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El Sistema nervioso es el conjunto de los elementos que en los organismos animales están relacionados con la recepción de los estímulos, la
transmisión de los impulsos nerviosos y la activación de los mecanismos de los músculos.
ANATOMÍA Y FUNCIÓN
En el sistema nervioso, la
recepción de los estímulos es la función
de unas células sensitivas especiales, los
receptores. Los elementos conductores
son unas células llamadas neuronas que
pueden desarrollar una actividad lenta y
generalizada o pueden ser unidades
conductoras rápidas, de gran eficiencia.
La respuesta específica de la neurona se
llama impulso nervioso; ésta y su
capacidad para ser estimulada, hacen de
esta célula una unidad de recepción y
emisión capaz de transferir información
de una parte a otra del organismo.
CÉLULA NERVIOSA
Cada célula nerviosa consta
de una porción central o cuerpo celular,
que contiene el núcleo y una o más
estructuras denominadas axones y
dendritas. Estas últimas son unas
extensiones bastante cortas del cuerpo
neuronal y están implicadas en la
recepción de los estímulos. Por contraste, el axón suele ser una prolongación única y alargada, muy importante en la transmisión de los impulsos
desde la región del cuerpo neuronal hasta otras células.
Sistemas simples
Aunque todos los animales pluricelulares tienen alguna clase de sistema nervioso, la complejidad de su organización varía de forma considerable
entre los diferentes tipos de organismos. En los animales simples, como los celentéreos, las células nerviosas forman una red capaz de mediar
respuestas estereotipadas. En los animales más complejos, como crustáceos, insectos y arañas, el sistema nervioso es más complicado. Los
cuerpos celulares de las neuronas están organizados en grupos llamados ganglios, que se interconectan entre sí formando las cadenas
ganglionares. Estas cadenas están presentes en todos los vertebrados, en los que representan una parte especial del sistema nervioso relacionado
en especial con la regulación de la actividad
del corazón, las glándulas y los músculos
involuntarios.
Sistemas de los vertebrados
Los animales vertebrados tienen una
columna vertebral y un cráneo en los que se
aloja el sistema nervioso central; mientras
que el sistema nervioso periférico se
extiende a través del resto del cuerpo. La
parte del sistema nervioso localizada en el
cráneo es el cerebro y la que se encuentra
en la columna vertebral es la médula
espinal. El cerebro y la médula espinal se
comunican por una abertura situada en la
base del cráneo y también están en
contacto con las demás zonas del
organismo a través de los nervios. La
distinción entre sistema nervioso central y
periférico se basa en la diferente
localización de las dos partes, íntimamente
relacionadas, que constituyen el primero.
Algunas de las vías de los cuerpos
neuronales conducen señales sensitivas mientras otras conducen respuestas musculares o reflejos, como los causados por el dolor.
En la piel se encuentran unas células especializadas, llamadas receptores (de diversos tipos) sensibles a diferentes estímulos; captan información temperatura, presencia de un compuesto químico, presión sobre una zona del cuerpo-, y la transforman en una señal eléctrica que utiliza el sistema
nervioso. Las terminaciones nerviosas libres también pueden recibir estímulos: son sensibles al dolor y son directamente activadas por éste. Las
neuronas sensitivas, al ser activadas, envían los impulsos hacia el sistema nervioso central y transmiten la información a otras neuronas, llamadas
neuronas motoras, cuyos axones se extienden de nuevo hacia la periferia. Por medio de estas últimas células, los impulsos se dirigen a las
terminaciones motoras de los músculos, los excitan y originan su contracción y el movimiento adecuado. Así, el impulso nervioso sigue una
trayectoria que empieza y acaba en la parte periférica del cuerpo. Muchas de las acciones del sistema nervioso se pueden explicar basándonos en
estas cadenas de células nerviosas interconectadas que, al ser estimuladas en un extremo, son capaces de ocasionar un movimiento o secreción
glandular en el otro.
Nervios craneales
Mientras que la mayoría de los nervios mayores emergen de la espina dorsal, los 12 pares de nervios craneales simétricos entre sí, salen de la base
del cerebro. Se distribuyen a lo largo de las diferentes estructuras de la cabeza y cuello y se numeran, de adelante hacia atrás, en el mismo orden en
el que se originan. Todos contienen fibras sensitivas y motoras, excepto los pares I, II y VIII, que son sólo sensitivos. Las fibras motoras controlan
movimientos musculares y las sensitivas recogen información del exterior o del interior del organismo.
LA RED NERVIOSA
Los nervios craneales se extienden desde la cabeza y el cuello hasta el cerebro pasando a través de las aberturas del cráneo; los nervios
espinales o medulares están asociados con la médula espinal y atraviesan las aberturas de la columna vertebral. Ambos tipos de nervios se
componen de un gran número de axones que transportan los impulsos hacia el sistema nervioso central y llevan los mensajes hacia el exterior. Las
primeras vías se llaman aferentes y las últimas eferentes. En función de la parte del cuerpo que alcanzan, a los impulsos nerviosos aferentes se les
denomina sensitivos y a los eferentes somáticos o motores viscerales. La mayoría de los nervios son mixtos, es decir, están constituidos por
elementos motores y sensitivos.
Los nervios craneales y espinales aparecen por parejas y, en la especie humana, su número es 12 y 31 respectivamente. Los pares de nervios
craneales se distribuyen por las regiones de la cabeza y el cuello, con una notable excepción: el par X o nervio vago, que además de inervar órganos
situados en el cuello, alcanza otros del tórax y el abdomen. La visión, la audición, el sentido del equilibrio y el gusto están mediados por los pares de
nervios craneales II, VIII y VII respectivamente. De los nervios craneales también dependen las funciones motoras de la cabeza, los ojos, la cara, la
lengua, la laringe y los músculos que funcionan en la masticación y la deglución. Los nervios espinales salen desde las vértebras y se distribuyen por
las regiones del tronco y las extremidades. Están interconectados, formando dos plexos: el braquial, que se dirige a las extremidades superiores, y el
lumbar que alcanza las inferiores.
SISTEMA NERVIOSO VEGETATIVO
Existen grupos de fibras motoras que llevan los impulsos nerviosos a los órganos que se encuentran en las cavidades del cuerpo, como el
estómago y los intestinos (vísceras). Estas fibras constituyen el sistema nervioso vegetativo que se divide en dos secciones con una función más o
menos antagónica y con unos puntos de origen diferentes en el sistema nervioso central. Las fibras del sistema nervioso vegetativo simpático se
originan en la región media de la médula espinal, se unen en la cadena ganglionar simpática y penetran en los nervios espinales, desde donde se
distribuyen de forma amplia por todo el cuerpo. Las fibras del sistema nervioso vegetativo parasimpático se originan por encima y por debajo de las
simpáticas, es decir, en el cerebro y en la parte inferior de la médula espinal. Estas dos secciones controlan las funciones de los sistemas
respiratorio, circulatorio, digestivo y urogenital.
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Alteraciones del sistema nervioso
La neurología se encarga del estudio y tratamiento de las alteraciones del sistema nervioso y la psiquiatría de las perturbaciones de la conducta de
naturaleza funcional. La división entre estas dos especialidades médicas no está definida con claridad debido a que las alteraciones neurológicas
muestran con frecuencia síntomas orgánicos y mentales.
Las alteraciones del sistema nervioso comprenden malformaciones genéticas, intoxicaciones, defectos metabólicos, alteraciones vasculares,
inflamaciones, degeneración y tumores, y están relacionadas con las células nerviosas o sus elementos de sostén. Entre las causas más comunes
de la parálisis y de otras complicaciones neurológicas se encuentran las alteraciones vasculares, como por ejemplo la hemorragia cerebral. Algunas
enfermedades manifiestan una distribución por edad y geográfica peculiar; por ejemplo, la esclerosis múltiple degenerativa del sistema nervioso es
común en las zonas templadas, pero rara en los trópicos.
El sistema nervioso es susceptible a las infecciones provocadas por una gran variedad de bacterias, parásitos y virus. Por ejemplo, la meningitis o la
inflamación de las meninges (las membranas que recubren el cerebro y la médula espinal) puede originarse por numerosos agentes; sin embargo, la
infección por un virus específico causa la rabia. Algunos virus que provocan dolencias neurológicas afectan sólo a ciertas partes del sistema
nervioso; es el caso del virus que origina la poliomielitis que suele atacar a la médula espinal; el que causa la encefalitis afecta al cerebro.
Las inflamaciones del sistema nervioso se denominan en función de la parte a la que afectan. Así, la mielitis es la inflamación de la médula espinal y
la neuritis la de un nervio. Estas alteraciones pueden producirse no sólo por infecciones, sino también por intoxicación, alcoholismo o lesiones. Los
tumores que se originan en el sistema nervioso suelen componerse de tejido meníngeo o de células de la neuroglia (tejido de sostén), dependiendo
de la parte específica que esté afectada. Sin embargo, otros tipos de tumores pueden sufrir metástasis (propagación) o invadir el sistema nervioso.
En ciertas alteraciones, como la neuralgia, la migraña y la epilepsia, puede no existir ninguna evidencia de daño orgánico. Otra alteración, la parálisis
cerebral, está asociada con una lesión cerebral producida antes, durante o después del nacimiento.
CEREBRO
Es la parte del sistema nervioso central de los vertebrados que está dentro del cráneo. En la especie humana pesa 1,3 kg y es una masa
de tejido gris-rosáceo compuesto por unos 10 billones de células nerviosas, conectadas unas con otras y responsables del control de todas las
funciones mentales. Además de las células nerviosas (neuronas), el cerebro contiene células de la glía (células de soporte), vasos sanguíneos y
órganos secretores. El cerebro es el centro de control del movimiento, del sueño, del hambre, de la sed y de casi todas las actividades vitales
necesarias para la supervivencia. Todas las emociones humanas como el amor, el odio, el miedo, la ira, la alegría y la tristeza están controladas por
el cerebro. También se encarga de recibir e interpretar las innumerables señales que se envían desde el organismo y el exterior.
Cerebro humano
El cerebro humano tiene tres
componentes
estructurales
principales: los grandes hemisferios
cerebrales con forma de bóveda
(arriba), el cerebelo, más pequeño y
con cierta forma esférica (más abajo
a la derecha), y el tronco cerebral
(centro). En el tronco cerebral,
destaca la médula oblongada o bulbo
raquídeo (el ensanchamiento central)
y el tálamo (entre la médula y los
hemisferios
cerebrales).
Los
hemisferios
cerebrales
son
responsables de la inteligencia y del
razonamiento. El cerebelo ayuda a
mantener el equilibrio y la postura. El
bulbo raquídeo está implicado en el
mantenimiento de las funciones
involuntarias,
tales
como
la
respiración. El tálamo actúa como
centro de retransmisión de los impulsos eléctricos que viajan hacia y desde la corteza cerebral.
Anatomía y composición
Desde el exterior, el cerebro aparece dividido en tres partes distintas pero conectadas: la corteza cerebral (el cerebro propiamente dicho), el cerebelo
y el tronco cerebral. El término tronco o tallo cerebral se refiere, en general, a todas las estructuras contenidas entre el cerebro y la médula espinal,
esto es, el diencéfalo, mesencéfalo y el bulbo raquídeo. El cerebro está protegido por el cráneo y además está cubierto por tres membranas
denominadas meninges. La más externa, la duramadre, es dura, fibrosa y brillante, está adherida a los huesos del cráneo, por lo que no aparece
espacio epidural como ocurre en la médula; emite prolongaciones que mantienen en su lugar a las distintas partes del encéfalo y contiene los senos
venosos, donde se recoge la sangre venosa del cerebro. La intermedia, la aracnoides, cubre el cerebro laxamente y no se introduce en las
circunvoluciones cerebrales. La membrana interior, la piamadre, contiene gran cantidad de pequeños vasos sanguíneos y linfáticos y está unida
íntimamente a la superficie cerebral.
Corteza cerebral
-La corteza cerebral ocupa la mayor parte del cerebro humano y supone cerca del 85% del peso cerebral. Su gran superficie y su complejo desarrollo
justifican el nivel superior de inteligencia del hombre si se compara con el de otros animales. La corteza se divide por una fisura longitudinal en una
parte derecha y otra izquierda, los hemisferios cerebrales, que son simétricos, como una imagen vista en un espejo. El cuerpo calloso es un
conglomerado de fibras nerviosas blancas que conectan estos dos hemisferios y transfieren información de uno a otro.
Los ventrículos son dos espacios bien definidos y llenos de líquido que se encuentran en cada uno de los dos hemisferios. Los ventrículos laterales
se conectan con un tercer ventrículo localizado entre ambos hemisferios, a través de pequeños orificios que constituyen el agujero de Monro. El
tercer ventrículo desemboca en el cuarto ventrículo, que se localiza delante de la médula y el cerebelo, a través de un canal fino llamado acueducto
de Silvio. El líquido cefalorraquídeo que circula en el interior de estos ventrículos y además rodea a la médula espinal sirve para proteger la parte
interna del cerebro de cambios bruscos de presión y para transportar sustancias químicas. Este líquido cefalorraquídeo se forma en los ventrículos
laterales, en unos entramados vasculares que constituyen los plexos coloideos.
Cada hemisferio cerebral presenta una capa superficial de sustancia gris denominada corteza cerebral de unos 2 o 3 mm de espesor. La corteza
está compuesta por capas de células amielínicas (sin vaina de mielina que las recubre), que cubren una sustancia interior de fibras mielínicas (con
vaina blanca) denominada sustancia blanca. Las fibras mielínicas unen la corteza cerebral con otras partes del cerebro: la parte anterior del cerebro
con la posterior, las diferentes zonas de la misma cara de la corteza cerebral y un lado del cerebro con el otro.
Los hemisferios cerebrales están divididos por una serie de cisuras en cinco lóbulos. Cuatro de los lóbulos se denominan así por los huesos del
cráneo que los cubren: frontal, parietal, temporal y occipital. El quinto lóbulo, la ínsula, no es visible desde fuera del cerebro y está localizado en el
fondo de la cisura de Silvio. Los lóbulos frontal y parietal están situados delante y detrás, respectivamente, de la cisura de Rolando; la cisura parietooccipital separa el lóbulo parietal del occipital; y el lóbulo temporal se encuentra por debajo de la cisura de Silvio.
Cerebelo
El cerebelo se encuentra en la parte posterior del cráneo, por debajo de los hemisferios cerebrales. Al igual que la corteza cerebral, está compuesto
de sustancia gris con células amielínicas en la parte exterior y de sustancia blanca con células mielínicas en el interior. Consta de dos hemisferios
(hemisferios cerebelosos) con numerosas circunvoluciones conectados por fibras blancas que constituyen el vermis. Tres bandas de fibras
denominadas pedúnculos cerebelosos conectan el cerebelo con otras partes del cerebro. El cerebelo se une con el mesencéfalo por un pedúnculo
anterior, con el bulbo raquídeo por el pedúnculo medio y con la médula por el pedúnculo posterior.
El cerebelo resulta esencial para coordinar los movimientos del cuerpo. Es un centro reflejo que actúa en la coordinación y el mantenimiento del
equilibrio. El tono del músculo voluntario, como el relacionado con la postura y con el equilibrio, también es controlado por esta parte del cerebro. Así,
toda actividad motora, desde jugar al fútbol hasta tocar el violín, dependen del cerebelo.
Tronco cerebral
El tronco cerebral está dividido en varios
componentes, cada uno de los cuales se
describen abajo.
Tálamo
Esta parte del diencéfalo consiste en dos masas
esféricas de tejido gris, situadas dentro de la
zona media del cerebro, entre los dos hemisferios
cerebrales. Es un centro de integración de gran
importancia que recibe las señales sensoriales y
donde las señales motoras de salida pasan hacia
y desde la corteza cerebral. Todas las entradas
sensoriales al cerebro, excepto las olfativas, se
asocian con núcleos individuales (grupos de
células nerviosas) del tálamo.
Hipotálamo
Está situado debajo del tálamo en la línea media
en la base del cerebro. Está formado por distintas
áreas y núcleos. El hipotálamo regula o está
relacionado de forma directa con el control de
muchas de las actividades vitales del organismo y dirige otras necesarias para sobrevivir: comer, beber, regulación de la temperatura, dormir,
comportamiento afectivo y actividad sexual. También controla funciones viscerales a través del sistema nervioso autónomo, interactúa junto con la
hipófisis y actúa en coordinación con la formación reticular.
Cerebro medio
El mesencéfalo se compone de tres partes. La primera consiste en los pedúnculos cerebrales, sistemas de fibras que conducen los impulsos hacia y
desde la corteza cerebral. La segunda son los tubérculos cuadrigéminos, cuatro cuerpos a los que llega información visual (dos engrosamientos
superiores) y auditiva (dos engrosamientos inferiores). La tercera parte es el canal central, denominado acueducto de Silvio, alrededor del cual se
localiza la materia gris. La sustancia negra también aparece en el mesencéfalo, aunque no es exclusiva de él. Contiene células que secretan
dopamina y se cree que está implicada en estados de dolor y quizá, en estados de dependencia. Los núcleos de los pares de nervios craneales
tercero y cuarto también se sitúan en el mesencéfalo.
Protuberancia o puente de Varolio
Situado entre la médula espinal y el mesencéfalo, la protuberancia está localizada enfrente del cerebelo. Consiste en fibras nerviosas blancas
transversales y longitudinales entrelazadas, que forman una red compleja unida al cerebelo por los pedúnculos cerebelosos medios. Un sistema
intrincado de fibras conecta la médula con los hemisferios cerebrales. En la protuberancia se localizan los núcleos para el quinto, sexto, séptimo y
octavo (V, VI, VII y VIII) pares de nervios craneales.
Médula oblongada o bulbo raquídeo
Situada entre la médula espinal y la protuberancia, el
bulbo raquídeo en realidad, constituye una extensión, en
forma de pirámide, de la médula espinal. El origen de la
formación reticular, importante red de células nerviosas,
es parte primordial de esta estructura. El núcleo del
noveno, décimo, undécimo y duodécimo (IX, X, XI y XII)
pares de nervios craneales se encuentra también en la
médula.
Los impulsos entre la médula espinal y el cerebro se
conducen a través del bulbo raquídeo por vías principales
de fibras nerviosas tanto ascendentes como
descendentes. También se localizan en los centros de
control de las funciones cardiacas, vasoconstrictoras y
respiratorias, así como otras actividades reflejas, incluido
el vómito. Las lesiones de estas estructuras ocasionan la
muerte inmediata.
Sistema límbico
Formado por partes del tálamo, hipotálamo, hipocampo, amígdala, núcleo caudado, septum y mesencéfalo, constituye una unidad funcional del
cerebro. Estas estructuras están integradas en un mismo sistema que da como resultado el control de las múltiples facetas del comportamiento,
incluyendo las emociones, en situaciones de crisis, la memoria y los recuerdos.
Vascularización
El oxígeno y la glucosa llegan a las células nerviosas por dos pares de arterias craneales. Justo debajo del cuello, cada una de las arterias carótidas
comunes se divide en una rama externa, la arteria cerebral exterior que lleva sangre a la parte externa craneal, y una rama interna, la arteria cerebral
media, que lleva sangre al polo anterior del cerebro. El resto del cerebro es irrigado por las dos arterias vertebrales, que se unen junto con las dos
carótidas internas en la base del cerebro formando una estructura llamada polígono de Willis, éste es un dispositivo que sirve como compensación si
ocurre la obstrucción de algunas de las arterias. El 25% del gasto cardiaco llega a los tejidos cerebrales a partir de una enorme red de arterias
cerebrales y cerebelosas.
FUNCIONES DE LA CORTEZA CEREBRAL
Muchas funciones motoras
y sensoriales han sido asociadas a
zonas específicas de la corteza
cerebral, algunas de las cuales se
indican aquí. En general, estas áreas
aparecen en ambos hemisferios
cerebrales y están al servicio del lado
opuesto del cuerpo. Las áreas de
asociación no están bien definidas y
se localizan sobre todo en la parte
frontal de la corteza. Están
involucradas en funciones del
pensamiento y emocionales y
relacionan los estímulos recibidos
desde los diferentes sentidos. Las
áreas del lenguaje son una
excepción: tanto el área de Wernicke,
que está relacionada con la
comprensión del lenguaje hablado,
como el área de Broca, que gobierna
la producción del habla, han sido
localizadas de forma precisa en la
corteza.
Fisiólogos y neurólogos han cartografiado áreas de la corteza cerebral para localizar y definir las regiones responsables de los movimientos
motores, procesos sensoriales, la memoria y otras funciones cognitivas. Estudios anatómicos recientes han permitido definir diferentes lóbulos,
circunvoluciones y cisuras.
La corteza se subdivide en distintas áreas funcionales, aunque, en realidad, están interconectadas entre sí. Por ejemplo, el área somatomotora,
localizada justo delante de la cisura central y es responsable de todos los movimientos voluntarios de los músculos del cuerpo. Las células nerviosas
que controlan el movimiento de los dedos del pie están en la parte superior de la cisura, mientras que los movimientos faciales se controlan desde la
parte inferior del girus angularis.
Justo detrás de la cisura central está el área somatosensorial que recibe impulsos desde la superficie cutánea, así como de las estructuras que se
encuentran debajo de la piel. Sensaciones como el tacto y el gusto también se procesan allí. Una vez más las células nerviosas que reciben la
sensibilidad de los dedos del pie están en la parte alta de esta región, mientras las provenientes de la cara están en la base. La zona de la corteza
relacionada con la audición, el área auditiva, se encuentra en la parte superior del lóbulo temporal; el área relacionada con la vista, la corteza visual,
se localiza en la parte posterior o lóbulo occipital, y el área olfativa se localiza en la parte anterior, en la parte interna del lóbulo temporal. Una sola
zona controla el lenguaje, el área de Broca, situada justo debajo del área motora; es responsable de los movimientos musculares de la región
faríngea y de la boca implicados en el habla. El entendimiento del lenguaje, hablado y escrito, es delegado a regiones situadas entre el área auditiva
y el área visual. Una parte importante de la corteza cerebral, el área frontal, interviene en el conocimiento, la inteligencia y la memoria. Por ejemplo,
después de un estímulo sensorial como la visualización de un nuevo objeto, éste es archivado y almacenado por la memoria durante un corto
periodo, o a veces de forma más permanente en determinadas células nerviosas del cerebro. Cuando el objeto se ve de nuevo, la memoria se activa
y el objeto es reconocido. El que un anciano pueda recordar hechos de la infancia es un ejemplo de la extraordinaria capacidad de almacenamiento
del cerebro.
Actualmente, los neurólogos estudian el mecanismo celular por el cual las células nerviosas almacenan la memoria. Una teoría para explicarlo se
basa en los cambios que ocurren en el ácido ribonucleico o ARN de las células de la corteza, que codifican señales en forma de material proteico.
Otra teoría es que los neuropéptidos (sustancias proteicas que actúan como mensajeros, de igual forma que las hormonas) del cerebro se activan
cuando un suceso se almacena en forma de memoria. Una tercera teoría supone que neurotransmisores (sustancias químicas que actúan en la
transmisión de impulsos nerviosos entre dos o más neuronas) se modifican cuando se almacenan impulsos.
Los dos hemisferios de la corteza suelen funcionar en conjunto, pero cada hemisferio está muy especializado. Una característica notable es que el
entorno que rodea a una persona se representa de forma especular en la corteza. Una sensación en el lado derecho del cuerpo, por ejemplo, se
percibe en el área somatosensorial izquierda. De forma similar, el movimiento del brazo derecho determina la activación de neuronas de la corteza
motora izquierda. En la mayoría de los individuos el hemisferio izquierdo es dominante; esto explica que la mayoría de la gente sea diestra. Si parte
del lóbulo temporal izquierdo se lesiona, la comprensión del habla se deteriora. Si la parte derecha del lóbulo temporal se daña, los objetos no
pueden reconocerse. En general, la lesión de un lado del cerebro causa la pérdida de todas las funciones sensitivas y motoras del lado opuesto del
cuerpo.
Química y Fisiología
Los procesos metabólicos del cerebro dependen de un suministro continuo de glucosa y oxígeno a cargo de la sangre arterial. Las células nerviosas
requieren grandes cantidades de estas sustancias para su continua actividad fisiológica, día y noche. Muchas sustancias que circulan en la sangre
no llegan al cerebro porque pequeños elementos actúan como filtro molecular e iónico; se cree que las uniones entre las células de los capilares
cerebrales son las responsables de este descenso de permeabilidad. Este sistema de filtración recibe el nombre de barrera hematoencefálica.
Muchos componentes biológicos de alto peso molecular, como las hormonas de la corteza adrenal o los aminoácidos, no pasan a través de esta
barrera; las pequeñas moléculas tampoco atraviesan la barrera debido a su polaridad (carga iónica). De esta manera, la composición química del
cerebro se mantiene en equilibrio y bien protegida de los cambios químicos relacionados con la alimentación.
Las células nerviosas o de glía de las distintas áreas del cerebro se clasifican no sólo por su forma (piramidal o en estrella), sino también por su
estructura química. Cada una de las neuronas contiene un neurotransmisor diferente que interviene en la interrelación de unas células con otras. Por
ejemplo, la serotonina se encuentra en muchas células nerviosas del tronco cerebral; en conjunto, estas neuronas constituyen la vía serotoninérgica.
La noradrenalina se encuentra en otras células nerviosas y el conjunto de ellas constituye la vía noradrenérgica. De forma similar, las células
nerviosas que contienen acetilcolina constituyen la vía colinérgica. Investigaciones recientes constatan que la temperatura corporal, la dieta y quizá el
sueño dependan de forma significativa del equilibrio entre estas vías.
Ciertas enfermedades psiquiátricas pueden estar causadas por alteraciones en la producción y en la actividad celular de los neurotransmisores del
sistema límbico. La acción fundamental de un tranquilizante o de otra droga que actúe sobre el cerebro es restaurar el equilibrio entre los distintos
neurotransmisores o la alteración de un determinado sistema neurotransmisor. Los aminoácidos y otras sustancias hormonales encontradas en las
células nerviosas, por ejemplo neuropéptidos, desempeñan también un papel importante en la regulación de la actividad de las células nerviosas y
en la transmisión de sus impulsos.
Miles de neurólogos se dedican al estudio de estos sistemas químicos. Comprender el funcionamiento del cerebro, desde su fisiología básica a su
papel en el aprendizaje y en las emociones, proporciona unos conocimientos cada vez mayores de la química cerebral en condiciones tanto
normales como anormales.
ENFERMEDADES CEREBRALES
Diferentes clases de enfermedades cerebrales graves se pueden producir por lesiones físicas o por desequilibrios químicos complejos.
Lesiones cerebrales
Después de un golpe en la cabeza, una persona puede quedar aturdida o conmocionada o permanecer inconsciente por un momento. Esta lesión
recibe el nombre de contusión y no suele provocar un daño permanente. Si el golpe es más fuerte y se produce una hemorragia o un edema puede
dar lugar a un fuerte dolor de cabeza, vértigos, parálisis, convulsiones o una ceguera temporal, según el área del cerebro afectada. En el cerebro,
una infección bacteriana (Encefalitis) o en las membranas externas (Meningitis), tumefacción (Edema), o un crecimiento anormal del tejido cerebral
sano (Tumor) pueden ocasionar un incremento de la presión intracraneal originando un problema muy serio. Aunque hay excepciones, un tumor
localizado cerca de la superficie normalmente puede ser extirpado mediante cirugía, mientras que uno situado a más profundidad, sólo es posible
tratarlo por radiación o crioterapia.
Lesiones del tronco cerebral
En la parte superior del tronco cerebral una lesión que afecte al hipotálamo puede ocasionar síntomas muy diversos: pérdida de apetito (anorexia)
con gran pérdida de peso; incremento del apetito que conduce a la obesidad; sed muy intensa con pérdida excesiva de líquido por la orina (Diabetes
insípida); un fallo en el control de la temperatura corporal que produce tanto un descenso de la temperatura (Hipotermia) como una elevación de la
misma y un estado de mayor sensibilidad, así como explosiones incontroladas de ira. Si el mecanismo hipotálamo-hipófisis sufre una lesión, otras
funciones vitales del organismo pueden resultar alteradas; entre los efectos posibles se incluyen alteraciones de la función sexual normal y de las
actividades metabólicas y cardiovasculares. Una lesión en el cerebro medio, el bulbo o la médula tiene peor pronóstico. La extensión y el lugar del
daño suelen determinar las posibilidades de una recuperación.
Apoplejía
Una apoplejía se produce cuando se obstruye un tronco arterial principal del cerebro. Esta obstrucción puede estar causada por un coágulo de
sangre (trombo), una constricción de un vaso sanguíneo o una ruptura del vaso acompañada de hemorragia. Una expansión de la pared del vaso
sanguíneo, llamada aneurisma, puede ceder y reventar durante un incidente, por ejemplo, de presión sanguínea alta. Cuando se interrumpe el
suministro de sangre a una pequeña parte del cerebro (isquemia), las células de esa zona mueren (necrosis o infarto) y la función del área se pierde.
La parálisis de un lado del cuerpo (hemiplejia), acompañada de una pérdida sensorial, ocurre en la parte opuesta al hemisferio cerebral afectado por
la apoplejía. Un cirujano puede, a veces, extraer un coágulo de sangre de una arteria ocluida o hacer un bypass a un vaso sanguíneo artificial. Un
anticoagulante puede, a veces, disolver el coágulo y un vasodilatador facilitará su paso por el vaso sanguíneo. La fisioterapia ayuda con frecuencia a
pacientes apopléjicos a recobrar muchas de sus funciones perdidas.
Otras enfermedades importantes
Muchas enfermedades cerebrales pueden ocurrir a consecuencia de una lesión local, por alguna sustancia química u otros productos tóxicos como el
alcohol o el plomo, por una infección bacteriana o por un defecto anatómico congénito. La enfermedad de Parkinson aparece en los adultos, es una
enfermedad degenerativa y se caracteriza por lesiones en áreas cerebrales que coordinan los movimientos. En estas zonas disminuye el número de
células nerviosas y, por tanto, la cantidad de neurotransmisores (dopamina) que producen. El resultado es la aparición de temblores, rigidez
muscular y escasez de movimientos. La parálisis cerebral suele tener un origen congénito y es el resultado de una falta de desarrollo o de una
degeneración de las vías motoras; los miembros se vuelven rígidos y los movimientos son espasmódicos y poco coordinados.
La epilepsia puede originarse por un daño directo en el cerebro durante el nacimiento o por un fallo metabólico del cerebro. Cuando se produce una
convulsión o una crisis tipo gran mal, la persona pierde la conciencia mientras sufre una rigidez y espasmos musculares. Otras veces se sufren crisis
menos graves como la llamada pequeño mal u otras crisis parciales. Estos ataques pueden registrarse en un electroencefalograma o EEG, que se
registra sobre la superficie de la piel y aparece un patrón eléctrico específico que refleja la actividad eléctrica de las células nerviosas cerebrales.
Evolución
La mayor parte de las formas de vida primitiva carecen de cerebro, pero la ameba más simple tiene un sistema sensorial primitivo que le permite
evitar estímulos dañinos. El desarrollo del cerebro en los primates, grupo más evolucionado, en el que se incluyen los seres humanos, ha sufrido un
gran proceso de evolución. Sin embargo, todos los vertebrados (animales con columna vertebral), incluidos peces, reptiles y aves, tienen un cerebro
formado por las mismas tres subdivisiones básicas encontradas en el cerebro humano: cerebro anterior, medio y posterior.
En los vertebrados más primitivos el cerebro es alargado y estrecho, con un tracto olfatorio muy desarrollado. En los pájaros, los lóbulos olfatorios
son más pequeños, pero los lóbulos ópticos son muy grandes y están muy desarrollados. A medida que se asciende en la escala evolutiva, los
hemisferios cerebrales aumentan su tamaño, se cubren los tractos olfatorios y se repliegan en recovecos y fisuras. En los animales más primitivos,
ciertas estructuras cerebrales como el cerebelo (que interviene en el equilibrio) y el bulbo raquídeo (que controla la respiración y la presión
sanguínea) tienen funciones casi idénticas a las que desempeñan en el cerebro humano.
El tamaño del cerebro no determina el grado de inteligencia; un deficiente psíquico puede tener un cerebro de mayor tamaño que el de un genio. Se
cree que el grado de inteligencia está determinado por el número y tipo de neuronas en funcionamiento y cómo están conectadas unas con otras.