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CAPITULO 3 Estructura del Sistema Nervioso

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Federico Alvarez

on 18 February 2017

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CAPITULO 3
ESTRUCTURA DEL SISTEMA NERVIOSO

El objetivo de la investigación neurocientifica es comprender como funciona el encéfalo.

Para comprender se ha de estar familiarizado con la estructura básica del sistema nervioso.
CARACTERISTICAS BASICAS DEL SISTEMA NERVIOSO
La anatomía macroscópica del encéfalo fue descrita por los primeros anatomistas que denominaron las estructuras cerebrales (observables sin ayuda del microscopio) considerando su similitud con objetos corrientes.
Algunos ejemplos son:
amígdala (objeto con forma de almendra)
hipocampo (caballo de mar)
genu (rodilla)
corteza (cubierta)
uncus (gancho)
Corteza significa cubierta (como la que recubre un árbol) ayudara a recordar que la corteza es la capa más externa del encéfalo.
La localización en el sistema nervioso se describe en relación al neuroeje una línea imaginaria trazada a lo largo de la medula espinal hasta la parte frontal del encéfalo.
El término contralateral hace referencia a las estructuras situadas en el lado contrario del cuerpo.

Cuando se dice que una determinada región de la corteza cerebral izquierda controla los movimientos de la mano contralateral se entiende que esta región controla los movimientos de la mano derecha.
El sistema nervioso se puede seccionar de tres maneras:

En sentido transversal (secciones transversales -frontales)

En sentido
paralelo
al suelo, lo que permite obtener secciones horizontales.

En sentido perpendicular al suelo y paralelo al neuroeje, lo que permite obtener secciones sagitales. El plano sagital medial divide el encéfalo en dos mitades simétricas.

VISION GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
El sistema nervioso está formado por el encéfalo y la medula espinal, que componen el sistema nervioso central (SNC).

El sistema nervioso periférico (SNP) lo constituyen los nervios craneales, nervios raquídeos (espinales) y los ganglios periféricos
EL SNC está recubierto por huesos:

El encéfalo está cubierto por el cráneo

La medula espinal por la columna vertebral.
El Encéfalo es el órgano más protegido del cuerpo, encerrado en un cráneo resistente, flotando en una cisterna de líquido cefalorraquídeo.

Recibe un abundante riego sanguíneo y está protegido químicamente por la barrera hematoencefalica.
El encéfalo recibe aproximadamente un 20% del flujo sanguíneo del corazón y lo recibe continuamente.

El encéfalo no puedo almacenar su combustible (principalmente glucosa) ni extraer energía temporalmente si no hay oxígeno, como hacen los músculos; por lo tanto es esencial que tenga un aporte sanguino constante.
Una interrupción de un segundo del flujo sanguíneo cerebral agota gran parte del oxígeno disuelto en él; una interrupción de 6 segundos produce pérdida de conciencia.

En pocos minutos comienza a darse un daño permanente.
LAS MENINGES
Las cubiertas protectoras que rodean el encéfalo y la medula se denominan meninges.
Esta consisten en 3 capas:

Duramadre
Aracnoides
Piamadre
Entre la piamadre y la membrana aracnoides se sitúa el espacio subaracnoideo.

Este espacio está lleno de un fluido llamado líquido
céfaloraquídeo.

SISTEMA VENTRICULAR Y PRODUCCION DE LIQUIDO CEFALORAQUIDEO
El encéfalo flota en un baño de LCR, que contiene el espacio sub aracnoideo dado que está completamente inmerso en líquido

El LCR que rodea el encéfalo y la medula espinal reduce el impacto sobre el sistema nervioso central que podrían causar los movimientos bruscos de la cabeza.

La capa más externa es gruesa resistente y flexible, la duramadre.

La capa intermedia de las meninges la membrana aracnoides debe su nombre al aspecto parecido a una tela de araña de las trabéculas aracnoidea.

La membrana aracnoides, blanda y esponjosa, se sitúa bajo la duramadre.

La piamadre está estrechamente unida al encéfalo y a la medula espinal, y recubriendo toda la circunvoluciones de su superficie

El encéfalo contiene una serie de cavidades interconectadas llamadas ventrículos, las cuales están llenas de LCR.

Las cavidades más grandes son los ventrículos laterales, que están conectados con el tercer ventrículo.
El líquidocéfaloraquídeo LCR se extrae de la sangre y tiene una composición parecida a la del plasma sanguíneo.

El LCR se produce en un tejido especial con un riego sanguíneo especialmente abundante, llamado plexo coroideo el cual sobresale en el interior de los 4 ventrículos.

El LCR se produce continuamente con un volumen de aproximadamente 125 ml, y la vida media de unas 3 horas.
El LSR circula después por todo el espacio sub aracnoideo en torno al sistema nervioso central en donde es reabsorbido por el riesgo sanguíneo a traves de los gránulos aracnoideos.

Estas estructuras conforma el saco se proyectan hacia el seno longitudinal superior, un vaso sanguíneo que descarga en las venas que irrigan el encéfalo
DESARROLLO DE LA CORTEZA CEREBRAL
La corteza cerebral, de unos 3 mm de grosor, rodea los hemisferios cerebrales como la corteza de un árbol. Considerando el tamaño del cuerpo, la corteza cerebral es mayor en los seres humanos que en cualquier otra especie.
Rakic (1972, 1988) descubrió que una forma específica de neurogliocito aporta vías que las neuronas siguen durante su migración.

Estas células,
los neurogliocitos radiales
,extienden fibras radialmente hacia fuera de la zona ventricular
Aproximadamente, siete semanas después de la concepción
las neuronas se desplazan lentamente por las fibras radiales como amebas, abriéndose paso entre neuronas que se originaron antes, y por último se instalan en su sede definitiva.

El período de división asimétrica dura unos tres meses
Una vez que las neuronas han migrado hacia su sede final, empiezan a establecer conexiones con otras neuronas.

Desarrolla dendritas, que reciben los botones terminales de los axones de otras neuronas, y desarrollan su propio axón
Los axones de aproximadamente el 50% de esas neuronas no encuentran células post sinápticas disponibles del tipo adecuado con las que formar conexiones sinápticas, si que mueren por apoptosis.

Este fenómeno implica así mismo una señal química; cuando una neurona pre sináptica establece conexiones sinápticas, recibe una señal de la célula pstpsinaptica, señal que le permite sobrevivir.
La experiencia también afecta al desarrollo cerebral.

Por ejemplo, el hecho de que cada ojo capte una imagen ligeramente distinta del mundo proporciona una clave para percibir la profundidad.

Esta es la forma de percepción de la profundidad, (estereopsia), en ella . los circuitos neurales concretos necesarios localizados en la corteza cerebral, no se desarrollaran a menos que el bebe tenga la experiencia de ver objetos con ambos ojos en una fase temprana de la vida. si los ojos del bebe no se mueven al mismo tiempo de la manera adecuada, el niño nunca desarrollara la visión estereoscópica
ESTRUCTURA DE LA CORTEZA CEREBRAL
La corteza cerebral rodea los hemisferios cerebrales como la corteza a un árbol. En la especie humana la corteza cerebral esta muy plegada; estos pliegues formados por:

Surcos (pequeñas hendiduras)
Cisuras(-a veces llamadas fisuras, son profundas hendiduras)
Circunvoluciones (abultamientos localizados entre dos surcos o cisuras adyacentes)

Aumenta considerablemente su superficie, si se compara con la de un encéfalo liso del mismo tamaño.
La corteza cerebral consiste en su mayor parte en neurogliocitos y en los cuerpos celulares, dendritas y axones de interconexión de las neuronas.

Dado que predominan los cuerpos celulares, que confieren un color marrón grisáceo a la corteza, esta denominada también las sustancia gris
Bajo la corteza cerebral discurren millones de axones que conectan las neuronas corticales con las localizadas en otras partes del encéfalo.

La alta concentración de mielina da a este tejido un aspecto de color blanco opaco de allí que se denomine sustancia blanca.
Tres áreas de la corteza cerebral reciben información de los órganos sensoriales:

La corteza visual primaria
La Corteza auditiva primaria
La corteza somatosensorial primaria
La corteza visual primaria
Recibe información visual, y se localiza en la parte posterior del encéfalo, en la superficie interna de los hemisferios cerebrales principalmente en los bordes superior e inferior de la cisura calcarina
La corteza auditiva primaria
Recibe información auditiva, se localiza en la superficie inferior de una profunda cisura de la cara lateral del encéfalo – La cisura de Silvio
La corteza somatosensorial
primaria
La corteza somatosensorial primaria, una franja vertical de la corteza situada en una zona inmediatamente caudal al surco central, recibe información de los sentidos somáticos.
Diferentes regiones de la corteza somatosensorial primaria reciben información de diferentes regiones del cuerpo
La corteza motora primaria
Es la región de la corteza cerebral que está implicada más directamente en el control de movimiento.

Está localizada justo por delante de la corteza somatosensorial primaria.

Las conexiones, al igual que las de las regiones sensoriales de la corteza cerebral, son contralaterales
La regiones de la corteza sensorial y motoras primarias solo ocupan una pequeña parte la de la corteza cerebral.

En el resto de la corteza cerebral ocurren procesos cognitivos superiores (sentir, conceptualizar, recordar)
que tienen lugar las áreas de asociación de la corteza cerebral.
Corteza Sensorial de Asociación
Cada area sensorial primaria de la corteza cerebral envía información a las regiones adyacentes, llamadas corteza sensorial de asociación.

Circuitos de neuronas de la corteza sensorial de asociación analizan la información recibida desde la corteza sensorial primaria; la percepción se da aquí, y los recuerdos se almacenan aquí.
Corteza Visual de Asociación
Las regiones de la corteza visual de asociación situadas lejos de las areas sensoriales primarias reciben información de más de un sistema sensorial; por lo tanto, participan en varios tipos de percepciones y de memoria.

Estas regiones hacen posible integrar información procedente de más de un sistema sensorial permiten asociar la visión de un determinado rostro con el sonido de una voz determinada.
El daño de la corteza visual primaria causa ceguera (ceguera cortical), sin embargo, aunque las personas que sufren una lesión en la corteza visual de asociación no se quedan ciegas, puede que sean incapaces de reconocer los objetos mediante la vista (agnosias visuales)
Corteza de Asociación Motora
La corteza motora de asociación: también llamada corteza premotora, se sitúa en una zona inmediatamente rostral a la corteza motora primaria.

Esta región controla la corteza motora primaria; de modo que controla directamente la conducta.
Corteza de Asociación Final
(FUNCIONES EJECUTIVAS)
Se le conoce como corteza prefrontal; esta región del cerebro está menos implicada en el control de movimiento y más en la elaboración de planes y estrategias
HEMISFERIOS
CEREBRALES
Aunque los 2 hemisferios cerebrales colaboran uno con otro, no ejecutan las mismas funciones; algunas funciones están lateralizadas
Hemisferio Izquierdo
Participa en el análisis de la información; esta capacidad hace que este hemiferio destaque en el reconocimiento de acontecimientos seriales y en controlar secuencias de conducta.

Las funciones seriales que realiza el hemisferio izquierdo incluyen actividades verbales como hablar, comprender el habla de otras personas, leer y escribir

Hemisferio Derecho
Se especializa en sintetizar, destaca en unir elementos aislados con el fin de percibir las cosas como un todo: leer mapas y construir objetos complejos a partir de elementos más pequeños dependen de este hemisferio
Aunque los 2 hemisferios cerebrales llevan a cabo funciones algo diferentes, nuestras percepciones y nuestros recuerdos están unificados por el
cuerpo calloso,
que realiza la unificación de percepciones y recuerdos a través de una banda de axones que conecta partes correspondientes de la corteza de asociación de los hemisferios izquierdo y derecho

SISTEMA LIMBICO
Papez (1937) sugirió que un conjunto de estructuras cerebrales interconectadas formaban un circuito cuya función primaria era controlar la motivación y emoción

El fisiólogo Maclean (1949) amplió el sistema incluyendo otras estructuras y acuño el término sistema límbico

Los componentes del sistema límbico son:

o Hipocampo
o Amigdala
o Fornix
o Cuerpos mamilares (partes del hipotálamo, pequeñas protuberancias situadas en la base del encéfalo)

Existen regiones del sistema límbico están implicadas en el aprendizaje y memoria: la formación hipocampal y la región de corteza límbica que la rodea
La amígdala y otras regiones del sistema límbico están relacionadas específicamente con las emociones:

- Sentimientos
- Expresiones de emoción
- Recuerdos de las emociones (memoria emocional)
- Reconocimiento de los signos de emoción en los demás

GANGLIOS BASALES
Son un conjunto de nucleos subcorticales; dichos nucleos son grupos de neuronas de forma similar

Los ganglios basales están implicados en el control del movimiento
Las partes principales de los ganglios basales son:

- El nucleo caudado
- El Globo pálido
- El Putamen

La enfermedad de Parkinson se debe a la degeneración de las neuronas de la
sustancia nigra
localizadas en el mesencéfalo que envían axones al nucleo caudado y al putamen
TALAMO
Consta de 2 lobulos conectados mediante un puente de sustancia gris: la masa intermedia, que traspasa la parte medial del tercer ventrículo
La mayoría de las aferencias neurales de la corteza cerebral provienen del tálamo

Las fibras de proyección son conjuntos de axones que surgen de cuerpos celulares localizados en una región del encéfalo y que establecen sinapsis con neuronas localizadas en otra región
El Talamo se divide en varios nucleos:

- Nucleo Geniculado Lateral
- Nucleo Geniculado Medial
- Nucleo Ventrolateral
Nucleo Geniculado Lateral
Recibe información del ojo y envía axones a la corteza visual primaria
Nucleo Geniculado Medial
Recibe información del oído interno y envía axones a la corteza auditiva primaria
Nucleo Geniculado Ventrolateral
Recibe información del cerebelo y la proyecta hacia la corteza motora primaria
HIPOTALAMO
Se encuentra en la base del encéfalo , debajo del tálamo.
Aunque el hipotálamo es una estructura relativamente pequeña, es importante dado que controla el sistema nervioso neurovegetativo y el sistema endocrino; y organiza conductas relacionadas con la superviviencia de las especies:

- Lucha
- Ingesta
- Huida
- Apareamiento
El hipotálamo se situa en ambos lados de la región ventral del tercer ventrículo.

Es una estructura compleja que contiene numerosos núcleos y tractos de fibras

Gran parte del sistema endocrino está controlado por hormonas producidas por el hipotálamo
Un sistema vascular especial conecta directamente el hipotálamo con la hipófisis anterior (adenohipofisis)
Las hormonas hipotalámicas son segregadas por neuronas especializadas llamadas células neurosecretoras, localizadas cerca de la base del tallo de la hipófisis
La mayoría de las hormonas segregadas por la hipófisis anterior controlan las secreciones de otras glándulas.

Dada su función , ha sido denominada la “glandula maestra “ del cuerpo

Dos hormonas de la hipófisis anterior:
- La prolactina
- Somatropina (hormona del crecimiento)
Test de Wada
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