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UNIVERSIDAD DE ALCALÁ
ORGEN Y
DESARROLLO
DEL SNC
¿Cómo funciona nuestro cerebro?
2015
TEMA 1. Índice
1.
Características Sistema Nervioso
2.
Filogenia
2.1 Teoría Evolutiva
2.2 Filogenia del SNC
2.2.1 Metazoos
2.2.2 Cnidarios
2.2.3 Platelmintos
2.2.4 Anélidos
2.2.5 Moluscos
2.2.6 Artrópodos
2.2.7 Vertebrados
3.
Ontogenia del Sistema Nervioso
Los organismos son capaces de responder a los estímulos del medio mediante un fenómeno
IRRITABILIDAD
En el caso de los animales el responsable de la respuesta a los estímulo es
SISTEMA NERVIOSO
Un Sistema es un conjunto ordenado de
elementos que interactúan entre sí y que
están interrelacionados
SISTEMA NERVIOSO
Nervioso, por otra parte, es lo perteneciente
o relativo a los nervios
Red de tejidos que
se encarga de captar y procesar señales para que
el
organismo desarrolle una interacción
eficaz con el medio ambiente
Sensitiva
Motora
Integradora
EL CEREBRO ES UNO DE LOS ÓRGANOS MÁS
COMPLEJOS DEL SER HUMANO, SI QUEREMOS
SABER COMO FUNCIONA NECESITAMOS SABER
COMO EVOLUCIONÓ Y DE DONDE VIENE.
Lamarck
Darwin
Mendel
Naturalista francés, uno de los grandes
hombres de la época de la sistematización de
la Historia Natural, cercano en su influencia
a Linneo, Buffon y Cuvier.
Acuñó el término “BIOLOGÍA” 1802
Para denominar a la ciencia de los seres vivos
Jean-Baptiste Lamarck
(1744-1829)
Formuló la primera teoría de la evolución
biológica 1809:
Afirmaba que la gran variedad de organismos,
que en aquel tiempo se aceptaba que eran
formas estáticas creadas por Dios, habían
evolucionado desde formas simples.
Adaptación al medio de
las jirafas
Nació en Shrewsbury, Inglaterra y desde niño mostraba
gran interés por la Historia Natural y el coleccionismo
de ejemplares.
En 1831 realizaría un viaje con el barco de
investigación Beagle el cual duró 5 años.
Durante el viaje recopiló gran cantidad de ejemplares y
se informó de distintas especies.
LAS GALÁPAGOS
Charles Robert Darwin
(1809-1882)
A su regreso consultó ornitólogos, zoólogos sobre las
especies que había encontrado
Comenzó a escribir su obra
EL ORIGEN DE LAS ESPECIES
Postuló que todas las especies de seres vivos han
evolucionado con el tiempo a partir de un antepasado
común mediante un proceso denominado
SELECCIÓN NATURAL
Naturalista, explorador, geógrafo, antropólogo y biólogo
británico
Propuso una teoría de la evolución de manera
independiente de Darwin.
Gran trabajo de campo en la cuenca del Amazonas,
Indonesia y Australia
“The Malay Archipelago”
Diario explorador
Alfred Russel Wallace
(1823-1913)
Propuso la separación de Indonesia en 2 zonas una con
fauna similar a Australia y otra similar a Asia
Separación LÍNEA DE WALLACE
Importancia del medio para forzar a las especies a
adaptarse al medio local.
Junto con Darwin desarrollo parte de la teoría
SELECCIÓN NATURAL
Monje Agustino y Naturalista austriaco que desarrolló
las bases de la Genética actual
Los experimentos de Mendel se basaban en el cruce de
semilla guisantes en donde se observaban diferentes
caracteres
LEYES DE MENDEL
1.- Ley de la uniformidad: “Al cruzar entre sí dos razas puras se obtiene
una generación hijas que es idéntica a uno de los padres”
Gregor Johann Mendel
(1822-1884)
2.- Ley de la separación: “Al cruzar entre sí dos híbridos, los factores
hereditarios se separan y se combinan entre sí de todas las formas posibles
3.- Ley de la herencia independiente de caracteres: “Al cruzar entre sí dos
híbridos los caracteres hereditarios se separan, ya que son independientes, y
se combinan entre sí de todas las formas posibles.
SU TRABAJO NO FUE VALORADO
Leyes de Mendel
SELECCIÓN NATURAL
HERENCIA GENÉTICA
Wallace
Darwin
BIOLOGÍA EVOLUTIVA
Mendel
Pinche en el siguiente Link para ver el video
De las teorías evolutivas
https://www.youtube.com/watch?v=TIiF-HOEbr4
Filogenia
La filogenia es la parte de la
Biología encargada de estudiar el
origen y desarrollo evolutivo de las
estirpes de los seres vivos.
Filogenia del
sistema nervioso
CLADOGRAMA
Se trata de un árbol filogenético que se ramifica
repetidamente, representando una clasificación de los
organismos basada en la secuencia temporal con que
surgen las ramas evolutivas
Plantae
Fungi
Animalia
Protista
Monera
• La tierra se originó hace unos 4500 millones de años
• La primera forma de vida surgió hace 3500 millones de años
EXPERIMENTO DE MILLER Y UREY
Formación de moléculas
orgánicas a partir de
moléculas inorgánicas
Harold Clayton Urey (1893-1981)
Complejas
Se cree que en el periodo Ediacránico
(700 millones de años), los organismos
empezaron a desarrollar
los antepasados de las células
cerebrales
Si seguimos la escala evolutiva,
podemos comprobar como el sistema
nervioso se hace cada vez más
complejo.
Ha ido evolucionando desde la pequeña
red difusa de células sensoriales de los
cnidarios hasta el complejo sistema
nervioso de los vertebrados.
Simple
Esta evolución del sistema nervioso es
dada la necesidad de responden a una
gran variedad de estímulos que cada vez
eran más complejos.
2.2.1 PRIMEROS METAZOOS
Las esponjas son el grupo de metazoos
filogenéticamente más antiguo que conocemos.
Su estructura es sencilla; están formados por
dos capas una interna endodermis y otra
externa ectodermis.
Entre ellos existen unas células denominadas
NEUROEPITELIALES que son capaces de
responder ante estímulos táctiles y químicos
provocando contracciones del cuerpo que abren
y cierran los poros a través de los cuales estos
animales filtran el agua y extraen los nutrientes.
2.2.2 CNIDARIOS
Son animales muy simples que viven
exclusivamente en ambientes acuáticos
Deben su nombre del filo a unas células
urticantes llamadas cnidocitos que se localizan
en los tentáculos
Los cnidarios presentan una red de células
sensoriales llamadas plexos nerviosos.
2.2.3 PLATELMINTOS
Se trata de gusanos planos, la mayoría de ellos habitan en
ambiente húmedos (agua salada, fluvial) y muchas de las
especies son parásitos que necesitan varios huéspedes
Se distinguen una agrupación de
neuronas en unos ganglios cefálicos de
la parte delantera del cuerpo
Dos cordones nerviosos ventrales que
recorren todo el cuerpo y se
comunican entre sí mediante
Primeras características del sistema nervioso
conexiones trasversales
hiponeuro
2.2.4 ANÉLIDOS
Sistema nervioso como GANGLIONAR
Se trata de gusanos redondos, cuyo cuerpo está
dividido en anillos conocidos como metámeros
Presentan una concentración de ganglios
cefálicos
De cada ganglio cefálico parte una cadena
nerviosa ventral.
En cada metámero la cadena forma un ganglio
que se comunica transversalmente con el otro
cordón nervioso ESCALICIFORME
Con la evolución los ganglios tienden a aumentar en
la zona rostral ya que son los primeros en tomar
contacto con el mundo exterior.
En esta zona se han ido alojando los principales
receptores sensoriales especializados en la detección.
ENCEFALIZACIÓN
2.2.5 MOLUSCOS
Presentan un aumento de la complejidad
asociada a una concentración de los ganglios en
un solo ganglio cefálico
Se pueden distinguir dos tipos de distribución
ya sea si son antiguos o de más reciente
aparición en la escala evolutiva.
Más antiguas del filo que poseen un sistema
nervioso acordonado unido por puentes
transversales
Más modernos que abandonaron por completo
cualquier rasgo metamérico para constituir de
lleno un sistema nervioso de tipo ganglionar
2.2.5 MOLUSCOS
Quitón
2.2.5 MOLUSCOS
Bivalvos
Gasterópodos
Cefalópodos
Carencia de segmentación
Ganglios cerebroideos
fusionados alrededor esófago
Par de ganglios importantes
en cada una de las regiones
Cefálica
Pedial
Visceral
Fibras nerviosas motoras gigantes
Ausencia de mielinización
Par ganglionar bucal
Par de ganglios cerebroideos
Ganglios pleurales
Ganglios viscerales
Muchos tipos de organización
2.2.6 ARTRÓPODOS
Presentan un ganglio frontal del que salen dos cordones
ganglionares ventrales con estructura escaleriforme. Esta
estructura acaba dando lugar a una sola cadena ganglionar
ventral.
En los artrópodos el sistema nervioso
central posee una estructura caracterizada
por dos cordones nerviosos longitudinales
que recorren la parte ventral del cuerpo,
con un par de ganglios por metámero
unidos transversalmente por comisuras; no
obstante, se producen procesos de
concentración de ganglios debidos a la
formación de tagmas.
VERTEBRADOS
Artrópodos
Moluscos
Platelmintos
Poríferos
2.2.7 VERTEBRADOS
Conforme los animales van evolucionando aparecen
vertebrados que son los cordados.
El carácter diferencial es la presencia de una estructura llamada
NOTOCORDA o cuerda dorsal que es una estructura
fundamental para la producción del tejido nervioso durante el
desarrollo embrionario.
Los vertebrados (salvo los no mandibulados como las
lampreas) disponen una vaina de mielina lo que mejora y
facilita el impulso nervioso permitiendo que se trasmita a
grandes distancias, a mayor velocidad y con menos coste
energético.
Además en este periodo evolutivo pasamos de poseer un
exoesqueleto como el de los artrópodos a tener un esqueleto
interno que permite un aumento del tamaño corporal.
El SN se encuentra dentro de un tejido óseo que lo protege.
2.2.7 VERTEBRADOS
PROSENCÉFALO
MESENCÉFALO
ROMBENCÉFALO
2.2.7 VERTEBRADOS
PECES
Peces óseos
Reptiles
Pájaros
ANFÍBIOS
Anfibios
RECTILES
Tiburón
Mamíferos
AVES
Lamprea
MAMÍFEROS
Cerebro
Cerebelo
Corteza óptica
Corteza olfatoria
2.2.7 VERTEBRADOS
PECES
PROSENCÉFALO MESENCÉFALO ROMBENCÉFALO
El prosencéfalo realiza varias funciones asociadas
con las hormonas y las homeostasis
Los lóbulos olfativos están más
desarrollados en peces que cazan
principalmente por el olor como
los tiburones y peces gatos
El mesencéfalo está particularmente implicado
en natación y equilibrio.
El rombencéfalo es una estructura monolobular
por lo general de gran tamaño se dedica a
respiración.
2.2.7 VERTEBRADOS
ANFIBIOS
El SN de los anfibios está más desarrollado que
el de sus predecesores los peces. El cerebro es
pequeño y destaca un gran desarrollo de los
lóbulos ópticos.
C. Posterior
Equilibrio
Audición
C. Medio
C. Anterior
Óptico
Olfatorio
ROMBENCÉFALO MESENCÉFALO POSENCÉFALO
2.2.7 VERTEBRADOS
REPTILES
El SN de los reptiles está más desarrollado que
el de sus predecesores los anfibios.
Los hemisferios cerebrales más
desarrollados
Sustancia gris se envuelve en parte
superior
C. Anterior
C. Medio
C. Posterior
Núcleos basales desarrollada en
base del cerebro
Cambio comportamiento instintivo
de supervivencia
POSENCÉFALO MESENCÉFALO ROMBENCÉFALO
2.2.7 VERTEBRADOS
AVES
Las aves han diferenciado claramente el cerebro, cerebelo
y lóbulos ópticos
El encéfalo de un ave tiene hemisferios cerebrales bien
desarrollados, así como también el cerebelo
La corteza cerebral es delgada poco desarrollada
Los lóbulos ópticos, muy desarrollados, tiene lugar la parte
más importante de la percepción visual
Desarrollo de áreas cerebrales que controlan el canto, el
vuelo
ROMBENCÉFALO MESENCÉFALO POSENCÉFALO
2.2.7 VERTEBRADOS
MAMIFEROS
• Primeros mamíferos 60 millones de
años
• El SN de los mamíferos evolucionó
rápidamente.
• Desarrollándose nuevas estructuras ,
sistema emoción manada, límbico
• Existe una corticalización: aparición y
desarrollo del córtex cerebral a partir de
sistema límbico y su progresivo
desarrollo de áreas cada vez más
complejas.
2.2.7 VERTEBRADOS
MAMIFEROS
Peces óseos
Pájaros
A lo largo de la evolución se han
ido superponiendo unas estructuras
sobre otras, de forma que en los
mamíferos coexiste lo más arcaico
con lo más moderno.
Anfibios
Tiburón
El cerebro reptiliano: 200 x 106
El cerebro límbico: 60 x 106
El neocortex: 200 x 103
Reptiles
Lamprea
Mamíferos
Cerebro
Cerebelo
Corteza óptica
Corteza olfatoria
2.2.7 VERTEBRADOS
PROSENCÉFALO
MESENCÉFALO
ROMBENCÉFALO
2.2.7 VERTEBRADOS
MAMIFEROS
El cerebro reptiliano: 200 x 106
El cerebro límbico: 60 x 106
El neocortex 200 x 103
2.2.7 VERTEBRADOS
PRIMATES
Hace 50 millones de años algún grupo de mamíferos
que habitaban en el suelo de los bosques dejó este
hábitat para trasladarse a los árboles
PRIMATES
A nivel cerebral la clave para el paso de una vida en
el suelo a una vida arbórea fue un desarrollo de la
visión
Cambio posición ojos.
Desarrollar nuevos circuitos cerebrales que permiten
una visión estereoscópica
Conexión Retina-Cortex
Cambio de garras a manos
2.2.7 VERTEBRADOS
PRIMATE/HOMÍNIDOS
DRIOPITECO
(Mioceno 5 x106)
Bosque/selva
Llanuras
Cambio geológico
Adaptación al medio
Locomoción bípeda
Cambiando la alimentación .
2.2.7 VERTEBRADOS
HOMÍNIDOS
2.2.7 VERTEBRADOS
HOMÍNIDOS
2.2.7 VERTEBRADOS
2.2.7 VERTEBRADOS
AUSTRALOPITECUS
HOMÍNIDOS
Aparece hace 5-2 millones de años en África
Desplazamiento bípedo
Peso 400-450 cm3
Vivían en los lindes de las zonas de arbóreas
Alimentándose principalmente de frutos, semillas, raíces,
tubérculos o cortezas
Australopithecus anamensis
Australopithecus bahrelghazali
Australopithecus afarensis
Australopithecus africanus
Australopithecus garhi
Australopithecus sediba
Fósil más completo: LUCY Donald Johanson (1974-Etiopía)
2.2.7 VERTEBRADOS
HOMÍNIDOS
HOMO HABILIS
Es un homínido que vivió en África desde hace 1.9 millones de
años hasta 1.6 millones de años.
Su nombre significa «hombre hábil» y hace referencia al
hallazgo de instrumentos líticos probablemente confeccionados
por éste.
Probablemente, era carnívoro oportunista.
Posee una mayor capacidad craneana unos 650 cm3 lo que se
cree que le permitió el desarrollo de los utensilios de piedra.
2.2.7 VERTEBRADOS
HOMÍNIDOS
HOMO ERECTUS
Es un homínido que vivió hace 1.8 millones de años y se
extinguió hace 300000 años.
Se han encontrado restos de este homínido en África y Asia
oriental.
El volumen craneal, muy variable, ha ido aumentando a lo largo
de su historia. Tenía una capacidad mayor que la del Homo
habilis
Los primeros restos que se encontraron fue el Hombre de Java
el cual muestran una capacidad craneal de 850 cm3,
posteriormente se encontraron restos cuya capacidad craneana
era mayor hasta llegar a los 1100 cm3.
Cazar en grupos y conquistar nuevos territorios.
Además hay ciertas evidencias de que eran capaces de controlar
el fuego en los yacimientos más recientes.
2.2.7 VERTEBRADOS
HOMÍNIDOS
HOMO NEANFERTHALES
Este homínido habitó Europa y partes de Asia occidental desde hace
230 000 hasta 28 000 años atrás.
Cráneo se distingue por los arcos supraorbitarios
prominentes, frente baja e inclinada, la ausencia de mentón y una
capacidad craneal comparable o superior a la de los hombres
modernos 1550 cm³.
Esto les permitió sin ninguna duda desarrollar el pensamiento
abstracto.
A estos les corresponden los primeros enterramientos rituales.
2.2.7 VERTEBRADOS
HOMÍNIDOS
HOMO SAPIENS
Se consideran Homo sapiens sapiens de forma indiscutible a los que
poseen tanto las características anatómica de las poblaciones humanas
actuales como lo que se define como «comportamiento moderno» su
capacidad craneana tiene de media 1300 cm.
Actualmente observamos que la capacidad craneana de los individuos
es muy dispar entre 1300-2000 cm3.
Pinche en el siguiente Link para ver el video
Evolución del cerebro humano
https://www.youtube.com/watch?v=9srZ75ecxrQ
2.2.7 VERTEBRADOS
Pinche en el siguiente Link para ver el video
Evolución del cerebro
https://www.youtube.com/watch?v=0FrTsNT24sM
Ontogenia
Tiburón
Lagarto
Pollo
Cerdo
Humano
La ontogenia es la parte de la Biología
encargada de estudiar el desarrollo de
las diferentes especies a nivel
embrionario.
En el desarrollo embrionario hay
un fiel reflejo que nuestro
desarrollo evolutivo
Seres vivos triblásticos
http://www.dailymotion.com/video/x7gpqc_ontogenia-delsistema-nervioso_school
0-3 m
3-7 m
7-9 m
Pinche en el siguiente Link para ver el video
Ontogenia del cerebro
https://www.youtube.com/watch?v=5L9iQbuDqpU
Bibliografia
Las imágenes están obtenidas de páginas de internet con extensión “Creative Commons”
WEBS:
https://www.google.es/search?q=evolucion+del+craneo+creative+commons&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=xxXCVK_JOYm4
UcfXgKAG&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=evolucion+craneo+creative+commons&spell=1&imgdii=_&imgrc=07S3qPFOzS97M%253A%3BR4gGB3lKCzMy9M%3Bhttps%253A%252F%252Fmusicaypoesiadotwordpressdotcom2.files.wordpress.com%252F2014%252F10%252Fe
volucion_craneo.jpg%253Fw%253D830%3Bhttps%253A%252F%252Fmaisserarticulosinvestigacion.wordpress.com%252Fauthor%252Fyostravinski%252F%3B83
0%3B41
http://www.rtve.es/alacarta/tve/la2/
http://www.man.es/man/home.html
http://es.slideshare.net/acaciaolmo/evolucion-del-sistema-nervioso-14825110?qid=05ab3410-be23-4417-873b-b134c24ccfeb&v=qf1&b=&from_search=1
http://es.slideshare.net/manueluz6/evolucin-del-cerebro-2-de-2?related=1
https://www.youtube.com/watch?v=9srZ75ecxrQ
https://www.youtube.com/watch?v=5L9iQbuDqpU
https://www.youtube.com/watch?v=XBM0m5_gjso
http://www.slideshare.net/josiasdavidtirado/ontogenia-del-sistema-nervioso
http://www.slideshare.net/csoria/ontogenia-y-filogenia-presentation?related=1
LIBROS:
Neurociencias 3ºEdición. Purves, Augustine, Fritzpatrick, Hall, LaMantia, McNamara and Williams. Editorial Médica
panamericana
ISBN: 978-84-9835-362-4. Impreso España. Dep. Legal: M-18.351-2010.
Neuroanatomía Clínica y Neurociencia 6º Edición: M.J. Turlough Fitzgerald, Gregory Gruener and Estomih Mtui Editorial
Elsevier Saunders
ISBN edición original: 978-0-7020-3738-2
ISBN edición española: 978-84-8086-965-2. Dep. Legal: B-9.195-2012
Principios de neurociencia 4º Edición: Eric R. Kandel, James H. Schwartz and Thomas M. Jessell. Editorial: McGraw-Hill.
Interamericana
ISBN: 84—486-0311-7 Dep. Legal: M. 15.495-2001