Biología del Comportamiento - Primer Parcial - PDF

Tema 1: Neuronas y glia El Sistema Nervioso está formado por células. La teoría celular dice que todos los órganos y tejidos están formados por células. El tejido nervioso es un tejido blando y deformable que se estropea muy fácilmente. Para demostrar que el cerebro está formado por células se necesitaba: - Instrumento para visualizar las células (microscopio). - Fijar los tejidos y preparar los cortes. - Desarrollar técnicas para teñir los tejidos y poder visualizarlos. 1. Tinción de Nissl: Permite estudiar el soma o cuerpo celular de la neurona, pero no todas sus prolongaciones. 2. Tinción de Golgi: Permite ver la totalidad de la neurona, con sus prolongaciones o neuritas, pero no permite ver ninguna estructura interna Tres tipos de células: - Neurona: Unidades funcionales del sistema nervioso. Captan información. Son células excitables (responden a los estímulos o cambios eléctricos). La mayoría son amitóticas (que no hacen mitosis), lo que las hace más longevas. Son conductoras, porque son capaces de conducir electricidad, y son secretoras, segregan moléculas que serán los neurotransmisores. - Glia (células gliales): Parece que no transmiten información, pero realizan múltiples tareas. Ayudan a la nutrición, aislan, protegen y organizan a las neuronas. - Otras que por su origen embrionario no son ni neuronas, ni células gliales. La función principal del Sistema Nervioso es captar información del medio, tanto interno cómo externo. Capta, procesa, compara y almacena la información, elabora una respuesta que ejecuta en los órganos efectores (músculos o glándulas). Ramón y Cajal: Mejoró la tinción de Golgi. - Doctrina de la neurona: Las neuronas son las unidades básicas estructural y funcional del sistema nervioso. Se estima que solo en el encéfalo habría entre 86.000 y 100.000 millones de neuronas. En un solo centímetro cúbico del cerebro hay 5.000 millones de neuronas. Una neurona que no realiza conexiones, muere. - Polaridad dinámica - Especificidad de las conexiones Neurona Son células muy especializadas, por lo que modifican mucho su estructura o morfología para realizar una función que le sirve a todo el organismo. Se divide en: - Neuritas - Axón - Dendritas - Cuerpo celular o soma Tienen una membrana plasmática. - Las proteínas son las que regulan la permeabilidad selectiva. La membrana no es ni completamente permeable, ni impermeable. La permeabilidad selectiva varía con el estado fisiológico de la neurona. - La composición de proteínas de la membrana es distinta en distintas formas de la neurona. Lo que es fundamental para determinar la función de esa región de la neurona. Las neuronas necesitan mucha energía, por lo que tienen muchas mitocondrias, debido a la necesidad tan alta de ATP. También necesita muchas proteínas. Tienen una gran expresión génica. El soma constituye el centro metabólico de la neurona. Las dendritas constituyen la zona receptora. Cuántas más dendritas, más posibilidades de conexiones. Las espinas dendríticas: Son importantes para consolidar el aprendizaje. Están relacionadas con los periodos críticos. El axón se inicia en el cono axónico y finaliza en los botones terminales (que almacenan neurotransmisores en vesículas). Contiene vesículas sinápticas y muchas mitocondrias pero no tiene RER, ni ribosomas, y tampoco le llegan los microtúbulos. Es único (solo hay uno), pero en ciertas zonas puede tener ramificaciones. Tienen una longitud y diámetro muy variables. El grosor afecta en la velocidad. El axón está especializado en conducir la información, como un cable eléctrico. Pueden estar cubiertos por una capa de grasa que se llama vaina de mielina, que no es continua (deja zonas del axón, sin cubrir), estas zonas no cubiertas se llaman nódulo de Ranvier. La información sale por los botones terminales. Liberan un neurotransmisor que llega hasta la siguiente neurona. Sinapsis: Proceso por el cual una neurona le pasa la información a otra. La neurona que pasa la información se llama presináptica y la que la recibe postsináptica (puede ser una célula muscular o glandular (las que ejecutan la acción). Sinapsis también es el lugar específico en el que se produce el traspaso de información. El boton terminar de la neurona presináptica se encuentra con las dendritas de la neurona postsináptica, pero siempre queda un espacio sináptico. El citoesqueleto de la neurona la ayuda a mantener la morfología. También favorece el transporte de orgánulos dentro de la neurona. Está formado por tres tipos de filamentos y tubos microscópicos que se forman por la polimerización de las proteínas: - Microfilamentos: son las más finos. Son un compuesto de actinas (cuando se añaden más se llama “polimerizar”) la polimerización es añadir actinas. También se pueden acortar, mediante el proceso de despolimerización. Son muy dinámicos. Mantienen la forma de la nuerona. Se disponen sobretodo al alrededor de las neuritas, aunque no influyen en la regeneración de dendritas o axones. - Filamentos intermedios (o neurofilamentos): Tienen un tamaño intermedio. Están formados por varias proteínas que forman unos filamentos que pueden alargarse o acortarse. Permiten a la neurona tener una forma tridimensional, proporcionando cierta rigidez. - Microtúbulos (o neurotúbulos): son los más gruesos. Son tubos largos y huecos formados por tubilima. Son importantes para que se produzca el transporte de moléculas y orgánulos en el interior de la neurona. La tubulima está estabilizada por la proteína TAU, en el alzheimer se produce una hiperfosforilación (se añaden grupos de fósforo), lo que hace que se separen de los microtúbulos y formen unos agregados llamados ovillos neurofibrilares, que acaban matando a la neurona. Transporte axonal (el que se produce detro de los microtúbulos). Dentro de la neurona hay un transporte constante de mitocondrias y vesículas que va de los botones terminales al soma y viceversa. El transporte en el axón lo podemos dar dos criterios: el transporte (cuando se da del soma a los botones se le denomina transporte anterógrado, y cuando va de los botones al soma, se llama retrógrado), y la velocidad, que puede ser rápida (de 400mm a un metro al día), o lenta (entre 1 y 14mm al día). El anterógrado puede ser rápido o lento, mientras que el retrógrado solo es rápido. El transporte depende de los microtúbulos, ya que es donde se realiza a través de unas proteínas que tienen unas prolongaciones a modo de manos y pies. Con las manos sujetaria la mitocondria o la vesícula, y con los pies se iría deslizando por el microtúbulo consumiendo ATP. La cinesina (kinesina) realiza el transporte anterógrado, mientras que en el retrógrado es la dineína. El transporte anterógrado rápido lo utilizamos para transportar , y el lento para transportar componentes de citoplasma, se cree que el mecanismo en el rápido y el lento es el mismo, pero no sabemos porque se produce de forma diferente (forma stop & go, va parando). El transporte retrógrado sirve para devolver al soma orgánulos cómo mitocondrias viejas o lesionadas para ser reparadas o degradadas, y productos de deshecho para que se eliminen o reciclen en el soma. También sirve para captar factores neurotróficos como el BDNF. Para llevar señales al soma e informar del estado y las necesidades de los botones terminales. También para trazar vías y conexiones, inyectando un tinte que la neurona absoreberá, haciendo que la recorra entera y sea visible la neurona completa. También sirve para la entrada de algunos virus al sistema nervioso, por ejemplo la poliomilitis, el herpes, el covid, la rabia (un animal con la rabia te muerde en la pierna, donde hay terminaciones nerviosas, mediante transporte retrógrado este virus iría viajando por todo el cuerpo hasta llegar al cerebro. Alteraciones del transporte retrógrado: retracción del axón, esto genera la desconexión sináptica, y a consecuencia de esto, la neurona muere. - Una neurona que no recibe ni envía información, muere, para sobrevivir deben formar parte de una red o conexión. La neurona presináptica envía información a la postsináptica, y para que no deje de hacerlo, la neurona postsináptica segrega que mediante transporte retrógrado llegan al soma de la neurona presináptica y le sirve de alimento. Funcionamiento de las neuronas Doctrina de la neurona: - Principio de Polarización o polaridad dinámica: Toda neurona transmite la información de una manera constante (siempre igual) y predecible. La información se transmite desde la zona receptora (por donde entra la información), esta se integra en el cono axónico y si se decide la transmisión esta información se conduce unidireccionalmente a lo largo del axón desde el cono hasta los botones terminales, por donde saldrá la información. - Principio de la especificidad de las conexiones: Las neuronas se comunican entre sí sin necesidad de contacto físico. Siempre está el espacio sináptico. La comunicación no se da ni al azar ni de manera aleatoria, sino que se da con dianas muy específicas para formar circuitos o redes. Para entender estos circuitos: - Los reflejos: Un reflejo es una conducta automática, una respuesta a un estímulo involuntaria, ya que normalmente están relacionadas con la supervivencia, por lo que son conductas muy estereotipadas (si observamos el mismo reflejo en diversos individuos, veremos que no hay mucha variabilidad en la respuesta). Para un reflejo necesitamos por lo menos tres tipos de neuronas: - Sensoriales o sensitivas: Capta la información a través de receptores y la transporta hasta el sistema nervioso central. - Neuronas motoras: Conducen la respuesta que se ha decidido desde el sistema nervioso central, hasta los órganos eceptores (los que realizan la acción). - Interneuronas: Normalmente comunican dos neuronas pasando información entre ellas. Casi todas se encuentran en el sistema nervioso central. Envían la información desde la médula hasta el encéfalo, y es el momento en el que nos daremos cuenta de que hemos hecho un reflejo. Se puede intentar inhibir. - Principio de conexionismo celular o neuronal: Las neuronas se agrupan y forman regiones funcionales en el sistema nervioso. Un grupo de neuronas se agrupa y todas realizan la misma función. Estas regiones se conectan entre sí, establecen redes y vías neuronales que son las que facilitan la conducta. En el área de broca (si se lesiona no permite la correcta articulación del lenguaje) se transforma una información sensorial en una motora, en esta zona se articula el lenguaje. El área de Wernicke (si se lesiona no permite entender el lenguaje) hace comprender el lenguaje. El fascículo arqueado lleva la información del área de Wernicke al área de broca. La conducta es el resultado del procedimiento distribuido (en serie y paralelo) de la información. Tipos de neuronas Las neuronas se agrupan según diversos criterios, con cada criterio las agrupaciones serán distintas. - Forma o Morfología: Neurona de purkinje - Número de neuritas que se originan del soma: - Unipolar - Bipolar - Pseudounipolar - Multipolar - Función: - Sensoriales: Aferentes - Motoras: Eferentes - Interneuronas - Longitud del axón - Interneurona local: axón corto - Interneurona de proyección: axón largo Neurotransmisores Acetilcolina → colinérgicas Dopamina → dopaminérgicas Noradrenalina → noradrenérgicas Serotonina → serotoninérgicas GABA → gabaérgicas Glutamato → glutamatérgicas Glia o células gliales Se conocen menos que las neuronas (glia en griego significa pegamento), lo que significa que son células que están enganchadas a las neuronas, lo que las ha hecho más difíciles de estudiar. Constituyen la base estructural del sistema nervioso. También son importantes para formar la barrera hematoencefálica. Ayudan a la nutrición de las neuronas. Colaboran en la recuperación de las lesiones de las neuronas, actúan cómo tampón y como aislantes. Ayudan a la fagocitosis (eliminar restos), y colaboran en algunas sinapsis y en la plasticidad del sistema nervioso. Las otras células también forman la base estructural del SN. Recubren cavidades como ventrículos. Realizan la fagocitosis, y tienen una función inmunológica. Tipos de glias - Sistema Nervioso Central: - Astrocitos: Son las células más abundantes, y hay de varios tipos. Tienen un aspecto estrellado, con muchas prolongaciones. Gran capacidad de mitosis, y cuando hay una lesión, ocupan el espacio de las neuronas muertas. Mantienen el medio externo de las neuronas en perfectas condiciones (homeostasis). Actúan como tampones regulando los niveles de potasio (K) de fuera de la neurona. Eliminan del medio sustancias que pueden ser tóxicas o nocivas para las neuronas, por ejemplo el glutamato, lo absorben y lo transforman en glutamina, sustancia no tóxica, que vuelve a las neuronas para ser sintetizada. Con sus pies conectan los vasos sanguíneos con las neuronas, ayudando al paso de oxígeno y los nutrientes. Son importantes para la plasticidad sináptica y la esterilización de la sinapsis. Sinapsis tripartitas: sinapsis entre neurona presináptica, con una neurona postsináptica y un astrocito. Los astrocitos modulan este paso de información y ayuda a que se estabilice. - Oligodendrocitos y células de Schwann: Glia mielinizante. Vaina de mielina membrana muy larga y muy fina con la que da varias vueltas concéntricas encima de un trozo de axón (como una venda), esta zona se llama internódulo, el trozo de axón sin mielina se llama nódulo de Ranvier. Los oligodendrocitos forman la mielina en la sustancia blanca del SNC, mientras que las células de Schwann la forman en la sustancia blanca del SNP. Las células de Schwann solo pueden hacer un internódulo, mientras que los oligodendrocitos pueden formar varios, en el mismo o varios exones. La vaina de mielina permite el traspaso de información a mayor velocidad. Las células de Shwann colaboran en regenerar lesiones de los axones. - Glia radial: Son muy importantes para el desarrollo prenatal. Ayudan a la migración de neuroblastos (neuronas recién formadas), y al establecimiento de conexiones. Migran desde donde se han originado hasta su posición final en el encéfalo adulto. Muchas de estas se acaban transformando en astrocitos o mueren al acabar el proceso de migración, aunque quedan algunas en algunas zonas concretas, ya que en los adultos se produce algo de neurogénesis. - Otras células NO gliales: Ependimarias o ependimocitos. Ayudan a que se filtre la sangle en los plexos aracnoideos para formar LCR - Microglía: No se considera una célula glial porque derivan de los macrófagos. Fagocitan, eliminando restos de neuronas y otras células muertas, lesionadas o que se tengan que renovar. Tienen funciones muy importantes en el desarrollo del sistema nervioso, pero también en la neurogénesis del adulto y la formación y mantenimiento de la sinapsis. Tema 2: Protecció del Sistema Nerviós Central El sistema nerviós central (SNC) compta amb 4 elements de suport i protecció: - L’ós - Les meninges: teixits que separen el teixit nerviós del teixit ossi - Duramàter: meninge més externa i està formada per teixit conjuntiu gruixut, resistent i inelàstic. Al crani, es troba fermament adherida a la cara interna dels ossos que el formen, mentre que a la columna vertebral existeix un petit espai ocupat per teixit entre la duramàter i les vèrtebres. A la porció cranial, la duramàter presenta dues capes: la periòstica, més externa, i la meníngia. Aquestes dues capes discorren fusionades per pràcticament tota la superfície interna del crani, embolcallant l'encèfal. A la línia mitja, però, aquestes dues capes se separen. La periòstica seguirà adherida a la cara interna del crani, mentre que la meníngia penetrarà a la cissura interhemisfèrica. Això comportarà l'aparició de dues estructures: un espai a la línia mitja per sota del crani i per sobre de l'encèfal i un envà format per les dues capes meníngies que, procedents de cada costat de l'encèfal, es fusionen a la cissura interhemisfèrica. L'espai que s'origina per la separació de les capes periòstica i meníngia a la línia mitja serà ocupat pel sinus sagital superior, un vas que drenarà la sang cap al cor i que recorre la part medial superior de l'encèfal sagitalment. L'envà que formaran les dues capes meníngies de la duramàter en trobar-se a la cissura interhemisfèrica rep el nom de falç del cervell i servirà de separació entre els dos hemisferis cerebrals. La falç del cerebel, que separarà els dos hemisferis cerebel·losos i la tenda del cerebel, que separarà el cerebel del cervell, són estructures similars a la falç del cervell, també formades per la capa meníngia de la duramàter. - Aracnoide: membrana esponjosa amb aspecte de malla. Està unida a la duramàter, però entre l'aracnoide i la piamàter hi ha un espai anomenat espai subaracnoïdal. L'espai subaracnoïdal presenta un gruix variable segons la regió cerebral, està ocupat pel líquid cefalorraquidi (LCR) i per ell hi discorren les principals venes i artèries superficials que irriguen l'encèfal. - Piamàter: meninge més interna, en contacte directe amb el teixit nerviós. És una capa de teixit conjuntiu tou que recobreix íntimament la superfície de l'encèfal, tot penetrant pels solcs i cissures. - El líquid cefalorraquidi (LCR): El LCR és un líquid amb un composició similar al plasma sanguini. De fet, el LCR es forma a partir de la sang en unes estructures situades als ventricles anomenades plexes coroïdals. Els plexes coroïdals són estructures molt vascularitzades que duen a terme un filtrat de la sang per formar el LCR que acabarà a l'interior dels ventricles. El LCR produït als plexes coroïdals circularà pels ventricles, des dels ventricles laterals cap al tercer ventricle i des del tercer ventricle fins al quart. A la part més caudal del quart ventricle, el LCR podrà seguir 2 camins: 1) ocupar el canal central de la medul·la espinal o 2) accedir, a través d'una petita perforació anomenada foramen de Magendie, a l'espai subaracnoïdal. El LCR que accedeixi a l'espai subaracnoïdal serà eliminat en unes estructures anomenades granulacions aracnoïdals. Les granulacions aracnoïdals són evaginacions de l'aracnoide cap a la llum del sinus sagital superior, al qual abocaran el LCR. Per tant, existeix un equilibri entre la producció de LCR als plexes coroïdals i la seva eliminació a les granulacions aracnoïdals. Aquest equilibri garanteix que la pressió intracranial es mantingui estable, de manera que el teixit nerviós no col·lapsi per la manca de pressió ni es comprimeixi per un excés. Controla la homeostasis i refrigera el cervell. - El sistema circulatori Aquests 4 elements proporcionaran protecció física al SNC i s'encarregaran de garantir un medi estable per permetre l'adequat funcionament de cadascuna de les cèl·lules que formen el teixit neviós. Circulació del LCR Plexos coroïdals → orificis de Monro → tercer ventrícle → aqüeducte cerebral o de Silvi → quart ventrícle El sistema ventricular Els ventricles són un conjunt de 4 cavitats plenes de LCR situades a l'interior de l'encèfal. Aquestes cavitats i les connexions entre elles reben el nom de sistema ventricular. Els 4 ventricles són: dos ventricles laterals, un tercer ventricle i un quart ventricle. Cadascun dels ventricles laterals connecta amb el tercer ventricle a través d'un petit conducte anomenat forat interventricular o forat de Monro. El tercer ventricle connecta amb el quart ventricle a través d'un conducte més llarg anomenat aqüeducte cerebral o de Silvi. Hidrocefàlia Quan, per diferents motius, es produeix un excés de producció o un dèficit en l'eliminació del LCR, el resultat net és l'acumulació de LCR als ventricles, una condició que rep el nom d'hidrocefàlia. Una causa habitual d'hidrocefàlia és l'obstrucció de la circulació del LCR a través dels ventricles. Això fa que, mentre els plexes coroïdals produeixen LCR de manera normal, aquest LCR no arribi al quart ventricle i pugui accedir a l'espai subaracnoïdal, on, com hem comentat abans, es troben les granulacions aracnoïdals encarregades de l'eliminació del LCR. Aquest augment del volum de LCR pot generar pressió sobre el teixit nerviós i comprometre'n el seu funcionament. Quan no es pot eliminar l'obstrucció, una solució és la implantació de vàlvules de derivació que drenaran l'excés de LCR fora del sistema ventricular i aconseguiran així controlar la pressió intracranial. Circulació sanguínea L’encèfal requereix una irrigació sanguínia constant, donada la seva reduïda capacitat d’emmagatzemar glucosa i d’obtenir energia en absència d’oxigen. La sang arriba a l’encèfal a través de dos conjunts d’artèries: dues artèries vertebrals i dues artèries caròtides internes. Les artèries vertebrals s’encarreguen d’irrigar les porcions caudals de l’encèfal, mentre que les caròtides internes irriguen les porcions rostrals. Les artèries vertebrals convergeixen a la base de la protuberància per formar una única artèria, l’artèria basilar. Aquest sistema vertebro-basilar irrigarà el tronc, el cerebel, el lòbul occipital i la cara inferior del temporal. Ramificacions penetrants de l’artèria basilar s’encarregaran d’irrigar part del mesencèfal i del tàlem. En arribar al mesencèfal, l’artèria basilar es divideix en les artèries cerebel·loses superiors i en les artèries cerebrals posteriors. Les cerebrals posteriors emeten unes ramificacions, anomenades artèries comunicants posteriors, que les connectaran amb les caròtides internes. Les caròtides internes es ramifiquen per donar lloc a les artèries cerebrals mitges i anteriors. Les artèries cerebrals anteriors de cada hemisferi estan connectades entre si per l’artèria comunicant anterior. Aquesta disposició i connexió entre artèries dona lloc a l’aparició, a la part anterior de la base de l’encèfal, d’una estructura en forma d’anell anomenat polígon de Willis. La següent figura presenta una visió basal de l'encèfal en la que es poden apreciar els principals vasos que l'irriguen i el polígon de Willis. Territoris vasculars Cadascuna de les artèries que hem descrit s'encarrega d'irrigar una determinada regió de l'encèfal. La regió irrigada per una determina artèria rep el nom de territori vascular. Els territoris vasculars de les principals artèries cerebrals són els següents: - Artèria cerebral anterior. Part de la superfície medial dels lòbuls frontal i parietal. Les branques profundes irriguen el braç anterior de la càpsula interna i part del nucli caudat i del globus pàl·lid. Una ramificació del l’artèria cerebral anterior, l’artèria pericallosa, irriga els dos terços anteriors del cos callós. - Artèria cerebral posterior. Part medial del lòbul occipital i part inferior i medial del lòbul temporal, els hipocamps i l’espleni del cos callós. Les seves ramificacions penetrants irriguen el tàlem, el nucli subtalàmic, la substància negra, el mesencèfal, la glàndula pineal i l’hipocamp posterior. - Artèria cerebral mitjana. Gran part de la superfície lateral del cervell: parts laterals dels lòbuls frontals, temporals i parietals. Les seves ramificacions irriguen el putamen, part del caudat i del pàl·lid i el braç anterior de la càpsula interna. Existeixen zones límit entre territoris vasculars irrigades per artèries distals de dos territoris vasculars, anomenades zones frontera. La barrera hematoencefàlica Per al correcte funcionament del sistema nerviós és imprescindible el manteniment d'un medi estable. És a dir, les concentracions dels diferents ions i molècules implicades en els processos de neurotransmissió han d'estar molt ben controlades per tal que no s'alteri el funcionament neuronal. Una forma de controlar la composició d'aquest medi extracel·lular és regulant el pas de substàncies des del torrent sanguini i aquesta és precisament la funció que fa la barrera hematoencefàlica (BHE). La BHE és el resultat de la disposició que adopten les cèl·lules endotelials (les cèl·lules que formen els vasos sanguinis) que formen els capil·lars que irriguen l'encèfal. A la resta del cos, les cèl·lules endotelials que formen els vasos es disposen de tal manera que deixen petits espais entre elles que faciliten l'intercanvi de substàncies entre el torrent sanguini i el teixit. En canvi, a l'encèfal, les cèl·lules endotelials no deixen pràcticament espais entre elles quan formen els vasos, la qual cosa dificultarà l'intercanvi de materials entre el torrent sanguini i el teixit nerviós. A més, els astròcits, adherint els seus peus a la superfície externa dels vasos, reforçaran la BHE. Glosari Aqüeducte cerebral o de Silvi: conducte que comunica el tercer i el quart ventricle. Barrera hematoencefàlica: mecanisme de control de l'intercanvi de substàncies entre la circulació i el teixit nerviós resultat de la disposició de les cèl·lules endotelials que formen els vasos sanguinis que irriguen l'encèfal. Espai subaracnoïdal: espai entre l'aracnoïde i la piamàter per on circula el LCR. Foramen de Magendie: perforació que permet l'accés del LCR a l'espai subaracnoïdal. Forat interventricular o de Monro: conducte que comunica un ventricle lateral amb el tercer ventricle. Granulacions aracnoïdals: evaginacions de l'aracnoide cap al sinus sagital superior encarregades de l'eliminació del LCR. Hidrocefàlia: acumulació de LCR al sistema ventricular. Meninges: conjunt de capes de teixit conjuntiu que envolten el SNC i li donen protecció. Per ordre, de més externa a més interna, són la duramàter, l'aracnoide i la piamàter. Plexes coroïdals: estructures altament vascularitzades dels ventricles encarregades de la producció del LCR. Sistema ventricular: conjunt de cavitats plenes de LCR situades a la profunditat de l'encèfal. Tema 3: Organització del Sistema Nerviós Sistema Nervioso: Es el centro de control, procesa la información y elabora una respuesta. La información se verifica en el medio externo o interno, y la acción la realizan los órganos efectores - Sistema Nervioso Central: Protegido por huesos, meninges, líquido cefalorraquídeos… - Médula Espinal - Encéfalo (ordenado desde la paste caudal hacia la rostral) 1. Bulbo raquídeo o médula oblonda 2. Puente de Valorio o protuberancia 3. Mesencéfalo 4. Cerebelo 5. Diencéfalo 6. Telencéfalo o hemisferios cerebrales - Sistema Nervioso Periférico: Nervios y ganglios (12 pares de nervios craneales (sensoriales, motores y mixtos) y sus ganglios). Transporta la información hacia y desde el Sistema Nervioso Central - Somático: Nos permite recoger información externa a través de los sentidos mediante receptores. La respuesta se envía a la musculatura roja o esquelética, que se caracteriza por la susceptibilización del movimiento voluntario. Nervios aferente y eferentes. - Autónomo o vegetativo: Permite la relación con el medio interno. Captar información sobre nuestro nivel de glucosa, la presión arterial, la temperatura del interior del cuerpo, el ritmo cardíaco… Y envía la respuesta a la musculatura lisa o blanca, que se caracteriza por el movimiento involuntario (las paredes del estómago, los vasos sanguíneos…). El corazón es una excepción, ya que es musculatura roja, pero tiene movimiento involuntario y es del medio interno. Nervios aferente y eferentes. - Sistema Nervioso Simpático - Sistema Nervioso Parasimpático Planos y ejes Tres planos para cortar el encéfalo, y uno para la médula. Ejes del encéfalo - Neuroeje o eje rostro-caudal: (rostro - rostro/ caudal-cola). En los humanos este eje no es una línea recta. Sube recto desde la médula hasta el rostro, y luego se inclina en un eje de 60 grados. Algo se sitúa rostralmente si se sitúa más hacía el rostro, y caudalmente si se sitúa más hacía la cola. La protuberancia está rostralmente respecto al bulbo raquídeo. - Eje dorso-ventral o antero-posterior: (dorso-espalda/ ventral-vientre). Algo se sitúa dorsalmente si está más cerca de la espalda, y ventralmente si está más cerca del vientre. En el cerebro, dorsal es hacía la coronilla, y ventral hacía la barbilla. Con el eje anteroposterior no contempla el eje de la curvatura (anterior, hacía el vientre, posterior hacía la espalda). - Eje medial-lateral: Las estructuras más situadas hacía el centro, son mediales, y las que están hacía algún lateral, laterales. Eje de la médula Hay cosas que tenemos dobles, y se sitúan en los laterales de nuestro cuerpo (brazos, piernas, ojos…), en cambio, lo que está situado en el centro de nuestro cuerpo es único. El brazo izquierdo está controlado por el hemisferio derecho del cerebro, esto se llama decusación, hay un cruce de las vías. - Ipsilateral: Cuando algo es controlado por el mismo lado, (el lado derecho del cerebro controla el brazo derecho) - Contralateral: Cuando controla el lado contrario (el lado derecho del cerebro controla el brazo izquierdo). Si las vías decusan tendrán una parte ispsilateral, y otra contralateral. Si la vía baja por el hemisferio derecho, controlará esta zona hasta que decuse (se cruce), donde empezará a controlar el izquierdo. Planos - Plano transversal: Corta la médula horizontalmente. - Plano sagital: Corta el encéfalo entre los dos hemisferios. Perpendicular al suelo. Corte sagital medial (es el que está justo en el medio), pero se pueden hacer muchos cortes paralelos a este, llamados: cortes parasagitales. - Plano horizontal o axial: Corta el encéfalo de arriba a abajo, desde la cabeza hacía la barbilla. - Plano frontal o coronal: Va desde la frente hasta la coronilla. Se pueden hacer cortes de hasta 1mm de grosor. Sustancia gris y sustancia blanca Las neuronas no se distribuyen de manera aleatoria, sino que se agrupan. Agrupan todos sus axones, que mayoritariamente tienen vaina de mielina. Cuando miles de axones con mielina se agrupan (como la mielina es de naturaleza grasa, y por tanto es de un color blaco-amarillento) macroscópicamente tenemos regiones en el sistema nervioso que tienen un aspecto próximo al blanco denominado sustancia blanca. Por otra parte, las neuronas agrupan todas las regiones sin mielina, los somas, las dendritas y los botones terminales, que al no tener mielina, tienen un color más oscuro denominado sustancia gris. En esta también pueden haber neuronas amielínicas (sin mielina). En las zonas de sustancia blanca, se conduce la información de una región a otra, por lo que a la sustancia blanca se le conoce como nervio en el sistema nervioso periférico, pero en el sistema nervioso central tiene muchos nombres (sustancia blanca, tracto, fascículo, cápsula, lemnisco, comisura o pedúnculo). En las zonas de sustancia gris se produce el procesamiento de la información gracias a la sinapsis. En el sistema nervioso periférico se le conoce como ganglio, y en el sistema nervioso central se le conoce como sustancia gris, corteza, núcleo, locus o sustancia. La sustancia blanca, según la dirección en la que se transporta la información: - Fibras de asociación: Transportan información entre distintas regiones de un mismo hemisferio, por ejemplo, llevar información de la corteza occipital a la frontal, en el mismo hemisferio. Pueden ser largas o cortas. - Fibras de proyección: Llevan información de vías más inferiores a más superiores (vías ascendentes), por ejemplo de la médula a la corteza, o de vías más superiores a más inferiores (vías descendentes). - Fibras comisurales: Llevan información de derecha a izquierda o de izquierda a derecha, comunicando los dos hemisferios. La comisura más importante es el cuerpo calloso, pero también están las comisuras anterior y posterior. Tema 4: Sistema nervioso central I Médula espinal Está protegida por la columna vertebral y las tres meninges. Tiene mucho aporte de sangre, está muy irrigada o vascularizada. Entre 42-45 centímetros de largo, grosor de 1,5 centímetros, y pesa unos 45 gramos. El diámetro no es constante, hay zonas más gruesas y zonas más finas. Las más gruesas son los dos engrosamientos, el cervical, que es donde se originan todos los nervios que van a las extremidades superiores, y el lumbar, donde se originan todos los nervios que controlan las extremidades inferiores. Es contínua, pero tiene una organización segmentaria, no hay segmentos físicos, pero se organiza en segmentos. En cada “segmento” se origina pares de nervios espinales, cada uno de estos recibe el nombre de metámera.En total hay 31 metámeras. Estos nervios son mixtos (llevan información sensorial y motora) y realizan la misma función en un hemicuerpo (medio cuerpo), el de la izquierda hace lo mismo en la izquierda que el de la derecha en la derecha. Cada par de nervios lleva información sensorial de una región del tronco y/o de las extremidades, y lleva información a la musculatura esquelética de esta región del tronco y/o extremidades. Dermatoma: Región del tronco y/o extremidades que controla cada metámera. Cada metámera controla un dermatoma. Cada uno de los nervios espinales recibe el nombre de la vértebra por la cuál abandonan la columna vertebral y se dirigen al dermatoma. 7 vértebras cervicales y 8 pares de nervios cervicales (hay 8 porque se denomina c1 al primer nervio que abandona la columna por encima de la primera cérvica) 12 vértebras torácicas o dorsales y 12 pares de nervios torácicos y dorsales. 5 vértebras lumbares y 5 pares de nervios lumbares 5 vértebras sacras y 5 pares de nervios sacras 4 vértebras coccígeas fusionadas en el coxis y 1 par de nervios coccígeos. Tenemos en total 33 vértebras y 31 pares de nervios. En los adultos, la médula espinal no ocupa todo el canal vertebral, a partir de la lumbar dos, no hay médula. Recién nacidos la médula espinal ocupa todo el canal vertebral, pero a medida que vamos creciendo, crece más la columna que la médula, por lo que a partir de l2 solo tenemos nervios espinales que buscan espacio entre las vértebras para salir. A este conjunto de nervios que hay al final se le conoce como cola de caballo. Si hacemos un corte transversal en la médula vemos que se organiza en sustancia blanca y en sustancia gris. La sustancia blanca se sitúa en la parte media de la médula, tiene forma de H o de mariposa. Tiene unos engrosamientos llamados astas, en todos los segmentos o metámeras hay: dos astas dorsales o posteriores y 2 ventrales o anteriores. Solo en algunos segmentos vamos a encontrar dos astas laterales. Hay una parte central llamada comisura gris, en el centro de esta se encuentra el canal central, guiado por el 4 ventrículo, y está lleno de líquido cefalorraquídeo. La sustancia blanca se organiza alrededor de la sustancia gris, formando columnas de sustancia blanca. Dos columnas dorsales, dos ventrales y dos laterales. Las neuronas sensoriales son pseudounipolares y llevan la información desde los receptores en el dermatoma hasta la médula. Las dendritas de las neuronas están en los receptores de la piel y entran a formar parte de la médula espinal, y sus botones terminales finalizan en el asta dorsal de la médula. Las dendritas de las neuronas eceptoras están en la médula y finalizan en el músculo. En la raíz dorsal hay un ganglio (sustancia gris), el de la raíz dorsal, formado por los somas de las neuronas pseudounipolares. Sus somas no tienen mielina. Ley de Bell-Magendie: La raíz dorsal contiene fibras sensoriales y la raíz ventral contiene fibras motoras. La raíz dorsal recibe la información sensorial. - Información exteroceptiva: Información del medio externo - Información interoceptiva: Información del medio interno - Información propioceptiva: Hace referencia a la posición que tienen mis músculos en el espacio (ej: tengo las rodillas estiradas o flexionadas? los pies abiertos o cerrados?...). La raíz ventral envía información motora dirigida a la musculatura esquelética, que es la susceptible de movimiento voluntario. Pese a que recibe información del medio interno, se considera somático, porque sólo envían información a la musculatura esquelética. Algunos nervios del sistema nervioso simpático o parasimpático también se van a original en la médula. La sustancia blanca contiene axones con mielina que conducen información y forman tractos, fascículos, nervios… depende de donde estén. Hay tres tipos de formas en las que se puede conducir la información: - Ascendente: Del dermatoma hasta el encéfalo - Descendentes: Del encéfalo hasta la médula - Propioespinales: Se mueve entre varias interneuronas de la médula para coordinar varios nervios espinales. Los tres segmentos se deben comunicar. Las columnas lateral y ventral contienen tratos ascendentes (llevan información del tronco a las extremidades) y descendentes (bajan información del encéfalo). Vías ascendentes: Columna dorsal Fibras aferentes de los nervios espinales (sin sinapsis hasta el bulbo raquídeo). 2 fascículos que envían información sensitiva al cerebro, como la propiocepción. - Fascículo de Goll o grácil: Se encuentra en la zona más medial de los cordones posteriores de la médula espinal. Envía información sensitiva de la parte inferior del cuerpo (miembros inferiores y mitad inferior del tronco). Transmite información sensorial, de propiocepción y sensación de vibración de la parte inferior del cuerpo. - Fascículo de Burdach o cuneiforme: Se encuentra lateralmente al fascículo de Goll, más cercano a la médula espinal. Transmite información sensitiva de la parte superior del cuerpo (miembros superiores y mitad superior del tronco, excluyendo la cabeza). Transmite información sensorial, de propiocepción y sensación de vibración de la parte superior del cuerpo. Llevan información sobre el tacto epicrítico (permite percibir estímulos de forma precisa y detallada. Permite discriminar entre estímulos táctiles finos y localizar de manera exacta donde ocurre un estímulo en la piel los invidentes lo tienen muy desarrollado) y la propioceptiva consciente. Formada por tres grupos de neuronas que hacen tres sinápsis: - De Goll y de Burdach. Neuronas sensoriales que dejan un colateral en la asta dorsal y siguen ascendiendo por la columna vertebral hasta el bulbo raquídeo (médula oblonga), donde pasan la información a un segundo grupo de neuronas por sinapsis. Donde hay sinapsis, hay sustancia gris. - Después de hacer sinapsis, decusan, pasando de ipsilateral a contralateral, finalizando en el tálamo donde hacen un relevo sináptico. Llevan información también de cara, cuello y cabeza. - El tercer grupo coge la información y la lleva hasta la corteza sensorial, donde hace sinapsis. El primer axón es el más medial y a medida que van incorporándose neuronas se van situando lateralmente. Hay más sustancia blanca arriba y menos abajo. Vía descendente: Vía piramidal Fibras eferentes de la corteza motora (con sinapsis). Si se lesiona no se pueden hacer movimientos voluntarios. Es muy pequeña. Dos grupos de neuronas que realizan dos sinapsis: desde la corteza motora primaria hasta la asta ventral de la médula, donde realizarán sinapsis con las neuronas motoras del nervio espinal, que harán una segunda sinapsis con el músculo. Al llegar al bulbo se separan en dos grupos: - Pirámides bulbares: La mayoría decusan en estas pirámides (trato cruzado o lateral). Extremidades. - Médula espinal: Decusan en la médula (trato directo o anterior). Tronco. En un segmento medular hay millones de neuronas de todos los tipos. Funciones de la médula Controla el tronco, las extremidades y prácticamente todo el cuello, es decir, la mayor parte del cuerpo. Recibe, procesa y canaliza al encéfalo la información sensorial, visceral, interoceptiva, propioceptiva… Es el punto de salida de la información motora del Sistema Nervioso Central, y procesa la información que entra. Está llena de vías ascendentes y descendentes que me permiten coordinar segmentos de médula, los dos lados del cuerpo y enviar o recibir información del encéfalo. Es el responsable de reflejos que nos permite, por ejemplo, de una fuerza nociva. Es la base neural de la marcha: tiene centros que generan patrones de movimiento, el más conocido es caminar. Lesiones medulares: pueden ser muy distintas dependiendo de a qué segmento afecta: - En los segmentos bajos afecta solo a las extremidades bajas, contra más arriba a más partes afecta. Varía si se lesiona la zona dorsal o ventral. Puede causar pérdida del movimiento y control voluntario sobre los músculos y pérdida de reflejos. Tronco cerebral Como continuación de la médula hacia el encéfalo, de más caudal a más rostral encontramos el bulbo raquídeo o médula oblonga, la protuberancia o puente de Valorio y mesencéfalo. Se organizan alrededor del 4 ventrículo y del acueducto de Silvio. Las tres estructuras conjuntamente reciben el nombre de tronco del encéfalo. Cada estructura tiene sus características estructurales y funcionales propias, pero todo el tronco conjuntamente presenta estructuras comunes a las tres regiones y realizan algunas funciones conjuntamente. Dos estructuras anatómicas comunes que se localizan en las tres estructuras del tronco: - Núcleos de sustancia gris a partir de los cuales se originan los pares de nervios craneales (12 pares, 10 de los cuales se localizan en el tronco, solo 2 se localizan fuera del tronco, que son los nervios ópticos, localizados en el diencéfalo y los nervios olfatorios que se originan en el telencéfalo). Tres tipos de nervios craneales: sensoriales (solo recogen información sensorial), motores (solo recogen y ejecutan información motora) y mixtos (recogen y ejecutan información sensorial y motora). - Formación reticular (red): Está formada por más de 100 núcleos de sustancia gris unidos por sustancia blanca como una red. Aquí converge mucha información sensorial y muchas órdenes motoras. Controlan los tren tonos: tono vital (frecuencia respiratoria, presión arterial, ritmo cardíaco… todas las constantes vitales), tono muscular (grado general de relajación o contracción muscular) y el tono cortical (corteza cerebral. Grado general de la activación o inhibición de la corteza cerebral. Dos subsistemas: ascendente [el más importante para los psicólogos es el sistema activador reticular ascendente (SARA)] y descendente). SARA dos núcleos especialmente importantes para controlar el tono cortical (controlan el ciclo de sueño y vigilia, el nivel de conciencia, activan la corteza para los procesos neuronales, y en situaciones de alerta, arousal): Locus coeruleus: Único que tiene neuronas que utilizan noradrenalina como neurotransmisor, son noradrenérgicas. Y los núcleos del Rafe: únicos serotoninérgicos, que utilizan serotonina como neurotransmisor en el encéfalo. Funciones del tronco Todo lo que va de la médula al encéfalo ha de pasar por el tronco, al igual que todas las vías descendentes. Pasa lo mismo con el cerebelo, todo lo que entra y sale de este, pasa por el tronco. Pasan todas las órdenes motoras, tanto del somático como del vegetativo. Por lo que el tronco integra todas órdenes, y es responsable de algunos reflejos de tipo motor, al igual que la médula, el hipo, vomitar, tragar, el reflejo de succión… Regula funciones como comer, beber, respirar, la temperatura corporal. Por lo que si solo tuviéramos el tronco cerebral, podríamos realizar todas estas acciones. Bulbo raquídeo Se sitúa alrededor del 4 ventrículo. Tiene núcleos donde se originan nervios craneales, tiene núcleos de la formación reticular, concretamente las de la zona caudal, con los que controlan el tono vital y el muscular. Se dice que es la zona más vital de nuestro cuerpo, una lesión en el bulbo produce la muerte instantánea. Suben los fascículos de Goll y Burdach por la parte dorsal, y en el bulbo se encuentran los núcleos de estos fascículos. Encontramos la parte inferior de la oliva, unas están en el bulbo y otras en la protuberancia, que trabajan con el cerebelo. Se encuentra la parte más caudal de la formación reticular, que regulan la parte vital. Núcleos del Rafe, se encuentran en todo el tronco, son núcleos serotoninérgicos (los núcleos son sustancia gris) las neuronas envían axones a muchas regiones del cerebro, y liberan la serotonina al final de estos. La serotonina tiene un papel clave en controlar el tono cortical, y es fundamental para regular nuestras emociones y estado anímico, muchas personas con depresión tienen niveles bajos de serotonina, los antidepresivos intentan aumentar los niveles de serotonina, además envía axones a la médula y tiene una función muy importante en el dolor, las personas con poca serotonina tienen más dolores. Protuberancia o puente de Valorio (médula oblonga) También se sitúa alrededor del 4 ventrículo. En en desarrollo embrionario se origina de forma muy relacionada con el cerebelo, se originan juntos. Núcleos de la formación reticular, concretamente la media, que son importantes para regular el tono cortical y el control del sueño. La parte superior de las olivas se encuentra en la protuberancia, y es muy importante para la percepción de los sonidos, para que cuando escuchas algo sepas de donde procede ese sonido. Hay una zona de sustancia blanca llamada pedúnculos cerebelosos, son miles de axones con mielina que ayudan a la transmisión de informació hacía y desde el cerebelo para conectarlo con el resto del sistema nervioso central. Estos pedúnculos es lo que une el cerebelo y el resto del encéfalo. Hay unas estructuras llamadas núcleos pontinos, que es donde se hace relevo sináptico la información que envía la corteza cerebral al cerebelo, al haber sinapsis, es sustancia gris. Locus ceruleus, es donde se sintetiza la noradrenalina y la envían a muchos lugares, el más importante, el cerebelo. La noradrenalina es muy importante para regular el tono cortical, regula el ciclo de sueño y vigilia, y es muy importante para activar la corteza en situaciones de alerta cortical (arousal) y cuando he de prestar atención. Es importante para los procesos de aprendizaje y memoria. También en la regulación del estado de ánimo, los niveles bajos de esta se relacionan con la depresión, al igual que pasa con la serotonina, se relacionan con la ansiedad y la modulación del dolor, por lo que es importante para regular muchas respuestas vegetativas, como ruborizarte, la taquicárdia... Mesencéfalo Encéfalo medio, ocupa la posición media. Aquí se encuentran los pedúnculos cerebrales, estos son sustancia blanca, axones que suben y bajan información al cerebro (diencéfalo y telencéfalo). Las nsq mamilares no forman parte del mesencéfalo. En la parte dorsal del mesencéfalo encontramos 4 abultamientos denominados tubérculos cuadrigéminos, cerca de esto se encuentra la glándula pineal, que tampoco forma parte del mesencéfalo, sino del diencéfalo. Hay dos colículos superiores y dos inferiores, estos integran todo tipo de información, sobre todo los superiores. Los colículos inferiores forman parte de la vía auditiva, reciben información de sonidos a través del nervio auditivo, y me permite hacer movimientos de orientación de la cabeza y el tronco y reflejos a los sonidos. Los colículos superiores forman parte de la vía visual, y permiten hacer movimientos de orientación de la cabeza y el tronco y reflejos a los estímulos visuales. Además coordina los movimientos de orientación y los reflejos auditivos y visuales, de forma que cuando hay un sonido que te sobresalta, con los colículos inferiores haces un reflejo, y con los superiores diriges la mirada a la fuente del sonido. Hay núcleos de sustancia gris en el mesencéfalo. En primer lugar, dos núcleos que se relacionan con el control del movimiento y forman parte del sistema extrapiramidal que hacen ajustes al movimiento voluntario, como medir la fuerza, coordinarlos… Si se alteran las vías del sistema extrapiramidal, podré hacer movimientos voluntarios pero alterados, no mediré la fuerza, no estaré coordinada… Dentro del sistema extrapiramidal hay dos núcleos rojos (llamados así por su color debido al hierro oxidado que contienen), estos controlan principalmente el movimiento de los hombros y brazos, y son más importantes en los animales cuadrúpedos que en los humanos, pero son importantes para gatear cuando somos bebés, para el balanceo de los brazos que hacemos mientras caminamos que nos ayuda a equilibrarnos. Hay dos sustancias negras, que se ven oscuras porque tienen neuromelanina, equivalente a la melanina de nuestra piel, proporcionando un tono más oscuro, estas sustancias hacen circuitos con los ganglios basales, y regulan el tono muscular, inhiben los movimientos involuntarios cuando quiero hacer los movimientos voluntarios, cuando sus neuronas mueren se origina el Parkinson, si abrimos un encéfalo con esta enfermedad, veremos que esta zona está palidecida. El área tegmental ventral tiene dos mitades. Es una agrupación de neuronas dopaminérgicas, que envían axones o proyecciones a dos regiones: - Núcleo accumbens, que es un núcleo de los ganglios basales que forma parte del sistema límbico, esta vía se conoce como refuerzo o recompensa cerebral, porque cuando se libera dopamina en este núcleo, se tiene una sensación gratificante, placentera, y esto incrementa las probabilidades de que se repita la conducta de lo que ha provocado la liberación de dopamina. Esta vía la activan la mayoría de drogas estimulantes (cocaína, alcohol…), por lo que es una vía importante en las adicciones. Estra vía también la activan el juego, la comida, el sexo… por lo que está implicada en más tipos de adicciones no relacionadas con el consumo de sustancias. - Corteza prefrontal, donde se permite la realización de funciones ejecutivas, son un conjunto de habilidades o capacidades orientadas a la obtención de un fin o meta. Las tres funciones ejecutivas básicas son: la flexibilidad cognitiva (ejemplo, acabar biología y pasar rápidamente a la siguiente asignatura), inhibición (si mañana tengo examen y esta noche hay fiesta, ser capaz de decir que no a cosas) y la memoria de trabajo (memoria de corto plazo, que si no lo repasas, desaparece). Combinando estas tres funciones ejecutivas básicas surgen funciones más complejas, por ejemplo la capacidad de planificar, o ser capaz de resolver problemas. Esta es la última región que madura en los humanos, la maduración total se da en el principio de la adultez. En el TDA o TDAH se ve alterada, y está relacionada con la esquizofrenia (tenemos alteradas las emociones a causa de un exceso de dopamina en las dos vías). Sustancia gris periacueductal (alrededor del acueducto de Silvio), esto forma parte de un circuito endógeno del dolor (lo modula). Dos tipos de sustancia: exógenas (cuando lo tomo del medio, por ejemplo, tomarme una pastilla para el dolor) y endógeno (es algo que sintetiza mi organismo, hormonas que actúan como analgésicos, disminuyendo el dolor, por ejemplo los opiáceos endógenos, su fórmula química es muy similar a la del opio y sus derivados, como la morfina o la heroína). Cerebelo o árbol de la vida Se sitúa dorsalmente al tronco, unida a la protuberancia por los pedúnculos cerebelosos. Se sitúa alrededor del 4 ventrículo. Dos hemisferios cerebelosos unidos por una parte central llamada “la vermis”. Es una estructura muy densa que tiene muchas neuronas, más del 50% del total de neuronas de todo el sistema nervioso central. Tiene una función motora, por lo que forma parte del sistema extrapiramidal, que hace ajustes al movimiento voluntario. La vermis controla y ajusta el movimiento del tranco, y los hemisferios cerebelosos, el de las extremidades ipsilateralmente. Esté formado por sustancia blanca y gris. Hay una corteza de sustancia gris, sustancia blanca subcortical (por debajo de la corteza) y núcleos profundos de sustancia gris. La corteza cerebelosa está laminada en tres capas de células, de la más externa a la más interna se encuentran: la capa molecular, la capa de las células o neuronas de Purkinje (en esta capa se encuentra el soma de las neuronas con su gran árbol dendrítico en la capa molecular) y la capa granular (los axones atraviesan esta capa y llegan a algún núcleo profundo). La neuronas de Purkinje son las únicas neuronas eferentes (salida de la información) del cerebelo, y para salir va hacía adentro del cerebelo. Envían la información a algún núcleo profundo, donde hacen la sinapsis, y salen hacía el cerebelo. El cerebelo es una estructura fundamental para conseguir que nuestros movimientos voluntarios sean suaves, precisos, coordinados… Para ello ha de recibir información de muchas partes. Recibe aferencias (la información entra) de la corteza motora, sobre todo de la premotora, que le informa de qué intención de movimiento voluntario tiene, qué movimiento quiere hacer. Recibe información de los órganos vestibulares, que informan del estado de equilibrio del propio cuerpo. También de la médula y el tronco, que envían sobre todo información propioceptiva. De la corteza somestésica, que captan mis sentidos. Con todo esto hace un programa para que los movimientos sean suaves, precisos, coordinados… y los envía de nuevo a la corteza premotora. El cerebelo es fundamental para el equilibrio, para modular la fuerza, para hacer que los movimientos sean coordinados, finos… por lo que es fundamental para la motricidad fina, y sobre todo para coordinar el movimiento de varias extremidades. Fundamental para tocar un instrumento, para la mayoría de deportes, aprender a escribir, para los cirujanos operar… Es fundamental para los aprendizajes de tipo motor, aprendizaje y memoria procedimental (procedimiento): consiste en aprender secuencias motoras más o menos complejas, desde utilizar los cubiertos, a escribir, esquiar o tocar el piano. Para estas acciones el estudio no sirve, son de tipo motor. Por mucho que estudiemos como se toca un violín, no lo podremos tocar, hay que practicar. Para esto, el cerebelo es fundamental, ya que trabaja mucho colaborando con los ganglios basales y otras estructuras del sistema extrapiramidal. La corteza motora da la intención del movimiento que quiero hacer, y el cerebelo hace ajustes para que se ejecute correctamente la acción. El cerebelo es capaz de comparar la intención de movimiento con la ejecución final del movimiento, haciendo nuevos ajustes y correcciones para repetir la acción mejor ejecutada, consiguiendo que la secuencia motora sea cada vez más rápida, precisa y con el tiempo puede ser automatizada. Tres regiones: - Vestibulocerebelo: Trabaja con los órganos vestibulares del oído. Es importante para mantener el equilibrio y la postura. Su lesión haría que una persona tuviera inestabilidad y fuera incapaz de mantener la postura, y afectaría al tono muscular (hipotonía). Está situado en la zona más caudal. - Espinocerebelo: Trabaja principalmente con la médula espinal, y es muy importante para modular el tono (grado general de relajación o contracción de la musculatura) y la fuerza muscular, la marcha, la postura… Su lesión provoca alteraciones como la ataxia o la dismetría. - Cerebrocerebelo: Trabaja con la corteza motora, es fundamental para coordinar movimientos que impliquen varias articulaciones, para poder realizarlos de forma suave y precisa, como escribir. Una lesión en esta zona provoca una disinergia, pero no produce parálisis. También puede producirse diártria, dificultad para articular de manera precisa el lenguaje, implica todos los músculos del aparato fonador. Cada vez vemos que el cerebelo está implicado en más cosas. El cerebelo también contribuye a procesos cognitivos y modulan aspectos motivacionales y emocionales. La dermis y algunos núcleos profundos están más relacionados con la motivación y la emoción. Y los hemisferios cerebelosos y algunos núcleos, están más implicados en funciones cognitivas. También se ha relacionado con el lenguaje, no solo a la parte motora, sino tambien a funciones visuoespaciales (habilidades para controlar el medio y el espacio que me rodea, sobretodo con la visión), también con la capacidad de tener discriminación sensorial, en la memoria de trabajo, y con la motivación y las emociones. Está relacionado con el autismo, la depresión, el trastorno bipolar, o el TDAH. Se cree que el cerebelo actúa como un temporizador, como un director de orquesta, indica cuando entra un instrumento, cuando sale, con qué fuerza, cuánto tiempo… Organiza en el tiempo toda una serie de acciones para construir una secuencia adecuada. Es capaz de corregir errores, pero también es capaz de anticiparse y prevenir esos errores. Caso clínico Mujer china que no tenía cerebelo, hasta lo 4 años no pudo mantenerse sentada, y no empezó a hablar hasta muy mayor para lo normal. No se detectó a tiempo porque vivía en una zona rural, y los medios eran muy escasos. Cómo llegó a ser funcional sin cerebelo? Gracias a un fenómeno del sistema nervioso llamado plasticidad cerebral. Gracias a esta, en el desarrollo embrionario, zonas del cerebro asumieron funciones que no les tocaba. No es lo habitual. Diencéfalo Ocupa una posición media en nuestro encéfalo, encima del mesencéfalo. Forma el cerebro o encéfalo anterior. Formado por 4 estructuras, algunas de ellas, dobles: - Tálamo: hay dos tálamos. Son dos masas ovoides (ovaladas), se sitúan uno a cada lado del 3r ventrículo, y están unidos por un trocito de masa gris llamada masa intermedia.Una lesión en el tálamo te dejaría sin acceso a la corteza vertical, por lo que entrarías en estado vegetal o vegetativo. Cada tálamo está compuesto por numerosos núcleos, en total más de 50. Según su función, estos núcleos se pueden clasificar en 4 categorías: núcleos en los que se produce relevo sináptico de información sensorial (toda excepto el olfato) que va a la corteza cerebral, procesándola y distrubuyéndola a la región de la corteza que la procesa, hay núcleos geniculados en la parte dorsal, los laterales van a la corteza visual. Núcleos en los que se produce relevo sináptico de información motora, toda la información de la zona extrapiramidal, son más ventrales. Núcleos de asociación, como el núcleo pulvinar, que asocia información visual y motora, es muy importante cuando miramos objetos en movimiento, ayudando a discrimina que parte del movimiento es del objeto, y que parte de es de tu cabeza y ojos. Núcleos límbicos que forman parte del circuito del sistema límbico, que procesa aprendizaje, memoria, motivación y emociones. El tálamo está rodeado de estructuras que forman parte del sistema límbico, por lo que interactúan mucho. Sirven para relacionar la percepción con las emociones, haciendo que aquello que percibimos del mundo tenga repercusión emocional (vemos a alguien a quién llevamos mucho sin ver, y hace que sintamos emoción), y también al revés (que según nuestro estado emocional afecte a nuestra visión del mundo). Núcleo reticular, es el único que no envía información directamente a la corteza, sino que, actúa sobre los otros núcleos del tálamo regulando la cantidad de información que envían a la corteza, pudiendo inhibir que se envíe cierta información, por lo que actúa como filtro. Deja pasar la que sea relevante a nivel cognitivo y/o emocional, y no permitirá pasar la no relevante. Es el que te permite estudiar mientras está la tele encendida. - Hipotálamo: un hipotálamo con dos mitades. Se encuentra en la parte ventral, debajo del tálamo. Es una estructura pequeña pero muy importante para mantener nuestra supervivencia y bienestar. Está formado por diversos núcleos, recibe y envía información de diferentes tipos. Continúa con la principal glándula endocrina (hipófisis) o glándula pituitaria. A través de ella se controlan todas las glándulas endocrinas. Dos partes diferenciadas: Neurohipófisis, parte de tejido nervioso y adenohipófisis. La información va del hipotálamo a la neurohipófisis, y de la neurohipófisis a la adenohipófisis. El hipotálamo recibe información del estado endocrino del cuerpo, y envía una respuesta para controlar la respuesta endocrina a la hipófisis, al tronco, a la médula y al tálamo. Es la estructura a cargo del sistema vegetativo, además coordina el sistema nervioso vegetativo y endocrino con el somático ajustando el medio interno del cuerpo a la acción que vaya a hacer con el somático. Es fundamental para mantener la homeostasis (que mi medio interno sea estable), y organiza comportamientos básicos para la supervivencia: alimentación (feeding), lucha (fight), huída (flee) y sexo (fuck). Esto es gracias a que tiene muchos núcleos: el núcleo del hambre, te hace sentir hambre y el núcleo o centro de saciedad indica cuando debes dejar de comer. El hipotálamo añade motivación, cuando se estimula por ejemplo el centro del hambre, no solo tienes hambre, sino que el hipotálamo te motiva a encontrar un alimento en respuesta a tus necesidades. Una parte del hipotálamo forma parte del sistema límbico. Es responsable de una parte concreta de las emociones, la expresión de nuestro cuerpo ante una emoción (ruborizarse, nudo en el estómago, que te suden las manos…). Y tiene un núcleo que regula los ritmos circadianos (el núcleos supraquiasmático), est etrabaja conjuntamente con la glándula pineal. - Epitálamo: En la parte posterior. Dos núcleos de la habénula que forman parte del sistema límbico, que interviene en controlar el aprendizaje, la memoria, la motivación y emociones. Tiene una glándula pineal o epífisis. Es importante porque sintetiza y libera melatonina, que ajusta nuestros ritmos circadianos (conductas o procesos que repetimos cíclicamente, aproximadamente cada 24 horas), la melatonina ajusta estos ritmos al período de luz y de oscuridad. Para sintetizar esta hormona necesitamos luz, y en la oscuridad la liberamos, produciéndonos sueño. La melatonina está muy relacionada con la serotonina, así que cuando falta la luz tenemos menos melatonina y serotonina, y por tanto un estado anímico más decaído, por lo que está relacionado con la depresión estacional. - Subtálamo: Forma parte de circuitos motores, junto a la sustancia negra, los ganglios basales y otras estructuras. Tema 5: Sistema Nervioso Central II Telencéfalo o hemisferios cerebrales Es la zona más desarrollada, y envuelve la mayor parte del encéfalo. En el telencéfalo se originan muchos circuitos que me permiten tomar consciencia de todas mis sensaciones, me permitirá desarrollar el lenguaje oral o escrito, tener memória, realizar movimientos complejos para interaccionar con el medio, tener pensamiento, capacidad abstracta, emitir juicios de valor sobre mi conducta y la de los demás, reconocerme en el espejo… Es decir, fundamental para funciones superiores. Está formado por dos hemisferios cerebrales, y se dice que uno es una imagen especular (espejo) del otro. A pesar de que ambos participan en todos los procesos cognitivos, no son totalmente simétricos, sino que presentan asimetrías anatómicas y funcionales, por ejemplo, el área de Broca y el de Vernique. Pero para el lenguaje, necesitamos el trabajo conjunto de los dos hemisferios, aunque uno participa mucho más que el otro. Si vemos los dos hemisferios, el derecho es más alargado y tiene más sustancia blanca que el izquierdo. El hemisferio izquierdo es más analítico, desmenuza la información buscando los detalles. El hemisferio derecho procesa la información de manera más global. Los hemisferios se organizan en sustancia gris y sustancia blanca. Rodeado por estructura gris denominada corteza cerebral o córtex, debajo de esta hay sustancia blanca, donde se encuentran núcleos subcorticales de sustancia gris (vamos a estudiar los ganglios basales, el hipocampo y la amígdala). La corteza cerebral Es una estructura muy replegada sobre sí misma, si la estiraramos, mediría aproximadamente 50x50 cm. Los pliegues han sido una ventaja evolutiva, para poder tener más corteza sin aumentar el volumen del cráneo. Desde la superficie solo se ve una tercera parte de la corteza cerebral, los otros dos tercios están replegados hacía la cara medial. Las zonas elevadas se llaman circunvoluciones o giros, y las zonas deprimidas se llaman surcos o cisuras, muchas de estas permiten delimitar regiones de la corteza. La primera cisura es la longitudinal o interhemisférica, y permite separar los dos hemisferios cerebrales. En cada hemisferio hay tres cisuras que delimitan lóbulos, desde la cara externa de cada hemisferio se diferencian 4: la cisura de Ronaldo o surcocentral separa el lóbulo frontal (es el que más se desarrolla en los humanos, y es responsable de la planificación de nuestra conducta, del control motor, incluída la parte motora del lenguaje, ya que aquí se encuentra el área de Broca, también es el lóbulo encargado de las funciones ejecutivas) del lóbulo parietal (integra mucha información. Es el responsable de la somestesia. Y le llega información propioceptiva consciente. Es muy importante para la organización del espacio y funciones visuoespaciales que me permiten el dominio del medio y el espacio). También está la cisura lateral o de Silvio, que separa el lóbulo temporal (importante para la audición y percepción auditiva, también para la comprensión del lenguaje, la visión especializada, como reconocer rostros, y la memoria declarativa) del frontal, y parcialmente del parietal. En la parte posterior se encuentra el lóbulo occipital (especializado en la visión y la percepción visual), separado del temporal y el parietal por la cisura parietooccipital. En cada hemisferio se distinguen uno o dos lóbulos que no se ven desde la cara externa. La ínsula, que es la corteza que se mete dentro de la cisura lateral o de Silvio, por lo que para verla tendría que abrirla. La ínsula es la región dónde tomamos consciencia de la información interoceptiva, por eso se la conoce también como cerebro visceral. Recibe también información de la vista, el gusto y el olfato, integrándola con los ganglios que hay en el cuerpo. Es clave para el asco, que es imprescindible para la supervivencia, ya que nos ayuda a evitar la ingesta de alimentos en mal estado. Es también importante en las adicciones, sobretodo la adicción al tabaco, hay casos en los que fumadores, después de una lesión en la ínsula, no han vuelto a fumar. Se ha visto que la ínsula es una estructura muy importante para la empatía, que a su vez es importante para la conducta social, debido a que conjunto a la corteza cingulada es una de las regiones de nuestro encéfalo que tiene más neuronas espejo, que se activan cuando realizas una conducta o cuando ves que otro realiza esa conducta, por lo que son importantes para el aprendizaje y la empatía emocional. El sexto lóbulo no está reconocido por todos los autores, ya que todos los lóbulos son una región contínua de corteza, mientras que este se caracteriza porque son distintas regiones de corteza primitiva, este es el lóbulo límbico. La circunvalación del cínglo rodea el cuerpo calloso (la principal masa de sustancia blanca que tenemos). Es importante para desarrollar apego con otra persona, sobretodo madre e hijo. Se encuentra en la parte medial. La circunvolución parahipocámpica, que rodea el hipocampo se encuentra en una zona más lateral, y continúa con el uncus y la corteza entorrinal. Recoge estímulos del medio interno. El sistema límbico es un conjunto de estructura que forman circuitos entre sí, y que en conjunto controlan el aprendizaje, la memoria, la motivación y la emoción. La corteza orbitofrontal es de las últimas que maduran, y se encuentra justo detrás de los ojos. Hay otras estructuras subcorticales, como el hipocampo, la amígdala, u otras estructuras que forman parte del diencéfalo como los núcleos del tálamo. Para que esto funcione se necesita mucha sustancia blanca que conecte todo, esto lo hace el trígono fórnix. Núcleos subcorticales 3 grupos: - Hipocampo: Hay 2, y se encuentra en el lóbulo temporal medial, y se enrolla. Se parece a un caballito de mar. Es alocortex (corteza primitiva), solo tiene 3 capas de células, mientras que el neocortex (corteza nueva), tiene 6. Su principal función es consolidar los aprendizajes de tipo declarativo (puedes demostrar que lo sabes con el lenguaje) en memoria declarativa a largo plazo. La memoria declarativa coge dos tipos de memoria: la episódica (conocimientos y hechos sobre tu vida) y la semántica (adquirir conocimientos del medio que me rodea mediante el estudio), y es clave para consolidar estos aprendizajes en memoria, y que se conviertan en memoria a largo plazo, es fundamental para grabar, pero no para recuperar lo que has grabado. Es una de las primeras estructuras que se dañan en el Alzheimer. También es importante para la memoria espacial, que es recordar calles, lugares de interés… Fundamental para tener memoria espacial. En el hipocampo se produce neurogénesis (formación de nuevas neuronas por mitosis), la edad de las neuronas es importante para datar, poner fecha a los recuerdos en el tiempo, para saber si fuiste primero a roma o a parís, si fuiste primero a roma, las neuronas son más viejas que las que se crearon cuando fuiste a París. - Amígdala: Forma parte del sistema límbico, y recibe información de diversos sentidos (la vista, el oído), y también de estructuras como la ínsula. Es como un radar que está todo el rato comprobando si en el medio hay algún estímulo potencialmente peligroso. La emoción más importante relacionada con la amígdala es el miedo, siempre en relación al medio externo. Manda al hipotálamo. Gestiona si realizo o inhibo una respuesta emocional. Es imprescindible para el miedo, pero también afecta en las emociones positivas, como por ejemplo, alegrarte al ver a una persona querida. La amígdala son estímulos del medio externo. Fundamental para distinguir la expresión emocional de un rostro, que es universal, lo que la hace importante para la conducta social. Trabaja con el hipocampo y puede modularlo. Es responsable del aprendizaje emocional, condicionado por aprender mediante el refuerzo positivo o negativo. Además modula el aprendizaje de la memoria declarativa, la que se realiza con el hipocampo, lo que aprendemos con un componente emocional, se puede consolidar más o menos (ej: si me preguntan que pasó hace dos meses, no lo voy a recordar, pero si me preguntan qué tiempo hacía en un día que tuvo un impacto emocional para mí, lo recordaré sin problemas). Se relaciona mucho con el estrés y la ansiedad, ya que es como un radar que va buscando cosas negativas o peligrosas, una persona a la que le funcione excesivamente, o lo vea todo de forma negativa, le va a generar ansiedad. Las personas que han sufrido maltrato o abusos en la infancia, tienen la amígdala más grande. Es la estructura cerebral que tiene más receptores para las benzodiacepinas. - Ganglios basales: Tres núcleos principales (caudado, tiene forma de C y sigue la forma de los ventrículos laterales, se encuentra en la parte más anterior, y tiene cabeza, tronco y cola, el núcleo putamen, en la cara más lateral, y en la más interna, el globo pálido), para algunas funciones estos núcleos trabajan conjuntamente, cuando el caudado y el putamen trabajan juntos, forman el núcleo estriado. Se considera que la sustancia negra del mesencéfalo y los núcleos subtalámicos del diencéfalo también forman parte de los ganglios basales, que forman parte del sistema extrapiramidal, haciendo ajustes para poder realizar movimientos voluntarios, y junto con el cerebelo, es muy importante para el aprendizaje y la memoria de tipo procedimental... La corteza da órdenes a los ganglios basales para que desencadenen una secuencia motora aprendida. Son importantes para inhibir los movimientos involuntarios que se pueden producir cuando quiero realizar un movimiento voluntario, por lo que son importantes para la correcta realización y finalización de los movimientos voluntarios. Los ganglios participan en funciones cognitivas y conductuales. La vía del refuerzo o recompensa cerebral se da cuando se libera dopamina en el núcleo Accumbens, por lo que es muy importante para el aprendizaje basado en recompensas inmediatas, que muchas veces van ligadas a que se disparen aprendizajes motores o de tipo experimental (por ejemplo, un fumador, solo pensando en fumar, puede liberar dopamina). Integran motivación y conductas motoras que desencadenan. Está alterado en varias patologías como la enfermedad de Huntington (movimientos descontrolados debido a no poder inhibir los movimientos involuntarios) o en el Tourette, y también se ve afectado en el TOC (se avisa a los ganglios basales constantemente de que algo no va bien, por ejemplo que las manos están sucias, entonces se desencadena el comportamiento automatizado de lavárselas). Sustancia blanca - fibras de conexión La sustancia blanca son axones con mielina, de neuronas que tienen el soma en la sustancia gris, que conducen información, de un lado a otro. Según la dirección en la que se envía la información hay tres tipos: - Comisuras: Llevan la información de derecha a izquierda, conectando los dos hemisferios. El cuerpo calloso (la estructura de sustancia blanca más importante que tenemos, en él se distinguen: el pico, la rodilla, el tronco y el rodete o esplenio, la parte de abajo ya no es cuerpo calloso, sino que es el trígono o fórnix. Es el techo de los ventrículos laterales). - Fibras de asociación: Conectan distintas regiones dentro del mismo hemisferio. - Fibras de proyección: Llevan información de manera ascendente y descendente. Las más importantes son la corona radiata (de la corteza salen y entran axones), estas fibras se encuentran con núcleos, teniendo que sortearlos pasando entre ellos y formando cápsulas. - Otra zona muy importante también es el fórnix o trígono, porque no se puede clasificar en un grupo concreto de los tres anteriores, ya que es comisura y asociación a la vez (fibra de asociación porque en cada hemisferio conecta el diencéfalo, concretamente los cuerpos mamilares del hipotálamo, con el telencéfalo, concretamente con el hipocampo y la amígdala de cada hemisferio), y comisural porque conecta entre sí los dos cuerpos mamilares del hipotálamo y los dos hipocampos y las amígdalas. Corteza cerebral Es la zona más desarrollada del encéfalo humano, tanto que está muy replegada sobre sí misma. La mayor parte es neocortex, evolutivamente nueva (90%), y un 10% de alocórtex, más primitiva, teniendo solo tres o cuatro capas de células, mientras que el neocórtex tiene 6 capas de células, que de la más externa a la más interna son: la capa uno o molecular, la capa dos o granular externa, la tres o piramidal externa, la capa cuatro o granular interna, la capa cinco o piramidal interna y la capa seis o multiforme, estas capas tienen distintos axones y distintos tipos de neurona. La capa cuatro o granular interna es una capa fundamentalmente aferente (entra información a la corteza, información sensorial generada en el medio externo), está más desarrollada en las regiones de corteza que procesan información sensorial, esta capa está principalmente desarrollada en la corteza somestésica primaria, que se encuentra en la circunvolución poscentral, donde está el homúnculo sensorial o somestésico, mientras que la capa cinco o piramidal interna es fundamentalmente eferente (salida de información, de la corteza a los músculos), está especialmente desarrollada en la corteza motora primaria, que se encuentra en la circunvolución precentral, de aquí salen los axones de la vía piramidal. La clasificamos en base a la complejidad con la que procesa la información. Tres tipos de áreas: - Primarias: Procesan la información con menor complejidad. - Áreas de asociación unimodal o secundarias: Procesan la información con mayor complejidad. Solo procesa un tipo o modalidad de información (solo información auditiva, somestésica, visual o motora). - Áreas de asociación multimodal o terciaria: Procesan la información con mayor grado de complejidad. Procesan e integran distintos tipos o modalidades de información (integran la visión, la audición y la somestesia). La información sensorial y motora se procesan de forma contraria, la sensorial de menor a mayor, y la motora de mayor a menor. Entendemos por mayor la información del encéfalo, y por menor aquello del medio externo. Áreas de Brodmann Dividió la corteza en 52 áreas, que en inglés se enumeran como “BA” y el número del área. Estopa números no siguen un orden lógico. Es un mapa citoarquitectónico (arquitectura celular). Algunas áreas corresponden con áreas funcionales, por ejemplo el área de Broca corresponde con la BA 44, y el área de Wernicke al BA 22, otras no corresponden a ningún área funcional. La corteza somestésica primaria se localiza en la circunvolución postcentral, y se corresponde con las áreas de Brodmann: 3, 2 y 1. En el polo occipital, concretamente en la cisura calcarina se encuentra una corteza visual que corresponde con el área de brodmann 17. Y un cortex o corteza auditiva primaria, en la circunvolución de heschl, situada en el área temporal. corresponde con las áreas de brodmann 41 y 42. Área de corteza motora primaria Situada en la circunvolución precentral (lóbulo frontal). En la capa piramidal interna se encuentran las neuronas piramidales de betz, cuyos axones forman la vía piramidal (vía de movimiento voluntario). Trabajan conjuntamente con el tálamo. Las áreas primarias son unimodales (solo procesan un tipo de información), y son responsables de la función (cuando la información llega a la corteza visual primaria, veo, antes no), por lo que una lesión en estas áreas implica una pérdida de función. Estas áreas tienen organización topográfica, lo que quiere decir que por ejemplo a nivel motor, en la corteza motora primaria, las neuronas que permiten el movimiento voluntario de la mano siguen el mismo órden que los músculos de la mano. Uniendo las neuronas de los dos hemisferios (uniendo la circunvolución precentral izquierda y derecha), tendríamos homúnculos (en la precentral uno motor y en la postcentral uno sensorial). No son iguales, ni mantienen las proporciones del cuerpo. La sensorial tiene más desarrollado las partes del cuerpo más sensibles al tacto, porque tienen más neuronas y por tanto más trozo de corteza, mientras que en el motor, están más desarrolladas las zonas que tienen más movimiento voluntario. Corteza unimodal Procesan solo un tipo de información. Hay las mismas que las primarias, somestésica, visual, auditiva y motora, pero son más complejas. Se sitúan alrededor de las primarias. 3 sensoriales: somestésica, visual y auditiva. Reciben información de la corteza primaria correspondiente, en estas áreas se le da significado a lo que ves, oyes o has notado en tu cuerpo, por tanto estas áreas han de tener memoria. En la corteza primaria auditiva, me oyes, en la unimodal reconoces mi voz y le das significado a eso que oyes. Por tanto una lesión en esta área produce agnosias, ves, pero no reconoces lo que ves, no eres capaz de darle significado. Hay un área de asociación unimodal motora que se divide en dos: premotora y motora suplementaria. En la corteza motora primaria se dan órdenes concretas a puntos concretos, en la corteza unimodal motora se elabora la secuencia motora, qué secuencia he de seguir para ejecutar una acción concreta. Piano: La corteza modal representaría un pianista (decide si toca o no el piano y qué canción), la corteza unimodal la partitura (no hace nada, pero me dice qué debo hacer y en qué orden) y por último la corteza multimodal sería el pianista tocando el piano siguiendo la partitura. Corteza multimodal Procesan más de un tipo de información. Son las áreas más evolucionadas de la corteza cerebral humana. Me permiten planificar mi conducta y movimientos. Tienen funciones intelectuales superiores. Hay tres tipos: se establecen circuitos entre las tres áreas. - Posterior o POT: Se encuentra en la confluencia de tres lóbulos P(parietal) O(occipital) T(temporal) (POT). Esta área reciben información de las áreas de información unimodal o secundarias somestésica, visual y auditiva. Es aquí donde relacionamos los tres sentidos (lo que vemos, con lo que oímos, y lo que sentimos). Por lo que es fundamental para tener una visión compleja y global. importante también en actividades visuo-espaciales, para la visión global del espacio. - Límbica o córtex: Formada por todas las zonas de corteza importantes para el sistema límbico. ocesa la percepción global y le dan significado emocional, motivación y memoria global. Normalmente recibe información del POT, una vez he relacionado lo que veo con lo que oigo, le doy significado de memoria y/o emoción. Envía proyecciones al prefrontal. Las emociones afectarán a mi conducta, tanto a la planificación como a la toma de decisiones. - Prefrontal: Es el más desarrollado, y el último que madura en el desarrollo (hasta los 20 's puede seguir madurando). Esta región es fundamental para decidir mi conducta, decidir qué voy a hacer. Muchas de estas conductas implican actos motores complejos, también es donde ocurren las funciones ejecutivas, puedo incluso anticiparme a comportamientos. Es fundamental para las características de personalidad y para la conducta social (si no inhibes o no planificas bien , se va a ver afectada tu conducta social). Una lesión en esta área provoca que una persona no pueda inhibir una conducta en un entorno concreto. Le envía la información al área unimodal motora, indicando cómo y qué quiero hacer, una vez está hecha la secuencia de movimientos, la información va al área motora primaria, donde a través de la vía piramidal daré órdenes concretas a músculos concretos. El mal del cerebro - Cerebros reparados Neuroprótesis: Dispositivo diseñado para compensar algún síntoma de algún trastorno nervioso. Se han diseñado gracias a la biónica (ciencia que busca soluciones de tipo biológico, utilizando ingeniería física, ingeniería…) Pueden ser de dos tipos: - Invasivas: Están dentro del organismo, por lo que implican algún tipo de cirugía. En el documental se la ponen a dos personas con Parkinson, enfermedad en la que neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra, mueren, haciendo palidecer a la sustancia negra. La neuroprótesis en este caso se coloca en el núcleo subtalámico para disminuir el efecto inhibitorio del GABA. En el circuito de control del movimiento hay una parte que es el GABA, y tiene que haber un equilibrio entre la dopamina que va y el GABA que vuelve, la dopamina excita, y el GABA es inhibidor, la dopamina disminuye, creando un exceso de GABA en comparación, y produciendo toda la sintomatología del Parkinson. Al principio de la enfermedad, se puede tratar farmacológicamente, pero estos medicamentos tienen efectos secundarios, un exceso de dopamina en la vía mesolímbica está relacionado con la esquizofrenia, por lo que tienen que aumentar la dopamina en las demás vías, generando efectos psicotrópicos. Para implantar la neuroprótesis, debe hacerse con el paciente despierto y colaborando en la operación. - No invasivas: No es necesario operar ni colocar ningún dispositivo. Prótesis que funcionan de acuerdo a los principios biológicos, deben tener sensores capaces de captar la órden que tú das con tu cerebro mediante tus nervios y cambiar el lenguaje de la señal (es una señal eléctrica) y lo transducen en una acción o movimiento completo. Funciona trabajando el aprendizaje, tienes que volver a aprender a caminar con las prótesis. Hay gente que lo rechaza, no consigue incorporar la prótesis en su vida. El cerebro no es capaz de captar estímulos dolorosos, captan el dolor de otras partes del cuerpo. Síndrome de la mano ajena te quedas con un miembro, pero muere el trozo de corteza del homúnculo sensorial que la controla. Tema 6: Sistema Nerviós Perifèric Para cualquier conducta necesitamos coordinar el sistema somático (capto información del medio externo) y el vegetativo (me permite relacionarme con mi medio interno, responde sobre la musculatura lisa y las glándulas, con excepción del corazón). El sistema nerviós es pot dividir en sistema nerviós central i sistema nerviós perifèric. El sistema nerviós perifèric correspon a totes aquelles parts del sistema nerviós que no estan protegides per estructures òssies. A nivell funcional, el sistema nerviós perifèric es divideix en sistema nerviós somàtic i sistema nerviós autònom o vegetatiu. De manera resumida, el sistema nerviós somàtic ens permet interactuar amb el nostre medi extern, mentre que el sistema nerviós autònom ens permet controlar el nostre medi intern. A la vegada, el sistema nerviós autònom presenta dues grans divisions: el sistema nerviós simpàtic i el sistema nerviós parasimpàtic. Tant el sistema nerviós somàtic com el sistema nerviós autònom posseeixen les seves aferències i eferències específiques. Les aferències del sistema nerviós somàtic condueixen cap al sistema nerviós central la informació rebuda als òrgans dels sentits, el receptors sensorials de la pell i de la musculatura, mentre que les aferències del sistema nerviós autònom fan arribar al sistema nerviós central informació procedent dels nostres òrgans interns. Pel que fa a les eferències, les del sistema nerviós somàtic condueixen ordres motores generades al sistema nerviós central cap a la musculatura esquelètica per tal de controlar els moviments voluntaris. Per la seva banda, les eferències del sistema nerviós autònom condueixen ordres cap a les musculatures cardíaca i llisa i cap a les glàndules. El sistema vegetativo tiene dos tipos de nervios, los nervios simpáticos y parasimpáticos, que son solo eferentes (de salida). Tienen una función antagónica pero complementaria, lo que quiere decir que con alguna excepción, mi medio interno recibe un nervio simpático y un nervio parasimpático. Cuando el simpático pasa información, el corazón aumenta el latido, mientras que el parasimpático, lo relaja, la pupila, el simpático, la dilata, el parasimpático, la contrae. Normalmente predomina el parasimpático, que funciona siempre, y de manera rítmica dispara el simpático. No se pueden disparar los dos de golpe, ya que se produciría un colapso, siempre predomina solo uno de los dos. Anatomia general del sistema nerviós perifèric El sistema nerviós perifèric està format pels ganglis i nervis, tant espinals com cranials, que entren i surten del sistema nerviós central i permeten connectar-lo amb la resta del cos. Gangli i nervi són, respectivament, els termes que utilitzem per parlar de la substància grisa i la substància blanca al sistema nerviós perifèric. Les fibres nervioses que recullen informació dels receptors dels sentits tenen els cossos cel·lulars en el gangli de l'arrel dorsal adjacent a la medul·la espinal o en ganglis propers al tronc de l'encèfal, depenent de si es tracta d'un nervi espinal o cranial, respectivament. Les neurones que formen part de les eferències presenten els cossos cel·lulars al sistema nerviós central (medul·la espinal o tronc de l'encèfal, en funció de si es tracta de nervis espinals o cranials) i emeten els seus axons conformant els processos perifèrics que arriben a la musculatura estriada (sistema motor somàtic), musculatura llisa, musculatura cardíaca i glàndules (sistema nerviós autònom). Els diferents nervis inclouen neurones aferents i eferents i cadascuna d'aquestes neurones conduirà específicament informació de tipus somàtic o de tipus visceral. Sistema nerviós somàtic Com hem vist a la introducció, el sistema nerviós somàtic permet la interacció amb el nostre medi extern. Per a això, la part sensorial (aferències) del sistema nerviós somàtic condueix cap al sistema nerviós central informació de tipus exteroceptiu, captada pels òrgans dels sentits, així com informació de tipus propioceptiu sobre el grau de contracció dels diferents grups musculars i de la posició de les diferents parts del cos. Per la seva banda, la divisió motora (eferències) del sistema nerviós somàtic s'encarregarà del control de la musculatura esquelètica. Anatòmicament, la part motora del sistema nerviós somàtic és monosinàptica, és a dir, està formada per una única neurona, el soma de la qual es situa la banya ventral de la substància grisa de la medul·la espinal (o en nuclis del tronc) i l'axó de la qual innerva directament la fibra muscular que queda sota el seu control. Aquestes neurones motores somàtiques alliberen acetilcolina a la sinapsi amb la fibra muscular per tal de produir la seva contracció. Sistema nerviós autònom El sistema nerviós autònom és el responsable del manteniment de l'homeòstasi de l'organisme, és a dir, del manteniment d'un medi intern estable, mitjançant l’ajustament de la resposta de les glàndules, vasos sanguinis i òrgans interns en funció de les condicions a les quals l’organisme està sotmès. Per a això, la divisió sensorial (aferències) del sistema nerviós autònom condueix cap al sistema nerviós central informació procedent dels diferents òrgans i teixits interns (recordeu que la informació interoceptiva arribava a la medul·la pels nervis espinals a les banyes dorsals i també pels nervis cranials). Pel que fa a la part motora (eferències) del sistema nerviós autònom, està formada per neurones que faran arribar les ordres necessàries fins als òrgans efectors: musculatura llisa, musculatura cardíaca i glàndules. A nivell anatòmic, la divisió motora del sistema nerviós autònom és disinàptica. La primera neurona d'aquesta divisió té el seu soma al sistema nerviós central i projecta el seu axó cap al sistema nerviós perifèric. Aquest axó fa sinapsi amb la segona neurona del circuit, el soma de la qual està situat en un gangli autònom. L'axó d'aquesta segona neurona es projecta fins fer sinapsi amb la cèl·lula efectora que controli (al múscul llis, cardíac o glàndula corresponent). El SNA es considera, sobre tot, un sistema de resposta. Sistemes simpàtics i parasimpàtics Les divisions simpàtica i parasimpàtica del sistema nerviós autònom presenten diferències tant a nivell fucional com anatòmic. El sistema nerviós simpàtic controla els mecanismes de resposta activa i supervivència, com les respostes de lluita, fugida, sexuals i la resposta a l'estrès. Aquest sistema es podria considerar un sistema d'urgència, donat que provoca una sèrie de canvis (vasculars, hormonals, metabòlics i fisiològics) que permeten una resposta conductual davant situacions d'emergència. Per la seva banda, el sistema nerviós parasimpàtic controla els processos de recuperació i conservació d'energia i recursos (digestió, creixement, resposta immunitària) per tal de recuparar l'estat d'equilibri del repòs. A nivell anatòmic, el sistema nerviós simpàtic i el parasimpàtic presenten algunes diferències: en localització dels somes de les neurones preganglionars dins de la medul·la. en la localització dels ganglis (i, per tant, en la llargada dels axons preganglionar i postganglionar). en el neurotransmissor emprat per les neurones preganglionar i postganglionar que formen cadascuna de les divisions. Els sistemes simpàtic i parasimpàtic provoquen canvis vasculars, hormonals, metabòlics i fisiològics que solen ser antagònics per permetre respostes d'emergència o de recuperació i conservació d'energia, respectivament. Així, per exemple, el sistema simpàtic augmentarà el ritme cardíac (taquicàrdia) mentre que el parasimpàtic el disminuirà (bradicàrdia). Mira la següent figura on es resumeixen les diferències anatòmiques dels sistemes simpàtic i parasimpàtic, així com els principals mecanismes que controlen en el nostre organisme. El sistema nervioso vegetativo o parasimpático se considera eferente, de respuesta. Después de que el sistema nervioso simpático haya estado activo, se activa el parasimpático para que el cuerpo se recupere. Los nervios del sistema nervioso sináptico son monosinápticos. Hacen sinapsis en la parte ventral, la hace en el músculo esquelético y utiliza acetilcolina. Las neuronas preganglionares son de axón largo, haciendo que queden próximos a la médula. Algunos forman una cadena llamada cadena de ganglio simpáticos. Las neuronas postganglionares tienen axón corto, haciendo que queden cerca de los órganos diana, y no forman cadena. El somático está controlado por la corteza, por eso tienen movimiento voluntario. El vegetativo está controlado por el hipotálamo, por lo que tienen movimiento involuntario. Cuando vemos una serpiente: Se activa SARA, la información llega a la amígdala, donde se activa el miedo, y la información pasa al hipotálamo, que nos da motivación para luchar o huir. Coordinació dels diferents sistemes L'estructura cerebral que s'encarrega del control del sistema nerviós somàtic és l'escorça cerebral. Com ja hem anat veient en els temes anteriors, diferents regions corticals estan especialitzades en el processament de la informació de les diferents modalitats sensorials i en l'elaboració d'ordres motores. Per la seva banda, l'estructura cerebral encarregada de coordinar les respostes dels sistemes simpàtic i parasimpàtic és l'hipotàlem. L'hipotàlem rep informació sensorial procedent dels nostres òrgans i teixits interns i garanteix el manteniment d'un medi intern estable mitjançant el seu control d'aquests dos sistemes i del sistema endocrí. Per a realitzar qualsevol conducta caldrà la combinació dels dos sistemes: somàtic i autònom, e.g. si necessito córrer per fugir d’una amenaça necessitaré el somàtic per moure els músculs esquelètics, però també l’autònom per preparar el cos fisiològicament per l’esforç que ha de realitzar tot seguit. És considera que l’estructura que coordina aquests dos sistemes és l’hipotàlem. Alhora, la connexió de l'hipotàlem amb l'escorça cerebral (via tàlem) permet que l'hipotàlem mobilitzi una resposta fisiològica dirigida a contribuir a l'èxit de les nostres respostes conductuals (somàtiques). Això permet que els dos sistemes (somàtic i autònom) actuïn coordinats. En situació de perill, per exemple, l'activació del sistema simpàtic per part de l'hipotàlem contribuirà a una possible conducta de fugida o de lluita augmentant el ritme card?

Biología del Comportamiento - Primer Parcial - PDF

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