Sistema Nervioso: Estructura y Funciones

Resumen generativo del sistema nervioso

• El tálamo es una estación sensitiva, motora y de relevo con la corteza cerebral, manteniendo conexiones recíprocas.
• El hipotálamo influye en la función endocrina, la actividad emocional y visceral.
• La médula espinal se conecta con el sistema motor y proyecta a los ganglios basales.
• En humanos, incluye la glándula pineal asociada a la función reproductiva.
• El tallo cerebral alberga los nervios craneales (III al XII), gestionando funciones como la masticación, la deglución, la producción de lágrimas y las funciones cardiorrespiratorias.
• El cerebelo se conecta con el tallo cerebral para regular el equilibrio, la postura y la coordinación.
• La médula espinal se conecta con los nervios espinales, transmitiendo información sensorial y motora entre el cerebro y el resto del cuerpo.
• La médula también facilita la comunicación entre los centros autonómicos.
• El sistema nervioso dirige acciones a través de la musculatura esquelética por medio del sistema nervioso somático o voluntario.
• El sistema nervioso somático controla los movimientos intencionados, los reflejos espinales y craneales.
• La actividad visceral depende del sistema nervioso autónomo o vegetativo, incluyendo las divisiones parasimpática (cráneo-sacra) y simpática (tóraco-lumbar).
• El sistema nervioso se divide en subsistemas: sensitivo, motor, asociativo, autónomo y límbico.
• Los límites anatómicos entre estos sistemas son imprecisos.

Desarrollo Perinatal

• El período posnatal temprano es crucial para el desarrollo cerebral.
• El desarrollo implica coordinación de procesos prenatales tardíos y posnatales.
• Los procesos incluyen el crecimiento y remodelación de procesos neuronales (neuritas).
• También procesos como la formación contactos sinápticos (sinaptogenia).
• Existe la proliferación glial, eliminación de contactos aberrantes (poda sináptica) y la mielinización de axones.

Anomalías Cromosómicas

• Las anomalías cromosómicas resultan de errores en la división de las células sexuales durante la meiosis.
• Un núcleo del óvulo o esperma contiene 23 cromosomas, dando un total de 46 cromosomas.
• Una anomalía cromosómica implica la presencia de un cromosoma adicional (trisomía) o la ausencia de uno (monosomía).

Desarrollo y Plasticidad del Cerebro

• Resultado de actividad neuronal.
• Funciones mentales y coordinación motora.
• El espacio-tiempo influye la expresión genética.
• Los estímulos ambientales pueden modificar la expresión de genes.
• La información genética regula los procesos básicos del desarrollo cerebral.
• Una secuencia normal del código genético activa o inhibe mecanismos.
• Los mecanismos modifican la forma del embrión y cerebro.
• El desarrollo normotípico puede verse afectado por anomalías funcionales.
• Las anomalías pueden ser relacionadas con alteraciones que causan trastornos del neurodesarrollo.
• Por ejemplo :Deterioro Intelectual, esquizofrenia, TEA.

Otras formas de clasificar el SN

• El sistema nervioso somático o voluntario controla la actividad del músculo esquelético y reflejos, siendo actividades intencionadas o conscientes.
• El sistema nervioso autónomo o vegetativo controla la actividad visceral, dividido en parasimpático (cráneo-sacro) y simpático (tóraco-lumbar).
• Criterios funcionales: SN sensitivo, SN motor, SN asociativo, SN autónomo, SN límbico.
• Los límites anatómicos son imprecisos y arbitrarios, y todos se relacionan entre sí.

Organización Citoarquitectónica de la Corteza Cerebral

• Módulo Cortical: Unidades funcionales de la corteza cerebral.
• La corteza cerebral es organizada por "redes de interneuronas inhibitorias, interconectadas recíprocamente".
• Organiza "trenes de descarga de las neuronas piramidales"
• Dan como resultado "oscilaciones coherentes".
• Hay bloques funcionales del sistema nervioso en relación con los procesos mentales superiores.

Capas de la Corteza Cerebral

• La corteza cerebral cubre la neocorteza y tiene un grosor de 2-4mm.
• Tiene una estructura de 6 capas, tres superficiales (I-III) y tres profundas (IV-VI).
• Tiene columnas funcionales de una fracción de milímetro en diámetro, que atraviesan la profundidad de la corteza.
• Las capas de diferentes regiones corticales varían en grosor y las células piramidales grandes están en las capas V y VI en la corteza motora primaria.

Capas de la Corteza: Detalles

• Capa I (molecular): Tiene pocas neuronas, principalmente interneuronas, pero contiene numerosas dendritas y axones de neuronas en capas profundas.
• Capa II (piramidal externa): Formada por células granulares y dendritas apicales de neuronas con somas en las capas V y VI.
• Las neuronas de la capa II son pequeñas piramidales e interneuronas GABAérgicas, y juntamente con la capa III, proporcionan salidas a otras regiones corticales.
• Capa III (piramidal externa): Contiene variedad de células, principalmente células piramidales que utilizan aspartato y glutamato como transmisores.
• Las capas I, II y III conectan regiones corticales adyacentes e integran funciones corticales.
• Capa IV (granular interna): Contiene células granulares inhibitorias en plexos locales, incluyendo células en canasta y candelabro.
• En esta capa se encuentran células estrelladas espinosas, similares a las de la capa II.
• La Capa IV recibe la mayoría de las señales sensoriales.
• Capa VI es capa heterogénea de neuronas fusiformes arregladas perpendicularmente a la superficie cortical, mezcladas con sustancia blanca.
• También contienen dendritas basales de neuronas en capas III y IV y proyectan al tálamo.

Circuitos corticales

• A lo largo de los años, se han propuesto varios modelos para explicar la organización de los circuitos corticales.
• Uno de los primeros modelos fue propuesto por Sheperd (1978).
• Algunas neuronas piramidales de las capas II y III retroalimentan las señales de salida a sus propias dendritas.

Neuronas

• Las neuronas no sensitivas ni motoras son interneuronas.
• La extensa red interneuronal representa el 99.98% del total de las neuronas.
• El 70% en la neocorteza.
• Sistema complejo de entrada (mundo exterior) y salida (respuesta al mundo exterior e interior).
• Entre estos polos se encuentra la memoria, los sentimientos, los pensamientos y la autoconciencia.

Desarrollo Cognitivo

• El enfoque cognitivo se refiere al conocimiento, incorporando procesos que dan sentido a las señales sensoriales y motoras.
• Estos procesos son codificados neuralmente e incluyen funciones mentales como la atención, la memoria, el aprendizaje, la percepción, el lenguaje y la capacidad para solucionar problemas.
• Cada función tiene un desarrollo propio relacionado con la maduración del sistema nervioso central.

Desarrollo Morfológico del Sistema Nervioso

• Secuencial y sigue principios fijos.
• Relacionado con el ambiente y eventos genéticamente programados, influenciado por la genética y la epigenética.
• El nacimiento no marca una dicotomía estricta en el proceso madurativo biológico.
• Maduración ocurre prenatal y postnatalmente.
• A partir de la semana 20 de gestación, ocurre el crecimiento neuronal y maduración hasta la adultez (CPF).
• La neurogénesis es precisa y secuenciada en cada parte del SN.

Desarrollo Embrionario Inicial

• Extremo de la estría primitiva → nódulo primitivo → da paso a la notocorda (soporte longitudinal primario del cuerpo).
• La notocorda es el centro primario de una serie de procesos que transforman células embrionarias en tejidos y órganos definitivos.
• En la gastrulación, el disco bilaminar se convierte en trilaminar, formando el mesodermo, ectodermo (capa superior, antiguo epiblasto) y endodermo (capa germinal, hipoblasto).

Inducción Neural

• Inducción neural (dorsal/ventral): Dos procesos crean el tubo neural.
• Inducción dorsal (3-4 semanas gestación): La placa neural se deriva del engrosamiento dorsal del ectodermo.
• Los pliegues neurales se cierran para formar el tubo neural.
• La parte caudal del tubo forma la espina dorsal y la parte rostral forma el cerebro, con una cavidad que se convierte en el sistema ventricular.
• En el día 25 de gestación, el prosencéfalo, el mesencéfalo y el rombencéfalo son aparentes.
• Cuando hay defectos en el cierre del tubo neural entre los días 25 y 32, estos son poco compatibles con la vida.
• Ejemplos de esto son el mielmielomeningocele, anencefalla y el encefalocele.
• Inducción ventral (5-6 semanas gestación): El tubo neural se segmenta en su eje longitudinal.
• Forma la mayor parte del cerebro y de la cara.
• También causa la separación de los hemisferios y la formación de vesículas ópticas.
• Pueden producir trastornos neurológicos/neuropsicológicos graves y crisis convulsivas.
• Ectodermo da pie al sistema nervioso y la piel, mientras mesodermo da pies a los músculos, esqueleto y riñones.
• El endodermo da pie a las glándulas endocrinas, pulmones, aparato digestivo e hígado.

Desarrollo Cerebral: Vesículas y Estructuras

• El telencéfalo, derivado del cerebro terminal, forma la corteza cerebral, el cuerpo estriado, el rinencéfalo, el sistema límbico y el hipotálamo rostral.
  • Tiene conexión con los ventrículos laterales y la porción rostral del tercer ventrículo.
• El diencéfalo forma el epitálamo, tálamo, hipotálamo y tálamo ventral.
  • Da paso al tercer ventrículo.
• El mesencéfalo forma el tectum, el tegmento y los pedúnculos cerebrales con el acueducto cerebral.
• El metencéfalo forma principalmente el cerebelo y el puente con el cuarto ventrículo.
• El mielencéfalo forma la médula oblonga con el cuarto ventrículo.
• La médula espinal forma la médula espinal con el canal central.

Embriología del sistema nervioso

• 18 días: Aparición de la placa y la cresta neurales.
• 24 días: Formación del tubo neural.
• A los 28 días, el tubo neural exhibe tres abultamientos: prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo. Del prosencéfalo emergen las vesículas ópticas.
• A los 36 días, el prosencéfalo se divide en telencéfalo y diencéfalo. El rombencéfalo se divide en protuberancia/cerebelo y bulbo.
• A los 45 días, los hemisferios cerebrales provienen del telencéfalo.
• A las 7 semanas, los hemisferios cerebrales crecen y se inicia la formación de surcos y las circunvoluciones.
• A los 3 meses, los hemisferios cerebrales están claramente diferenciados.

Maduración Cerebral

• Depende de la organización y diferenciación celular.
• Crecimento axonal y dendrítico.
• Sinaptogénesis, muerte axonal y celular, mielinización.
• Termina iniciada la adultez con la culminación del proceso de mielinización axonal (Kolby Fantie, 1989).
• Inicio periodo feral → crecimiento más dramático en la dimensión radial de las vesículas cerebrales, principalmente vesícula telencefálica de la cual nace la corteza cerebral.

Mecanismos celulares

• Cuatro mecanismos celulares subyacen a la formación y la maduración del SN:
  • Proliferación
  • Migración
  • Diferenciación
  • Muerte celular

Proliferación

• Es la producción de las células nerviosas.
• En un inicio, en el tubo neural se distinguen dos capas: la capa interna o ventricular y la capa externa o marginal.
• Las células nerviosas inician como una simple capa celular a lo largo de la superficie interna del tubo neural.
• Las células se dividen y dan origen a células hijas.
• Células nerviosas → neuroblastos → neuronas y glías.
• Ocurre en forma máxima de 2-4 meses gestación.

Lesiones en el tejido cerebral

• Una vez dañado, no produce proliferación neuronal adicional en compensación.
• Las neuronas se diferencian y maduran antes que las glías.
• Las glías continúan la proliferación aún después del nacimiento.

Migración

• Inicia en la zona ventricular Todas las c. que migran neuroblastos.
• En la corteza, el establecimiento de las neuronas conforma una organización horizontal (capas) y otra vertical (columnas)
• Cada capa diferente tipos de neuronas.
• Hay un cierto numero de capas Aumenta en el desarrollo; pasa de las 4 capas embrionarias del telencéfalo a a 6 capas de la corteza del adulto.
• Se puede afectar por: Causas genéticas-enfermedades virales-alteraciones Vasculares. Ello implica alteraciones en surcos o giros micromultipoligiria entre otras. Ocurre durante 3-5 meses.

Diferenciación Celular

• Depende de determinantes individuales como de la célula más vecina.
• Algunas partes crecen sin y otras con influencia del ambiente.
• Al alcanzar su destino, adquieren apariencia distintiva.
• Neuroblastos se transforman en diferentes c. nerviosos (C. Purkinje, células granulares, etc)
• En las capas de la corteza, primero se forman las c. > tamaño.

Muerte Celular

• Ocurre un proceso de apoptosis, con sobreproducción inicial de neuronas (N).
• Se eliminan las neuronas innecesarias.
• Ocurre especialmente en etapa prenatal/embrionaria y posterior.

La Influyen:

• Tamafio del campo de la superficie corporal.
• Competencia en el establecimiento de conexiones.
• Nivel de sustancias químicas naturales.
• Emparejamiento numérico entre poblaciones celulares.
• Presencia de conexiones incorrectas.

Conectividad Interneuronal

• El crecimiento de neuronas en rapido y es observable en el pariodo de migración
• EL crecimiento denaritico Se puede ver casi por 7 meses de gestation.
• EL desarollo neural se continua posteriomente y tiene una afeetacion porestimula con una activiad ambiental.
• S inaptogénesis, observable a partir de 5 meses de gestation.
• Las redes sinápticas van hechas mejor a medida que se avanza el desarrollo.

Mielinización

• A patrtir del tercer trimestre de la vida intra uterina a los dos años.
• EL proceso es lento.
• Celulas de gliales c ubren los axones, de proteins y con el proceso de conuducitividad del axon mas rapido.
• El preceso inicia con tres mesws despues de facundacion, acuerdo al proceso der desarrllo del sistea nervioso.

Etapa Posnatal

• 280 dias
• recien nazcido primero, se ven sus condiciones.
• Test de apgar de vinginia appgar, escala que es en primero y 5 meses.
• Se evalua aparicenia, pulsso, gestos, actividad y la respiracion

Primera Infancia

• Entre el 2do mes y sexto año de vida.
• Mayor elaboracion sensorial con procesos motores.
• Observar la caida de un niñito.
• Las areas primerias inicia primero su mielinizacion versus area de associacion fontales a paletales. Estos camabios se correcliaiona con el desarrollo de las conenxiones .

Segundo etapa infantil y la adolescencia

• entre los 6 y los 12
• fundamentada nel desaroo en lps procesod cognitos versus desarollo erebral ,en proceso duamico quw ocurre ne los exes dieccionales, vertica y horizontal
• VER IMASGEN CEREBRAL FLECHAS _ en adolsecencia, la asociacion frtonal y a parietal alcanzan desaroolog mejor.

Poda Sináptica

• Proceso que es eliminaion inneceaara o poro utilsado por el celeboro en periodos criticos.

Organización citoarquitectónica de la corteza cerebral

• Unidad funcionales de la corteza.
• Es una red entre neuroanas inhibits conectada reeproca.
• Es un tren de descarga de las neurales pyramidal que reusltan osalacones coherentes

Cortex

• Tiene un grosor de 2-4mm; Es la region que cubre la neocerteza con la ertructra en 3 partes y es donde se encuentran las neuornas

Este cuestionario explora la estructura y funciones del sistema nervioso, incluyendo el tálamo, hipotálamo y el tallo cerebral. También abarca el desarrollo cerebral, anomalías cromosómicas y la influencia de la genética. Además, examina las capas y circuitos de la corteza cerebral.