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Psicobiología 104/gamb

II. EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

2.1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO.

El sistema nervioso integra la función de los sistemas; sensorial y muscular, a través de centros ubicados en la médula espinal y encéfalo, donde se procesan las señales provenientes del exterior e interior del organismo. La figura 1 resume los aspectos más relevantes de la estructura funcional del sistema nervioso humano. De una manera general, el sistema nervioso tiene una porción central (que comprende el encéfalo y la médula espinal) y una porción periférica. Esta última porción está constituida por nervios (haces de fibras que corren en paralelo), ya sea de origen encefálico (craneal) o medular (raquídeo). Estos haces de fibras inervan los receptores y los efectores (músculos en el caso del sistema nervioso somático; vísceras, músculos lisos y glándulas en el caso del sistema nervioso autónomo o neurovegetativo). Es muy importante destacar que la organización propuesta considera sólo los aspectos anatómicos (origen aparente de los nervios), y que en grados mayores o menores los tres sistemas eferentes están comandados por el sistema nervioso central

ENCÉFALO

Está constituido por 5 estructuras: Cerebro, Cerebelo, Mesencéfalo, Protuberancia y Bulbo Raquídeo. Cada uno constituido por sustancia gris y sustancia blanca. La sustancia gris está constituida por cuerpos neuronales, axones amielinicos y células gliales. La sustancia blanca formada por tractos nerviosos cuyo color blanco se debe a las vainas de mielina.

2.2. CORTEZA CEREBRAL. Los dos hemisferios cerebrales (izquierdo y derecho), en conjunto con el tálamo e hipotálamo constituyen el cerebro. La superficie del cerebro está constituida por la corteza cerebral, que está compuesta de neuronas no mielinizadas. La corteza cerebral está muy "arrugada", de modo que su superficie es muy grande para poder

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procesar toda la información que llega desde el medio. Los pliegues profundos se demonizan cisuras y los más superficiales surcos. Las principales cisuras son: la longitudinal que origina los dos hemisferios cerebrales, la de Rolando o Central, la de Silvio o Lateral y la Parieto-occipital, que originan los lóbulos de cada hemisferio. (Figura 2) Originadas por las cisuras se forman los lóbulos cerebrales, que están en la misma región que los huesos del cráneo correspondientes: frontal, parietal, temporal y occipital. En el interior de la cisura de Silvio se encuentra una porción de corteza cerebral que es considerada como un quinto lóbulo y se denomina ínsula o isla de Reil. En la corteza cerebral se han podido determinar ciertas áreas relacionadas con funciones específicas. Se pueden distinguir tres tipos principales de áreas: sensoriales, motoras y de asociación:

✓ Áreas sensoriales: Son las zonas que reciben los impulsos originados en los distintos receptores es en ella

donde se producen las sensaciones. ✓ Áreas motoras: Desde ellas emergen fibras motoras de proyección que envían impulsos que llegan en

último término a los efectores (músculos esqueléticos). ✓ Áreas de asociación: Reciben información desde otras áreas de asociación o sensitivas, la integran,

almacenan y elaboran una respuesta que es enviada a las áreas motoras. En general sus funciones se relacionan con el razonamiento, el aprendizaje y el lenguaje

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Es importante destacar que el área sensorial primaria o somestésica se encuentra como lo indica la hacia atrás de la cisura de Rolando en el lóbulo parietal y recibe los impulsos provenientes de los receptores cutáneos de tacto, dolor, presión, calor y frío. A continuación, se presentan figuras que ilustran las vías sensitivas que llevan información al área somestésica y una especie de “mapa” que señala el área y la extensión de esta del lugar del cuerpo de donde proviene el impulso, denominado homúnculo sensorial (Figura 6). Por delante de la cisura de Rolando, en el lóbulo frontal se encuentra el área motora aquí se origina la mayor parte de las fibras piramidales para el movimiento voluntario. Al igual que el caso anterior se presentan figuras que ilustran como emergen del área motora, los haces piramidales que sinaptan en la médula y llegan a los músculos esqueléticos. También el área motora esta “mapeada” y se presenta el homúnculo motor con las diferentes partes del cuerpo que “ordena”.

2.3. LATERALIZACIÓN HEMISFÉRICA.

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Aunque los hemisferios derecho e izquierdo son razonablemente simétricos, existen leves diferencias anatómicas entre ellos. Por ejemplo, en casi dos tercios de la población, el plano temporal, región del lóbulo temporal que incluye el área de Wernicke, es 50 % mayor en el lado izquierdo que en el derecho. Esta asimetría aparece en todos los fetos humanos hacia la semana 30 de gestación. Esta asimetría funcional se denomina lateralización hemisférica. Sin embargo, más allá de esas diferencias, en muchas personas el hemisferio izquierdo es el más importante para el lenguaje hablado y escrito, habilidades numéricas y científicas, capacidad para usar y entender el lenguaje de signos y el razonamiento. A manera de ejemplo, las personas con daño del hemisferio izquierdo suelen tener afasia (dificultad para expresar o comprender el lenguaje). A la inversa, el hemisferio derecho es más importante en las habilidades musicales y artísticas en general, la percepción espacial y de patrones, el reconocimiento de caras y el contenido emocional del lenguaje, así como en la generación de las imágenes mentales de lo que observa, oye, degusta, toca y huele, para fines de comparación. Los sujetos con daños del hemisferio derecho correspondientes a las áreas de Broca y de Wernicke del hemisferio izquierdo hablan con voz monótona, ya que han perdido la

capacidad de dar inflexiones emocionales a lo que dicen.

2.4. NÚCLEOS DE SUSTANCIA GRIS

A) Tálamo: El tálamo es una zona cerebral que contiene sobre 20 núcleos separados. Anatómicamente consiste en materia gris que forma las paredes laterales del tercer ventrículo. Al tálamo confluyen todas las fibras sensoriales, con la excepción de aquellas del olfato, y por lo tanto la función principal del tálamo es la de relevo sensorial, es decir la mayor parte de sus somas neuronales reciben las fibras aferentes y envían sus axones hacia las áreas sensitivas de la corteza cerebral.

B) Hipotálamo: Consta de varias masas de núcleos interconectados con otros centros vitales del encéfalo. Sus funciones en general se relacionan con la regulación de actividades viscerales, integrando y coordinando las acciones generales del sistema neurovegetativo. Por formar parte del sistema límbico también efectúa funciones emocionales e instintivas. Además, se integra con el sistema endocrino. Produce las hormonas antidiurética y oxitocina que se almacenan en la neurohipófisis. El hipotálamo también regula la liberación de las hormonas de la hipófisis anterior por medio de hormonas liberadoras. Las variadas funciones de esta estructura se presentan en la Tabla.

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C) Sistema límbico: Un sistema funcional muy importante que comprende estructuras de distintas zonas del cerebro, como la corteza primitiva y gran parte del hipotálamo. En general forman el sistema límbico aquellas estructuras involucradas en la elaboración de las respuestas emocionales e instintivas como la conducta sexual, el temor, la ira y la motivación. Una característica del sistema límbico es su pobreza de conexiones entre él y con la neocorteza ("la neocorteza cabalga sobre el sistema límbico como un jinete sobre un caballo sin riendas"), de tal manera, que la emoción no puede iniciarse o suprimirse a voluntad, sin embargo, la actividad neocortical modifica la conducta emocional y viceversa.

2.5. CEREBELO. En el cerebelo la sustancia blanca ocupa la región central de los dos hemisferios cerebelosos y tiene un aspecto ramificado ("árbol de la vida"), y la sustancia gris constituye un manto sobre los hemisferios, la corteza cerebelosa. Su función principal es la de coordinar los movimientos voluntarios con respecto a su fuerza, dirección y velocidad en relación al equilibrio corporal. De esta manera, aunque el cerebelo no da origen a respuestas motoras somáticas, determina que estas sean suaves y coordinadas. El cerebelo recibe constantemente impulsos sensitivos procedentes de propioceptores existentes en los músculos, tendones y articulaciones de los receptores de equilibrio y los receptores visuales. Si lo que intentan las áreas motoras no está siendo logrado por los músculos esqueléticos, el cerebelo detectas las variaciones y envía señales de retroalimentación a las zonas motoras para estimular e inhibir la actividad de los músculos. Un daño a nivel del cerebelo genera el cuadro de ataxia, en donde el individuo no coordina sus movimientos voluntarios ejecutándolos torpemente, “.

2.6. TRONCO ENCEFÁLICO El mesencéfalo, el puente de Varolio y el bulbo raquídeo forman el Tronco Encefálico, por lo tanto, tienen algunos aspectos estructurales y funcionales comunes. En todo el tronco cerebral la sustancia blanca tiene una ubicación periférica, y central la sustancia gris, formando núcleos (centros) mezclada en forma de red con la sustancia blanca lo que se conoce como formación o sistema reticular. En el cuadro aparecen las funciones de la sustancia gris y blanca:

Función Bulbo raquídeo Protuberancia anular Mesencéfalo

Sustan

cia Gris

Reflejos posturales y viscerales - Control de la respiración (centro respiratorio) - Control de la frecuencia cardíaca (centro cardíaco) - Vasoconstricción (centro vasomotor) - Tos, vómito y nauseas - Deglución

Ayuda a controlar la respiración (centro neumotáxico)

Reflejos visuales y auditivos Reflejos posturales

Sustan

cia

Blan

ca

Pirámides: haces de fibras que comunican a la médula y encéfalo

Conecta el bulbo con el resto del encéfalo. Conecta los dos hemisferios del cerebelo

Pedúnculos cerebrales: conectan el cerebro con las porciones inferiores del SNC

2.7. SISTEMA RETICULAR ACTIVANTE. Como se explicó anteriormente en las tres estructuras que forman el tronco encefálico la posición de la sustancia blanca es periférica. La sustancia gris ocupa la región central constituyendo núcleos (centros), y mezclada en forma de red con sustancia blanca, lo que se conoce como Formación Reticular. Como conjunto la principal función de la

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formación reticular es la de recibir estímulos colaterales desde los órganos de los sentidos y propioceptores (receptores de posición) amplificándolos y proyectándolos inespecíficamente a toda la neocorteza y al sistema límbico, activándolos y produciendo el estado de vigilia (despierto). Es por ello que este sistema recibe el nombre de Sistema Reticular Activante (SRA). La estimulación del SRA anula la gran actividad cortical que se produce durante el sueño permitiendo que esta responda sólo a estímulos específicos.

2.7. CARACTERÍSTICAS DE LA MÉDULA ESPINAL.

A) En el humano la médula espinal tiene una longitud de 40 a 45 cm., un grosor de 0,6 cm. y está alojada en

el canal medular de la columna vertebral (Figura 14). La estructura es segmentada y origina 31 pares de nervios raquídeos o espinales (todos mixtos). La médula es una estructura ovalada en la que la posición de la sustancia blanca es periférica y la sustancia gris es central y tiene forma de “H”.

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B) Sustancia blanca: Formada por fibras mielínicas. Las fibras que tienen origen destino y funciones comunes forman haces, estos pueden ser ascendentes y descendentes. Estos haces están separados por las astas (H), de la sustancia gris, en cuatro regiones denominadas cordones posteriores, laterales y anteriores.

C) Sustancia gris: Contiene todos los somas de las neuronas medulares y muchos elementos gliales de sostén. Tiene forma de “H”, las astas posteriores (que dan al dorso) reciben axones de las neuronas sensitivas (vía aferente o de entrada) que ingresan a la médula proveniente de un nervio raquídeo o espinal. Las astas anteriores, contienen dendritas y cuerpos celulares de las neuronas motoras (vías eferentes o de salida) que salen de la médula para pasar a un nervio espinal y dirigirse a un músculo esquelético. Las astas laterales a nivel torácico y lumbar originan las neuronas preglanglionares del Sistema Nervioso Autónomo Simpático y a nivel de sacro se originan las preglanglionares del Parasimpático, que corresponden a vías eferentes neurovegetativas asociadas con músculos lisos de las vísceras o músculo cardíaco.

2.8. ASPECTOS FUNCIONALES DE LA MÉDULA ESPINAL.

A) Función elaboradora de reflejos de la médula espinal. Arco Reflejo: Algunos axones de neuronas

sensoriales pasan a través de la materia gris y conectan directamente con las neuronas motoras ubicadas en la asta anterior de la médula espinal (reflejo monosináptico) o lo hacen a través de interneuronas (reflejo bi o polisináptico dependiendo de las interneuronas que participen), (figura 16) que pueden sinaptar a su vez con la neurona de la asta anterior en el mismo nivel, pasar a niveles medulares inferiores, superiores o al cerebro.

B) Función conductora de impulsos hacia el Encéfalo: vía ascendente o sensitiva (posteriores): Los nervios raquídeos (espinales) contienen las fibras nerviosas sensitivas que van hacia la médula espinal, estas ingresan a la médula por sus raíces dorsales, estas fibras sensoriales tienen su soma neuronal en el ganglio espinal y el axón en la médula espinal sinapta con los somas de otras neuronas. Si el axón de la neurona sinaptada cruza en el mismo segmento y sube formando el cordón lateral, anterior o ventral llegará al tálamo donde hará el relevo sensorial, es decir, el impulso pasará a través de una sinapsis a una neurona talámica que lo llevará al área sensorial primaria o somestésica de la corteza donde el impulso generará una percepción. En general, la información sensorial se elabora en forma cruzada, porque la vía sensitiva cruza al otro lado de la médula. Este cruce puede ocurrir en el mismo segmento en que la neurona sensorial

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entra a la médula espinal, algunos segmentos más arriba o en el tronco encefálico, especialmente en el bulbo raquídeo.

C) Función conductora de impulsos desde el Encéfalo: vía descendente o motora): Está constituida por dos tipos de tractos (conjuntos de fibras nerviosas) los piramidales (originados en las neuronas piramidales de la corteza y los extrapiramidales (originados en otras zonas de la corteza cerebral y áreas subcorticales). Estas neuronas son llamadas neuronas motoras superiores, que sinaptarán con las neuronas del asta ventral de la médula espinal (neuronas motoras inferiores). La mayoría de los impulsos originados en la corteza cerebral motora son iniciados por las áreas de asociación para el "movimiento voluntario". La adecuada función muscular (coordinación, balance, respuesta a estímulos visuales y auditivos) se complementa por la vía descendente llamada extrapiramidal, que lleva la información motora desde varios núcleos en el tallo cerebral (tronco encefálico). La separación de ambas vías por sus efectos no es fácil. En general los tractos piramidales controlan los movimientos finos del cuerpo, y los extrapiramidales tienden a modificar las contracciones musculares relacionadas con la postura y el balance. Algunos tractos extrapiramidales son más bien inhibitorios que excitatorios. Cerca del 80% de las fibras piramidales se entrecruzan al lado opuesto (haz piramidal cruzado) en el bulbo raquídeo, las fibras restantes descienden

como "haz piramidal directo", cruzándose poco antes de su terminación en la médula espinal.

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP)

El SNP está formado por conjuntos de fibras nerviosas llamadas nervios y conjunto de somas neuronales llamados ganglios. Se origina de los 12 pares de nervios craneanos y de los 31 pares de nervios raquídeos o espinales..

2.10. SISTEMA SOMATOMOTOR O SOMÁTICO.

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Reúne las fibras motoras que inervan la musculatura esquelética y que participa en los movimientos voluntarios y reflejos somáticos. Constituyen vías eferentes cuyo único efector es la musculatura esquelética, una denervación lo lleva a la parálisis y a la atrofia. El área de sinapsis neuromuscular se denomina placa motora y el neurotransmisor es la acetilcolina con un efecto siempre excitatorio. La fibra del sistema somatomotor que alcanza el efector está mielinizada. El rol del sistema somatomotor es ajustar el organismo al medio externo y su inhibición es central.

2.11 SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO (NEUROVEGETATIVO).

El sistema neurovegetativo es el sistema motor que regula, ajusta y coordina funciones y actividades de los órganos (vísceras) del cuerpo. Incluye el control de todos los músculos lisos (involuntarios), el corazón y las glándulas. Aquí radica su importancia en la mantención de la homeostasis junto con el Sistema Endocrino. Como características generales del sistema se debe destacar que la mayor parte de los efectores están inervados por las dos ramas del sistema neurovegetativo, y la influencia de cada división es antagónica respecto de la otra. Cada inervación requiere una cadena de dos neuronas entre el núcleo de origen central y el órgano inervado. La sinapsis intermedia se establece en un ganglio que está fuera del sistema nervioso central. La conexión del sistema nervioso central con el ganglio se hace por una fibra pre ganglionar, mientras la conexión entre el ganglio y la estructura inervada se hace por una fibra post ganglionar. La regulación homeostática del cuerpo depende, principalmente, de la cooperación del simpático y parasimpático del sistema autónomo y de la actividad del sistema endocrino.

A. sistema parasimpático regula primariamente las actividades restauradoras del cuerpo, por ejemplo,

después de una comida copiosa o después del orgasmo. La estimulación parasimpática disminuye la

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frecuencia cardiaca, incrementa los movimientos del músculo liso de la pared intestinal y estimula la secreción de las glándulas salivales, entre otras.

B. sistema simpático, por el contrario, prepara el cuerpo para la acción. La respuesta que se produce puede

generalizarse como de lucha o huida. Por ejemplo, los aspectos físicos del medio, aumento de la frecuencia cardiaca y respiratoria son el resultado de un aumento en la descarga de las neuronas del sistema simpático, que hacen también que los vasos sanguíneos de la piel se contraigan; esta contracción incrementa el retorno de la sangre al corazón, elevando la presión sanguínea, permitiendo que más sangre sea bombeada a los músculos, corazón y cerebro. También se dilatan las pupilas y los músculos unidos a los folículos de la piel se contraen erizando los pelos (piel de gallina). El movimiento rítmico del intestino se detiene y los esfínteres se relajan (en casos extremos provocan defecación y micción). La estimulación simpática a la médula suprarrenal que permite la liberación de grandes cantidades de glucosa al torrente sanguíneo, que servirá de fuente suplementaria de energía para los músculos. Como consecuencia de todo este conjunto de respuestas, el cuerpo está preparado para “luchar o huir” o, cuanto menos, para una acción que habría sido apropiada en alguna etapa más temprana de nuestra evolución cultural.

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