde es visible la totalidad del neuroeje, desde la unión
bulboespinal, pasando a través del tronco del encéfalo, diencéfalo y telencéfalo. El cuerpo
calloso, un gran haz de fibras de fibras comisurales que interconecta los dos hemisferios,
es una referencia anatómica que separa el córtex cerebral por encima del tálamo, el fórnix
y estructuras cerebrales subcorticales por debajo.
ASPECTOS CLÍNICOS
1.- A efecto de localizar algunas de las áreas que se señalan en la imagen anterior, tu
primera actividad consistirá en descargar, imprimir, colorear e identificar cada una de las
estructuras cerebrales señaladas en dicha imagen, colocando de tu puño y letra sus
denominaciones, debiendo remitir fotografía totalmente legible de tu trabajo al
correo: actividades@institutosuperiordeneurociencias.org a más tardar el día 24 de julio.
Son muchos los pliegues que tiene nuestro cerebro, concretamente nuestra corteza
cerebral. Los llamados giros cerebrales son junto con los surcos que los acompañan una
de las cosas que más llama la atención cuando observamos un encéfalo desde el exterior,
dándole una apariencia arrugada que sin embargo permite que la materia cerebral puede
ser una masa compacta.
Estos giros no son meramente estéticos: como materia cerebral que son, participan en las
diversas funciones que lleva a cabo nuestra corteza. En este artículo veremos qué son los
giros cerebrales y repasaremos las características de algunos de los más conocidos.
También denominados circunvoluciones, los giros cerebrales serían la parte del pliegue
que sobresale, siendo las partes que quedan hacia el interior los surcos. Estas estructuras
se van formando a lo largo del desarrollo cerebral del feto, no poseyéndolos desde un
principio. Poco a poco van a ir observándose más y más, hasta poder observar su
presencia a lo largo de toda la corteza cerebral.
A continuación observaremos las funciones de los giros más importantes del cerebro.
Giro cingulado
El giro cingulado, giro del cíngulo o conocido también como giro cingular,
circunvolución del cíngulo, cingulum o gyrus cinguli es una parte muy importante del
cerebro, ya que realiza un papel de conexión esencial entre el sistema límbico y el
neocórtex. El giro cingulado conforma una circunvolución de forma arqueada, cercana a
la superfície del cuerpo calloso.
En términos simplistas, el giro cingulado es como una estructura “de paso”, como un
puente, que nos diferencia en gran medida de animales que han evolucionado de forma
distinta a la nuestra.
Conecta las estructuras que nos equiparan al resto de animales (el sistema límbico:
recordemos la importancia del hipocampo y la amígdala) y a las que nos otorgan la
capacidad de planificar, razonar, realizar abstracciones conceptuales: las funciones
cognitivas superiores ubicadas en el neocórtex.
El circuito de Papez
Actualmente se cree que estas funciones están más asociadas con la amígdala que con el
hipocampo. La secuencia de componentes del circuito de Papez, con los nombres de los
fascículos fibrosos en cursiva, es la siguiente: área entorrinal de la circunvolución
parahipocámpica, vía perforante y vía del alveus, formación hipocámpica, fimbria y
fórnix, cuerpo mamilar, fascículo mamilotalámico, núcleos anteriores del tálamo, cápsula
interna, circunvolución del cíngulo, cíngulo, área entorrinal.
Los impulsos que llegan al circuito de Papez proceden del neocórtex, el tálamo, el área
septal, los núcleos de rafe, el área tegmental ventral y los núcleos catecolaminérgicos de
la formación reticular. Las fibras de salida no solo se dirigen en parte al neocórtex,
también hacia regiones de la formación reticular que están extensamente conectadas con
numerosas partes del sistema nervioso central. La vía descendente más grande es el
fascículo mamilotegmental, que está formado por ramas colaterales de los axones del
fascículo mamilotalámico. Estas fibras descendentes finalizan en los núcleos del rafe de
la formación reticular del mesencéfalo. Cuando pensamos en el circuito de Papez, con
sus salidas y entradas, es importante recordar que también existen circuitos nerviosos en
forma de anillo dentro de la propia formación hipocámpica.
Conexiones de la formación hipocámpica y la amígdala en el prosencéfalo y el
diencéfalo, incluido el circuito de Papez (rojo) y otras conexiones (azul).
El procesamiento del conflicto
Posner y otros autores (2007) han asegurado que el giro cingulado anterior forma parte
de una red atencional ejecutiva, que se encarga de regular el procesamiento de
información de otras redes sensoriales y emocionales. Esto supone importante de cara a
realizar una tarea, sobre todo aquellas que suponen esfuerzo o las que son nuevas (no
rutinarias). Algunos autores, como Posner y Botvinick, proponen la hipótesis de
monitorización del conflicto, que defiende que cuando se produce una detección de
conflicto en una tarea (como en el test de Stroop), el giro cingulado anterior pone en
acción un conjunto de ajustes estratégicos en el control cognitivo y en planificar la
respuesta. Su objetivo es reducir el conflicto en la tarea y, en la siguiente ocasión, acertar.
Es como una evaluación controlada mecanizada de los resultados. Si estos no son
satisfactorios, se envía información a otras estructuras del sistema de planificación
(sistema frontoparietal y cerebelo) que se encargan de establecer estrategias de actuación
y aprender del error.
Según Kandel (2000), el estado emocional de los humanos está compuesto por
sensaciones físicas y por sentimientos concretos, y son regulados por estructuras
anatómicas diferentes. Los sentimientos concretos están regulados por la corteza
cingulada y la corteza orbitofrontal, y los estados emocionales (respuestas periféricas,
autónomas, endocrinas y esquelético-motoras) involucran a estructuras subcorticales
como la amígdala, el hipotálamo y el tallo cerebral. Por ejemplo, cuando vemos una
película de terror y sentimos miedo, al mismo tiempo experimentamos un aumento en
frecuencia cardíaca, la boca se seca, se tensan los músculos, etcétera. La corteza cingulada
anterior rostral puede ayudar a inhibir la actividad de la amígdala, resuelve conflictos
emocionales. A este fenómeno se le denomina “top-down emocional”. En pacientes con
depresión existe una hiperactivación de la corteza cingulada anterior en el procesamiento
de palabras negativas autorreferenciales. Más concretamente, existe correlación positiva
entre la amígdala, la corteza prefrontal medial y la corteza cingulada rostral entre el
procesamiento de información emocional negativa autorreferencial. Las personas
con Trastorno por Estrés Postraumático, muestran hipoactividad de la corteza cingulada
anterior rostral cuando intentan evocar el trauma y durante su reexperimentación.
Además, la gravedad de síntomas del TEPT correlaciona con la hipoactividad de la
corteza cingulada anterior rostral. En personas con ansiedad, no se produce una supresión
de la actividad de la amígdala, lo que correlaciona negativamente con la actividad de la
corteza cingular anterior rostral. Los cambios en dicha actividad dependerán de la
amenaza percibida, del grado de indefensión que sienta la persona y de la anticipación de
los estímulos adversos.
También tendría que ver en el síndrome de dependencia del medio, que conlleva la
pérdida de autonomía personal (comporta tendencia a la distracción, hiperreactividad,
disminución de la motivación y apatía).
Esta estructura tiene un papel relevante a la hora de llevar a cabo diferentes procesos
cognitivos. El uncus participa y se asociaría especialmente a funciones relacionadas con
el sistema límbico y al olfato; además, otra de sus funciones es la de participar en la
codificación de la memoria de trabajo y en contribuir a que esta se consolide. Se ha
observado que contribuye a grabar las nuevas informaciones en forma de recuerdos,
estando implicada en la memoria anterógrada.
Giro dentado
Esta pequeña región cerebral forma parte de la formación hipocampal, conectándola con
la corteza, y está configurada principalmente por sustancia gris (somas y axones
amielínicos). De hecho, se considera que este giro puede considerarse una parte
modificada y parcialmente separada del propio hipocampo durante el neurodesarrollo.
Así pues esta parte de la corteza tiene un importante papel en lo que respecta a la
capacidad de memoria del ser humano, ejerciendo de puente entre corteza entorrinal (que
a su vez se considera puente entre hipocampo y el resto de la corteza) e hipocampo. Esta
estructura actúa recibe aferencias de la primera y envía información al resto de la
formación hipocampal, pasando por el giro dentado la vía perforante. Sin embargo, sus
conexiones con la corteza entorrinal no permiten la devolución de la información por el
mismo canal. Serán otras estructuras las que envíen la información de nuevo a la corteza
entorrinal para que la pueda distribuir a otras partes de la corteza.
El giro dentado tiene como particularidad el estar principalmente formado por células
granulosas, las cuales en sus terminaciones axónicas terminan transformándose en fibras
musgosas que hacen sinapsis exclusivamente con el campo de Amón del hipocampo.
Además, estas células son unas de las pocas que pueden generar nuevas neuronas a lo
largo de todo el ciclo vital, en ciertos tipos de mamíferos (aún no se sabe bien si ocurre
también en humanos).
Las funciones del giro dentado, tal y como hemos mencionado anteriormente, se derivan
en gran parte de su papel como conexión entre corteza entorrinal e hipocampo. Así, uno
de sus principales roles es el de transmitir información a esta última estructura de cara a
poder procesarla.
El giro dentado tiene pues un importante papel en la formación de recuerdos, basados en
la memoria episódica. También tiene una gran importancia a nivel de navegación y
memoria espacial, siendo este estructura la que nos permite la distinción entre entornos
semejantes.
Al ser la formación hipocampal también parte del sistema límbico, se sospecha que el
giro dentado también juega un papel en la integración en los recuerdos de las emociones
suscitadas por la experiencia. Asimismo, se ha observado la existencia de variaciones en
esta área ante la presencia de alteraciones emocionales tales como estrés o ansiedad, así
como en la depresión.
Giro parahipocampal
El córtex cingular es denominado lóbulo límbico, dado su asociación con otras estructuras
limbicas cerebrales y con el control hipotalámico del sistema nervioso autónomo.
Las áreas funcionales del córtex, particularmente aquellas implicadas en la visión, se
observan mejor en una vista mediosagital. El córtex sensitivo y el motor asociados con
las extremidades inferiores se sitúan medialmente y están irrigados por la arteria cerebral
anterior. Esta región es selectivamente vulnerable a lesiones vasculares (ictus de la arteria
cerebral) y tumorales (meningioma parasagital) específicas que producen déficits motores
y sensitivos contralaterales en la extremidad inferior.
B.- Las áreas de Brodmann del córtex cerebral, se identifican en la vista mediosagital del
encéfalo.
Las principales regiones son los córtex visuales primario (17) y de asociación (18, 19) y
la continuación del área 4 (motora) y de las áreas 3, 1 y 2 (sensitiva primaria) sobre el
lóbulo paracentral en la línea media.
1. Vista axial.
2. Vista sagital.
La técnica de imagen o resonancia magnética (RM) usa ráfagas cortas (pulsos de radio
frecuencia) de ondas electromagnéticas que son enviadas al interior del campo magnético
y absorbidas por los protones de los tejidos del paciente. Los pulsos provocan el
alineamiento de los protones como resultado de los niveles incrementados de energía;
esto va seguido de una fase de relajación en que los protones regresan a un nivel de baja
energía. Durante el proceso de relajación un detector registra la energía emitida, y un
ordenador proporciona una imagen uniforme del tejido escaneado. Los intervalos
(milisegundos) entre los pulsos (tiempo de repetición, TR) y los intervalos entre los
tiempos de recogida de la energía emitida (tiempo de eco, TE) proporcionan diferente
información de contraste que son indicadas mediante la potencia del contraste. Intervalos
cortos de TR y TE dan como resultado imágenes potenciadas en T1 son particularmente
útiles para ver las estructuras cerebrales normales y en especial para la observación del
tronco del encéfalo y la médula espinal, cervical y torácica. El sistema ventricular y el
espacio subaracnoideo aparecen oscuros en las imágenes potenciadas en T1. Las
imágenes potenciadas en T2 son, muy útiles para revelar patologías como ictus, tumores,
edema, desmielinización. Puede usarse un medio de contraste como el gadolinio para
delinear un tumor, debido a su capacidad para fugarse a través de la barrera
hematoencefálica.
TÉCNICAS DE NEUROIMAGEN: RESONANGIA MAGNÉTICA, IMÁGENES
POTENCIADAS EN T2 AXIALES Y SAGITALES.
1. Vista Axial
2. Vista Sagital
Imágenes potenciadas en T2 que son particularmente útiles para visualizar el sistema
ventricular y las cisternas del líquido cefalorraquídeo. El sisy6ema ventricular y el
espacio subaracnoideo aparecen blancos en las imágenes potenciadas en T2.
ESCANERES DE TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES.
El escáner de tomografía por emisión de positrones (PET) está diseñado para evaluar la
distribución de trazadores marcados con isótopos emisores de positrones, como el
carbono -11 (11C), el nitrógeno -13 (13N) el oxígeno -15 (15º) y el flúor -18 (18F), la
fluorodeoxiglucosa (FDG), un análogo de la glucosa marcado con 18F, puede cruzar la
barrera hematoencefálica. Los productos metabólicos de la FDG quedan inmovilizados y
atrapados donde la molécula sea utilizada por primera vez, lo que permite emplear FDG
para la cartografía la captación de glucosa por el cerebro. Esta es una herramienta útil
para investigar procesos fisiológicos sutiles relacionados con trastornos neurológicos. La
distribución de FDG puede localizarse y reconstruirse empleando técnicas tomográficas
estándar que muestran la distribución del trazado a lo largo del cuerpo o del cerebro. En
estos ejemplos de vistas axial, sagital y coronal, la medida y corrección de la trasmisión
fueron realizadas inmediatamente después de la adquisición (PET) empleando una unidad
TC de dieciséis cortes. Las imágenes de PET y TC se fusionaron automáticamente
mediante un software de corregistro anatómico (imágenes a color).
Dos niveles de secciones horizontales a través del cerebro muestran las características
anatómicas principales y las relaciones entre los ganglios basales, la cápsula interna y el
tálamo (mostrado en el esquema inferior). El núcleo caudado es una estructura en forma
de “C” que se incurva desde el lóbulo frontal hacia el lóbulo temporal; una sección
horizontal atraviesa este núcleo en dos partes diferentes (cabeza y cola). El brazo anterior,
la rodilla y el brazo posterior de la cápsula interna contienen las principales conexiones
hacia y desde el córtex cerebral. La cabeza y el cuerpo del caudado son mediales al brazo
anterior, mientras que el tálamo es medial al brazo posterior. Estas relaciones son
importantes para entender los estudios de neuroimagen y para comprender la aplicación
de sistemas funcionales específicos en lesiones vasculares o ictus. Los segmentos interno
y externo del glóbulo pálido se localizan mediales al putamen. La cápsula externa, el
claustro, la cápsula externa y el córtex isular se localizan, de medial a lateral por fuera
del putamen. El fórnix, fascículo también en forma de “C”, está seccionado en dos partes,
el pilar (crus) y la columna.
Se llama cuerpo calloso al conjunto de fibras nerviosas que une ambos hemisferios
cerebrales. Esta estructura está formada fundamentalmente por axones
neuronales recubiertos de mielina, con lo que forman parte de la sustancia blanca del
cerebro. Dentro de la sustancia blanca se considera al cuerpo calloso una comisura
interhemisférica, ya que conecta e intercambia información entre estructuras de los
distintos hemisferios.
Las zonas conectadas por esta estructura del encéfalo son en su mayoría zonas corticales,
si bien con algunas excepciones. Por lo general las estructuras subcorticales comunicadas
con otras estructuras y comisuras.
1. Pico o rostrum
Situada en la parte frontal inferior del cuerpo calloso, se trata de la parte más anterior de
esta estructura. Nace de la lámina terminal y está conectado con el quiasma óptico.
2. Genu o rodilla
Se trata de la parte del cuerpo calloso que se curva hacia el interior del cerebro,
dirigiéndose antes hacia los lóbulos frontales para formar en fórceps menor. Las fibras de
esta parte del cuerpo calloso conectan las cortezas prefrontales de los dos hemisferios,
permitiendo que se integren sus informaciones.
3. Cuerpo
Posteriormente al genu o rodilla, se encuentra el cuerpo, que termina engrosándose en su
parte posterior. Se conecta con el septum y el trígono, siendo este a su vez una importante
estructura de conexión entre regiones del cerebro.como el tálamo, el hipocampo y otras
zonas del sistema límbico.
4. Esplenio o rodete
La parte más posterior y final del cuerpo calloso está formada por las fibras de las que
constan terminan asociándose a otras fibras de proyección y asociativas. Se conecta con
el lóbulo occipital para formar el fórceps mayor, y también se vincula al ventrículo lateral
hasta el punto de formar una de sus paredes inferiores. También conecta con la glándula
pineal y la comisura habenular (que conecta los núcleos habenulares de ambos
hemisferios).
Entre otras cosas, esta clase de desconexión entre partes del cerebro puede dar paso a lo
que se conoce como síndrome de desconexión callosa.
En este síndrome se ha visto cómo pacientes con el cerebro dividido (es decir, que
presentan una desconexión entre ambos hemisferios) han mostrado dificultades tales
como descoordinación, repetición o perseveración a la hora de llevar a la práctica
actividades secuenciadas como peinarse, alimentarse o vestirse, a veces realizando la
misma acción dos veces debido a la falta de integración motora.
1. Traumatismos craneoencefálicos
Ante un golpe o traumatismo, el cuerpo calloso puede resultar dañado con facilidad
debido principalmente a su gran consistencia y densidad. Generalmente se produce un
desgarro de la sustancia, o bien un daño axonal difuso como consecuencia del golpe-
contragolpe contra los huesos del cráneo. Si hablamos de efectos focalizados en un punto,
la mayor afectación se suele dar en el esplenio.
2. Accidentes cerebrovasculares
Si bien no es frecuente debido a la irrigación bilateral que tiene el cuerpo calloso, es
posible encontrar casos en los que hemorragias o isquemias produzcan una afectación de
la sustancia blanca del cuerpo calloso. De esta manera, las alteraciones en el flujo
sanguíneo son capaces de dejar prácticamente cortada la comunicación entre los dos
hemisferios que tiene lugar en el cuerpo calloso, sin necesidad de que un elemento sólido
entre en contacto con esta parte del cerebro y la rompa.
3. Trastornos desmielinizantes
Al ser una estructura formada por sustancia blanca, recubierta con mielina, trastornos
como la esclerosis múltiple afectan en gran medida al cuerpo calloso. Este tipo de
trastornos provoca que los mensajes que manda el cerebro no sean enviados de una
manera tan eficiente, con lo que en el cuerpo calloso se provoca que las percepciones y
funcionalidades de ambos hemisferios no puedan integrarse con facilidad.
4. Tumores cerebrales
Si bien su compactación hace que en general no haya muchos tumores que afecten al
cuerpo calloso algunos de gran agresividad como el linfoma o el glioblastoma
multiforme, que suele localizarse en la sustancia blanca, si pueden infiltrarse afectar a
esta estructura concreta y provocar graves daños o bien "estrangularla" por la presión que
ejerce el crecimiento de las partes cancerosas.
En el caso del glioblastoma suele producir un patrón típico en forma de mariposa con
mayor afectación de la zona central.
5. Malformaciones
Si bien no muy frecuentes, es posible encontrar malformaciones en algunos sujetos que
provocan que, desde el nacimiento, tengan una cantidad de conexiones menor de la
habitual. Otro tipo de malformaciones congénitas pueden provocar que sea fácil la
rotura (y consiguiente hemorragia) de vasos sanguíneos en el cerebro, cosa que también
puede llegar a afectar al cuerpo calloso.
1. Anatomía del cuerpo calloso. Vista horizontal. El cuerpo calloso, la principal comisura
de sustancia blanca interhemisférica, es una referencia anatómica destacada en los
estudios de neuroimagen. Se visualiza desde arriba tras la disección del tejido situado
justo dorsal a su superficie superior. Las secciones horizontales más profundamente
(más ventralmente) atraviesan la rodilla anteriormente y el rodete posteriormente.
Las actividades de aprendizaje antes señaladas, tendrán un valor del 30% en relación a la
calificación total de la unidad.
Se elegirán las mejores imágenes, las cuales serán compartidas en la página de facebook
y recibirán un dos adicionales para su evaluación.
A consideración de los docentes, se rechazarán aquellas imágenes que no denoten un
esfuerzo en la iluminación e identificación de estructuras.
A efecto de localizar las áreas que se señalan en las imágenes antes vistas, tu segunda
actividad consistirá en descargar e imprimir las imágenes a las que podrás acceder en el
archivo PDF que más abajo se muestra y señalar de puño y letra el corte de que se trata y
cada una de las áreas correspondientes, debiendo remitir fotografía totalmente legible de
tu trabajo al correo: actividades@institutosuperiordeneurociencias.org a más tardar el
día 24 de julio.