Módulo 8: El Sistema Nervioso PDF

MODULO 8. El sistema nervioso Considerando la complejidad de las neuronas en lo individual y en el proceso de neurotransmisión, no debería sorprendernos que sean complicadas las conexiones y estructuras forma-das por las neuronas. Como cada neurona puede conectarse con otras 80.000, la cantidad tot...

MODULO 8. El sistema nervioso Considerando la complejidad de las neuronas en lo individual y en el proceso de neurotransmisión, no debería sorprendernos que sean complicadas las conexiones y estructuras forma-das por las neuronas. Como cada neurona puede conectarse con otras 80.000, la cantidad total de posibles conexiones es asombrosa. Por ejemplo, se estima que la cantidad de conexiones nerviosas dentro del cerebro es cercano a los diez mil billones ---es decir, un 1 seguido de 16 ceros--- y algunos expertos señalan que la cifra es incluso mayor. No obstante, las conexiones entre las neuronas no son los únicos medios de comunicación dentro del cuerpo. Como veremos, el sistema endocrino, el cual secreta mensajes químicos que circulan por la sangre, también comunica mensajes que influyen en el comportamiento y en muchos aspectos del funcionamiento biológico (Heintz, Brander y White, 2015). El sistema nervioso: enlace entre las neuronas Cualquiera que sea el número real de conexiones nerviosas, el sistema nervioso humano tiene tanto lógica como elegancia. Ahora analicemos sus estructuras básicas. SISTEMAS NERVIOSOS CENTRAL Y PERIFÉRICO Como se aprecia en el esquema de la figura 1, el sistema nervioso está dividido en dos partes principales: el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. El sistema nervioso central (SNC) está compuesto por el cerebro y la médula espinal. La médula espinal, que tiene aproximadamente el grosor de un lápiz, contiene un haz de neuronas que desde el cerebro descienden por toda la espalda (figura 2). Como se aprecia en la figura 2, la médula espinal es el principal medio de transmisión de mensajes entre el cerebro y el resto del cuerpo. Sin embargo, la médula espinal no es solo un canal de comunicación; también controla por su cuenta algunas conductas simples, sin ayuda del cerebro. Un ejemplo es la forma en que la rodilla se extiende hacia adelante cuando se le da un golpecito con un martillo de goma. Esta conducta es un tipo de reflejo, una respuesta automática e involuntaria a un estímulo. También ocurre una conducta refleja cuando toca una estufa caliente y de inmediato retira la mano. Aunque el cerebro a la larga analiza y reacciona a la situación ("¡Ay ---estufa caliente---, suéltala!"), la retracción inicial es dirigida solo por las neuronas en la médula espinal. Hay tres tipos de neuronas que participan en los reflejos. Las neuronas sensoriales (aferentes) transmiten información de la periferia del cuerpo al sistema nervioso central y al cerebro. Por ejemplo, tocar la estufa caliente envía un mensaje al cerebro (¡Está caliente) mediante las neuronas sensoriales! Las neuronas motoras (eferentes) comunican la información en dirección contraria, al transmitir mensajes del cerebro y sistema nervioso a los músculos y glándulas. Cuando el cerebro envía el mensaje a los músculos de la mano (¡Está caliente, aléjate!), el mensaje se desplaza por las neuronas motoras. La importancia de la médula espinal y de los reflejos queda de manifiesto en el efecto de los accidentes en los que se lesiona o secciona la médula espinal. En algunos casos, la lesión genera cuadriplejia, condición en la que se pierde el movimiento voluntario de los músculos que están por debajo del cuello. En una condición menos grave, pero aún incapacitante, llamado paraplejia, las personas no tienen movimiento voluntario de ningún músculo de la mitad inferior del cuerpo. Como su nombre lo indica, el sistema nervioso periférico se ramifica desde la médula espinal y el cerebro, y alcanza las extremidades del cuerpo. Al estar conformado por neuronas con axones largos y dendritas, el sistema nervioso periférico abarca todas las partes del sistema nervioso excepto el cerebro y la médula espinal. Tiene dos divisiones principales, la división somática y la división autónoma, que conectan al sistema nervioso central con los órganos de los sentidos, los músculos, las glándulas y otros órganos. La división somática del sistema nervioso periférico se especializa en el control de los movimientos voluntarios, como el movimiento de los ojos al leer este enunciado o los de las manos para dar vuelta a esta página, y la comunicación de información hacia y desde los órganos de los sentidos. La división autónoma del sistema nervioso periférico controla las partes del cuerpo que nos mantienen con vida: el corazón, los vasos sanguíneos, las glándulas, los pulmones y otros órganos que funcionan involuntariamente sin conciencia nuestra. Mientras usted lee esto, la división autónoma del sistema nervioso periférico bombea sangre por todo su cuerpo, hace que sus pulmones inhalen y exhalen, y vigila la digestión de los últimos alimentos que ingirió. ACTIVACIÓN DE LAS DIVISIONES DEL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO Las divisiones autónomas desempeñan una función crucial durante las situaciones de emergencia. Suponga que camina por la calle y va mirando su celular, cuando de pronto ve el brillo de un objeto que podría ser un cuchillo. Mientras la confusión nubla su mente y el temor abruma su esfuerzo por pensar racionalmente, ¿qué ocurre en su cuerpo? Si es usted como la mayoría de las personas, reacciona de inmediato en un sentido fisiológico. Aumenta su ritmo cardiaco, comienza a sudar y en todo el cuerpo se le pone la carne de gallina. Los cambios fisiológicos que ocurren durante una crisis provienen de la activación de la parte del sistema nervioso autónomo que se llama división simpática. La división simpática prepara al organismo para la acción en situaciones estresantes haciendo que participen todos los recursos corporales en huir o enfrentar las amenazas. A esto suele llamarse respuesta de "lucha o huida". En contraste, la división parasimpática del sistema nervioso autónomo calma al cuerpo después que ha terminado la situación de emergencia. Cuando usted descubre, por ejemplo, que lo que parecía un cuchillo era, en realidad, el brillo de unas llaves en la mano de un desconocido, la división parasimpática empieza a tomar el control de la situación y reduce su ritmo cardiaco, detiene la sudoración y regresa a su cuerpo al estado en que es-taba antes de que se alarmara. La división parasimpática también le indica al cuerpo que almacene energía para utilizarla en situaciones de emergencia. Las divisiones simpática y parasimpática trabajan en conjunto en la regulación de muchas funciones del cuerpo (figura 3). Por ejemplo, la división parasimpática controla la excitación sexual, en tanto que el orgasmo es una función de la división simpática. Ambas divisiones también participan en varios trastornos. Por ejemplo, una explicación de casos documentados de "muerte por vudú", en los que una persona literalmente muere de miedo después de recibir una maldición de vudú, sugiere que podrían deberse a la sobreestimulación de la división simpática producto de un temor extremo. Bases evolutivas del sistema nervioso Se pueden entender mejor las complejidades del sistema nervioso si consideramos el curso de la evolución. El precursor del sistema nervioso humano se encuentra en los primeros organismos simples en tener médula espinal. Básicamente, esos organismos eran simples dispositivos de entrada y salida: cuando se estimulaba la parte superior de su médula espinal, por ejemplo, al tocarlo, el organismo reaccionaba con una respuesta simple, como alejarse. Tales respuestas eran por completo una consecuencia de la configuración genética del organismo. Luego de millones de años, la médula espinal se volvió más especializada, y los organismos adquirieron la capacidad para distinguir entre diferentes tipos de estímulos y responder en forma apropiada a ellos. Finalmente, una parte de la médula espinal evolucionó hasta convertirse en lo que hoy consideraríamos un cerebro primitivo. En la actualidad, el sistema nervioso está organizado jerárquicamente, lo cual significa que las regiones más nuevas (desde un punto de vista evolutivo) y más complejas del cerebro regulan las partes más antiguas y primitivas del sistema nervioso. Conforme ascendemos por la médula espinal y nos adentramos en el cerebro, las funciones que controlan las diversas regiones se vuelven cada vez más avanzadas. ¿Por qué deben interesarnos los antecedentes evolutivos del sistema nervioso humano? La respuesta proviene de investigadores que trabajan en el área de la psicología evolutiva, la rama de la psicología que busca identificar la influencia y los efectos que la herencia genética de nuestros antepasados tiene en nuestro comportamiento. Los psicólogos evolutivos sostienen que el curso de la evolución se refleja en la estructura y el funcionamiento del sistema nervioso y que, en consecuencia, los factores evolutivos tienen una influencia relevante en nuestro comportamiento cotidiano. Su labor, en conjunto con la investigación de los científicos que estudian la genética, bioquímica y medicina, ha permitido comprender mejor la influencia de la herencia, nuestro legado genético, en nuestro comportamiento. De hecho, los psicólogos evolutivos han generado un campo nuevo y cada vez más influyente: la genética conductual. Como analizaremos a mayor profundidad en el capítulo 12 sobre el desarrollo, la genética conductual estudia los efectos de la herencia sobre el comportamiento. Consistente con la perspectiva evolutiva, los investigadores en genética conductual están encontrando cada vez más evidencias de que los factores genéticos determinan en cierta medida las capacidades cognitivas, los rasgos de personalidad, la orientación sexual y los trastornos psicológicos (Appelbaum, Scurich y Raad, 2015; Barbaro et al., 2017; Wertz et al., 2019). Sistema endocrino: sobre sustancias químicas y glándulas Otro de los sistemas de comunicación del cuerpo, es el sistema endocrino, una red de comunicación química que envía mensajes por todo el cuerpo mediante el torrente sanguíneo. Su trabajo consiste en secretar hormonas, que son sustancias químicas que circulan por la sangre y que regulan el funcionamiento o crecimiento del organismo. También influye en el funcionamiento del sistema nervioso y viceversa. Aunque el sistema endocrino no forma parte del cerebro, tiene una relación estrecha con el hipotálamo. Cómo mensajeras químicas, las hormonas son semejantes a los neurotransmisores, aunque su velocidad y modo de transmisión son bastante diferentes. Mientras que los mensajes neuronales se miden en milésimas de segundo, las comunicaciones hormonales pueden requerir minutos para llegar a su destino. Es más, los mensajes neuronales avanzan por las neuronas en líneas específicas (como una señal que se transmite por el cableado de los postes telefónicos), mientras que las hormonas viajan por todo el cuerpo, de manera similar a como se transmiten las ondas de radio por el aire. Igual que las ondas de radio solo provocan una respuesta cuando un aparato de radio está sintonizado en la estación correcta, las hormonas que fluyen por el torrente sanguíneo solo activan las células que son receptivas y están "sintonizadas" con el mensaje hormonal apropiado. Un componente esencial del sistema endocrino es el órgano diminuto en el cerebro llamado glándula hipófisis, que se encuentra cerca del hipotálamo y es regulada por este. A la hipófisis se le ha llamado en ocasiones la "glándula maestra" porque controla el funcionamiento del resto del sistema endocrino; pero la glándula hipófisis es más que solo la coordinadora de las demás glándulas; desarrolla funciones importantes por derecho propio. Por ejemplo, las hormonas secretadas por la glándula hipófisis controlan el crecimiento. Las personas de muy baja estatura y las inusualmente altas suelen tener anormalidades en la glándula hipófisis. Otras glándulas endocrinas, que se muestran en la figura 4, influyen en las reacciones emocionales, los impulsos sexuales y los niveles de energía. A pesar de recibir el nombre de "glándula maestra", en realidad la hipófisis está subordinada al cerebro, porque en última instancia este es el responsable del funcionamiento del sistema endocrino. El cerebro mantiene el equilibrio interno del organismo por medio del hipotálamo. Las hormonas en lo individual pueden tener muchas funciones, dependiendo de las circunstancias. Por ejemplo, la hormona oxitocina está en la base de muchas satisfacciones y placeres de la vida. En las madres primíparas, la oxitocina produce la necesidad de amamantar al recién nacido. La misma hormona al parecer también estimula los arrumacos entre los miembros de una especie y, cuando menos en las ratas, estimula a los machos sexualmente activos a buscar hembras en forma más apasionada y a estas a ser más receptivas a las insinuaciones sexuales de los machos. Incluso hay evidencias de que la oxitocina guarda relación con el desarrollo de la confianza en los demás, lo cual ayuda a fomentar la interacción social eficaz (De Dreu et al., 2011; de Visser et al., 2017; Berends et al., 2019).Aunque el sistema endocrino produce las hormonas en forma natural, la ingestión de hormonas artificiales ha demostrado ser tanto benéfica como potencialmente peligrosa. Por ejemplo, antes del año 2000, los médicos recetaban a menudo la terapia de reemplazo hormonal para tratar los síntomas de la menopausia en mujeres mayores. Sin embargo, como las investigaciones recientes sugieren que el tratamiento tiene efectos secundarios potencialmente peligrosos, los expertos en salud advierten ahora que, en muchos casos, los peligros superan a los beneficios. El uso de testosterona, una hormona masculina, y de sustancias conocidas como esteroides, que actúan como la testosterona, es cada vez más frecuente. Para los atletas y otras personas que desean aumentar su musculatura y mejorar su apariencia, los esteroides constituyen un recurso que agrega peso muscular y aumenta la fortaleza. Sin embargo, estos fármacos pueden generar atrofia del desarrollo, encogimiento de los testículos, infartos de miocardio, accidentes cerebrovasculares y cáncer, lo cual los hace sumamente peligrosos, incluso pueden provocar comportamiento violento. Por ejemplo, en un caso trágico, el luchador profesional Chris Benoit estranguló a su esposa, asfixió a su hijo y después se ahorcó. Todos estos actos se atribuyeron a su consumo de esteroides.