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Desarrollo del Sistema
Nervioso
Sistema Nervioso Central
• El desarrollo del SNC comienza temprano
en la vida del embrión.
• Tiene forma de tubo vacío y mantiene su
forma básica hasta el desarrollo completo.
– Durante el desarrollo, algunas partes del tubo
se prolongan, cambian de forma y el tejido se
ensancha hasta llegar a la forma final del
cerebro.
3 capas del embrión
• Endodermo
– Tracto gastrointestinal, tracto respiratorio y
otros órganos.
• Mesodermo
– Músculos, huesos, peritoneo y tejido
conjuntivo.
• Ectodermo
– Piel, sistema nervioso
Desarrollo del cerebro
• Comienza alrededor del día 18 después de la
concepción.
• Parte de la capa más externa, ectodermo, de la
parte dorsal del embrión se hace más ancha y
forma una placa neural.
• Los bordes de la placa neural se tornan curvos
en dirección rostral-caudal.
• Para el día 21, los bordes de la placa neural se
tocan unos con otros y se funden formando el
tubo neural.
– Desarrolla cerebro y cordón espinal.
28 days
Telencéfalo
Diencéfalo
Mesencéfalo
Metencéfalo
Mielencéfalo
http://www.med.unc.edu/embryo_images/unit-nervous/nerv_htms/nervtoc.htm
3-4 semanas
• Para el día 28, el desarrollo del tubo neural se
cierra.
– Parte anterior desde el día 24
– Parte posterior desde el día 26
• La parte rostral tiene tres cámaras
interconectadas.
– El espacio vacío contiene los ventrículos.
– El tejido que les rodea forma las 3 mayores partes del
cerebro:
• Proencéfalo
• Mesencéfalo
• Romboencéfalo
5-6 semanas
• El proencéfalo se divide en 3 partes separadas, que se
convierte en los ventrículos laterales y el tercer
ventrículo.
– La sección alrededor de los ventrículos laterales se convierte en
el telencéfalo.
– La región alrededor del tercer ventrículo se convierte en el
diencéfalo.
• En su forma final, la cámara dentro del mesencéfalo se
hace más estrecha formando el acueducto cerebral.
• El área del romboencéfalo se convierte en 2 estructuras:
– metencéfalo y mielencéfalo.
Subdivisiones anatómicas del cerebro
División Mayor
Ventrículo
Subdivisión
Estructuras
Principales
Corteza Cerebral
Lateral
Telencéfalo
Proencéfalo
Mesencéfalo
Ganglios Basales
Sistema límbico
Tercero
Diencéfalo
Acueducto
Mesencéfalo
Cuarto
Metencéfalo
Romboencéfalo
Mielencéfalo
Tálamo
Hipotálamo
Tectum &
Tegmentum
Cerebelo
Pons
Médula
Oblongata
Principios Generales del Desarrollo
del SNC
• Tiene una secuencia de formación
– Caudo-cefálico
• Estructuras primitivas a las más complejas.
– Las neuronas que se desarrollan primero
ocupan las capas más profundas.
• El cerebro es el órgano con el período
más prolongado de desarrollo.
– Y el más vulnerable a insultos.
• El momento en que ocurre el insulto es más
importante que la naturaleza del mismo.
¿Cómo se desarrolla el Cerebro?
• El desarrollo del cerebro comienza con un
tubo pequeño y termina con una
estructura que pesa aproximadamente 3
libras, y consiste en unos cientos de
billones de células.
• De dónde vienen???????????
2-4 meses
• Las células que se alínean dentro del tubo
neural, llamada zona ventricular, producen
las células del SNC.
– Estas células se dividen, produciendo
neuronas y neuroglia, que luego migran en
dirección opuesta al centro.
• 10 semanas después de la concepción el
cerebro de un feto humano tiene unos 1.25cm
de largo, y transversalmente es sólo ventrículo
(o sea, está vacío).
• 20 semanas después de la concepción el
cerebro tiene unos 5cm de largo y
transversalmente se ve mas tejido que
ventrículo.
– Incluso, tiene la forma básica de un cerebro maduro.
3-5 meses
Desarrollo de la corteza
• Se desarrolla de interior a exterior.
– Las primeras células que se producen migran
desde la zona ventricular una corta distancia
y establecen la primera capa.
– Las próximas células pasan a través de la
primera capa y forman la segunda.
– La última capa deben pasar todas las capas
anteriores para llegar a la parte más externa.
• Lo que dirige a las neuronas a migrar son
glias radiales.
• Las células que producen neuronas en la zona
ventricular se conocen como células
fundadoras.
– La primera fase, donde se dividen las células
haciendo nuevas células fundadoras y aumentando el
tamaño de la zona ventricular se conoce como
división simétrica.
• La división de las células producen dos idénticas, como la
mitosis.
– Después de 7 semanas de concepción, las células
fundadoras comienzan la división asimétrica, donde
se producen (1) nuevas células fundadoras que se
mantienen en el área, y (2) neuronas, que viajan
hasta el exterior (guiadas por las células radiales) a
formar la corteza cerebral.
¿Cuánto dura la migración?
• El período de la división asimétrica dura
unos 3 meses.
– Diariamente migran un billón de neuronas por
día.
• Las neuronas de la primera capa recorren una
corta distancia: la migración dura un día.
• Las neuronas de la última capa recorren más
distancia y tienen que pasar entre otras neuronas:
la migración dura 2 semanas.
¿Cuándo termina?
• El final del desarrollo cortical ocurre
cuando una célula fundadora recibe una
señal química que causa que mueran,
fenómeno llamado apoptosis.
– Ocurre por mecanismo genético interno en la
célula donde receptores del mensaje genético
reciben la información de los “genes
asesinos”.
• Una vez las neuronas están en sus
lugares, comienzan a forman conexiones
con otras neuronas.
• Crecen dendritas que reciben a axones de
otras neuronas, y crecen los axones de la
propia neurona.
Datos
• La zona ventricular produce más neuronas que
las necesarias.
– Compiten para sobrevivir.
• Los axones del 50% de las neuronas no
encuentran células postsinápticas vacantes del
tipo apropiado para establecer conexiones
sinápticas, y mueren por apoptosis.
– Cuando se establece conexión sináptica, ocurre un
mecanismo químico de feedback del receptor
postsináptico a la neurona presináptica, que les
permite sobrevivir.
6 meses hasta 5 años
Organización & diferenciación
• Ocurre la citodiferenciación, donde cada
célula asume su morfología y fenotipos
bioquímicos.
– Diferenciación
• Se acomodan en redes y circuitos de
funcionamiento.
– Organización
• Durante el desarrollo se crean miles de
tractos y vías que comunican diferentes
partes del cerebro.
– Muchos de ellos de forma organizada y
sistemática.
• Por eso se crean mapas tan precisos del cuerpo o
de un sensor en el cerebro.
Mielinización
• Lleva el patrón de proximal a distal.
• Se desarrollan los tractos sensoriales
primeros que los motores.
• La corteza motora comienza a
mielinizarse al final del primer año.
• Las vías corticales se desarrollan más
hasta los 5 años.
Neurogénesis
• Estudios recientes han dado evidencia de
neurogénesis en el cerebro adulto.
• Sin embargo, no se ha encontrado
evidencia de que estas neuronas
establezcan conexiones en circuitos
neurales destruidos por accidentes,
lesiones o enfermedades.
Malformaciones
• Primaria
– Anomalía que resulta de la interrupción de un evento
en el desarrrollo normal.
• Fallo en la formación de una estructura anatómica.
– Por ejemplo, nacer sin un brazo, polidactilia, etc.
• Secundaria
– Se afecta o daña una estructura previamente
formada por un evento destructivo, como infección o
lesión.
• Deformación.
– Meningitis, fractura de brazos.
Evaluación de desarrollo
•
5 áreas:
1. Funciones neurológicas
–
Reflejo, observación/desviaciones
2. Funciones Receptivas
–
Tactil, visual, auditiva, lenguaje.
3. Funciones Expresivas
–
Verbal y motor (grueso, fino y oral)
4. Procesamiento
–
–
Memoria y aprendizaje
Razonamiento: solución de problemas y abstracción
5. Actividad Mental
–
Focalizar y utilizar los anteriores con propósito.
–
Atender, concentrarse, perseverar, etc.
Conceptos de evaluación en el
desarrollo
• Atraso
– No alcanza el desarrollo esperado para su
edad dentro de un marco normal.
• No necesariamente es patológico.
• Disociación
– Diferencia o disparidad entre dos áreas del
desarrollo o de una misma habilidad.
• Ej. Lenguaje receptivo vs. expresivo, se volteó
temprano pero ha tardado en sentarse.
Conceptos de evaluación en el
desarrollo
• Desvío
– Indicadores atípicos del desarrollo.
• A cualquier edad.
– Por ejemplo, hiper o hipotonia.
Otros datos
• Si se ingiere alcohol antes de que cierre la
placa neural, ocurren errores del SNC.
– Si no se cierra la parte anterior, ocurre
anencefalia.
– Si no se cierra la parte posterior, ocurre
espina bífida.
• Oculta (- grave)
• Meningocelo
• Meningomielocelo (+ grave)
LICENCEFALIA
EZQUICENCEFALIA
PAQUIGIRIA
NORMAL
AGENESIS CUERPO CALLOSO
POLIMICROGIRIA
Otros datos
• Dificultades en el desarrollo de las
dendritas o malformación de éstas
(disgénesis) causan desórdenes como
retraso mental y convulsiones.
Repaso de conceptos discutidos
• Período Crítico
– Tiempo donde la acción de una influencia
interna o externa es necesaria para el
desarrollo normal.
• Período Sensitivo
– Tiempo donde el SNC es muy suceptible a los
efectos dañinos de las condiciones internas o
externas.
Repaso de conceptos discutidos
• Tubo Neural
– Un tubo vacío cerrado a nivel rostral formado
de tejido ectodermal en el desarrollo del
embrión que sirve como el origen del sistema
nervioso central.
• Zona Ventricular:
– Capa de células dentro del tubo neural que
contiene células que se dividen para formar el
sistema nervioso central.
Repaso de conceptos discutidos
• Glia radial:
– Tipo de neuroglia con fibras que crecen
radialmente fuera de la zona ventricular a la
superficie de la corteza, proveyendo guía a
las neuronas que migran durante el desarrollo
del cerebro.
Repaso de conceptos discutidos
• Células fundadoras:
– Células de la zona ventricular que se dividen
para aumentar las células del SNC.
• División simétrica:
– División de las células fundadoras que
producen dos células fundadoras idénticas
aumentando el tamaño de la zona ventricular.
Repaso de conceptos discutidos
• División asimétrica:
– División of las células fundadoras que
producen otra célula fundadora y una
neurona, la cual migra fuera de la zona
ventricular hasta la parte más externa.
• Apoptosis:
– Muerte celular causado por una señal que
activa los mecanismos genéticos dentro de la
célula.
Repaso de conceptos discutidos
• Diferenciación
– Cuando cada neurona asume su morfología y
establece su fenotipo bioquímico.
• Organización
– Ocurre cuando las neuronas se acomodan en
redes y circuitos para el funcionamiento.
ANATOMIA DEL SISTEMA
NERVIOSO
GENERALIDADES – NEURONANEUROTRANSMISORES
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO
El sistema nervioso humano, es sin ninguna duda, el
dispositivo más complejo ideado por la naturaleza.
No solo
1. controla todos los procesos que ocurren en nuestro
cuerpo, recibiendo información de las diferentes partes del
mismo y enviando instrucciones para que la maquinaria
funcione correctamente, sino que
2. también nos permite interaccionar con el medio ambiente,
recibiendo, procesando y almacenando los estímulos recibidos
por los órganos de los sentidos.
3. Finalmente, el sistema nervioso, y en particular el cerebro,
constituye una central de inteligencia responsable de que
podamos aprender, recordar, razonar, imaginar, crear y gozar
de sentimientos.
FUNCIONES GENERALES
DEL SN
1. Comunicación, integración, control y
coordinación de las actividades
corporales
2. Proceso de aprendizaje
CONCEPTO
• En el ser humano, el Sistema Nervioso es más
complejo, ya que tiene mayor desarrollado el cerebro, he
aquí donde se encuentra la capacidad del lenguaje,
síntesis, razonamiento, etc. El cerebelo es el encargado
de coordinar los movimientos más finos, la motricidad
fina.
• el Sistema Nervioso es el encargado de coordinar,
regular e integrar todas las reacciones frente al MEDIO
AMBUIENTE
• 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 o la activación de los mecanismos de los
músculos.
S
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S
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CEREBRO
TRONCO ENCEFALICO
Pedúnculos cerebrales
Tubérculos cuadrig.
Protuberancia
Bulbo raquídeo
CEREBELO
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Somático
(hacia los músculos
esqueléticos)
Nervios Raquídeos 31 pares
Autónomo
(hacia el músculo
liso, músculo
Simpático
Nervios Craneales 12 pares
parasimpático
•
El sistema nervioso central se divide 3
tipos de vesículas:
A. Prosencéfalo:
1. Telencéfalo (forma los hemisferios
cerebrales –corteza cerebral- neocortex,
ganglios basales, sistema limbico
y los ventrículos laterales).
2. Diencéfalo
(forma el tálamo , el
hipotálamo , epifisis y el tercer
ventrículo)
B. Mesencéfalo (forma el mesencéfalo
propiamente tal).
• Romboencéfalo Formado por el
1. Metencéfalo (forma el cerebelo ,la
protuberancia anular ,4° ventrículo y los
pedúnculos cerebrales).
• Mielencéfalo (forma el bulbo raquídeo
CEREBRO ANTERIOR
•
1.
2.
3.
TELENCEFALO:
NEOCORTEX
GANGLIOS BASALES
SISTEMA LIMBICO
CEREBRO ANTERIOR
• DIENCEFALO
TALAMO
HIPOTALAMO
CEREBRO MEDIO
CEREBRO POSTERIOR
• CEREBELO
• PROTUBERANCIA
• BULBO RAQUIDEO
SISTEMA NERVIOSO
Organización del sistema nervioso:
Sistema nervioso central: encéfalo (cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo) y
médula espinal
Sistema nervioso periférico: nervios craneales, nervios raquídeos, ganglios,
receptores sensoriales.
El sistema nervioso periférico se subdivide en:
Sistema nervioso somático: neuronas sensoriales de los sentidos especiales
y
somáticos y neuronas motoras que conducen impulsos a los músculos
esqueléticos (voluntarios).
Sistema nervioso autónomo: neuronas sensoriales autónomas (vísceras) y
neuronas motoras que conducen impulsos a músculo liso, miocardio, glándulas
y
tejido adiposo (involuntarios). Dos partes: simpática y parasimpático.
Sistema nervioso entérico: controla el tubo digestivo, involuntario
•
•
1.
2.
3.
4.
•
PARTES DEL SISTEMA NERVIOSO
CENTRAL (S.N.C):
ENCÉFALO: FORMADO POR:
CEREBRO
CEREBELO
PROTUBERANCIA ANULAR
BULBO RAQUIDEO
MEDULA ESPINAL
NEURONA
• La neurona es el elemento
básico en la conducción del
impulso nervioso,
• función:
- captar y transmitir la
información hacia los centros
nerviosos,
- integrar esta información para
generar respuestas adecuadas
y trasmitirlas a los órganos
efectores.
LA NEURONA
• Son las células que forman el
sistema nervioso central,
incluyendo el cerebro.
• En el sistema nervioso
humano hay del orden de 1011
(cien mil millones) de
neuronas.
• En las neuronas se distinguen
tres partes:
• -cuerpo o soma
• -dendritas, en número variable
• -axón
• Normalmente las dendritas
actúan como entrada de
información y el axón como
salida. La longitud del axón es
muy variable (entre 100 μm y 1
m).
TIPOS DE NEURONAS
• NEURONAS RECEPTORAS PRESENTES EN
VIAS DE LA SENSIBILIDAD GENERAL
SOMATICA, VIAS SENSORIALES, VIAS DE LA
SENSIBILIDAD GENERAL LAS CUALES
ASCIENDEN POR VIAS ASCENDENTES
CENTRIPETAS O SENSITIVAS AL SISTEMA
NERVIOSO EN DONDE ENCONTRAMOS
• NEURONAS DE ASOCIACION(99.98%) QUE
ATRAVES DE VIAS DESCENDENTES
CENTRIFUGAS O MOTORAS Y MEDIANTE
• NEURONAS EFECTORAS REALICEN
CONTRACCION DE MUSCULOS
ESQUELETICOS, MUSCULO LISO O
SECRECION DE GLANDULAS
TIPOS DE NEURONAS
• Según el número y la distribución de sus
prolongaciones, las neuronas se clasifican en:
• bipolares
• seudo-unipolares, (Fig 1)
• multipolares (Fig 2). Un caso extremo do lo
constituye la célula de Purkinje que recibe más
de 200.000 terminales nerviosos( Fig 3 y 4)
• La velocidad de
propagación en el axón
depende de varios
factores, como el grosor
del axón y la presencia o
no de mielina (aislante).
• En ausencia de mielina, la
velocidad de propagación
es inferior.
• La mielina aumenta la
velocidad de propagación,
pero entonces debe haber
repetidores (nódulos de
Ranvier) cada cierto
espacio, que regeneren
los pulsos.
Gestación
2 semanas: neuronas cerebrales aparecen
4 semanas: empiezan a dividirse
4 meses: desarrollo a ritmo de 250.000/minuto
4º-5º mes: regiones cerebrales se intercomunican.
Se forman los circuitos que rigen el movimiento hasta los 2 años.
Nacimiento y progresión
2-4 meses: desarrollo del sentido de la vista. Cada neurona se conecta con
otras 15.000
2 años: adquisición de nociones abstractas y desarrollo léxico (1 palabra/2
horas hasta 8 años.
Hasta 6 años: generación de conexiones por estimulación; se aprende
todo.
7 años: capacidad de ejecutar operaciones concretas.
Hasta 23 años: desarrollo del cerebro.
Declive
40 años: inicio de perdidas neuronales (10.000-20.000/día)
80 años: se compensa la perdida de neuronas por la conexión entre las
que QUEDAN
PARTES DE LA NEURONA
Función de la vaina de Schwann o
Neurilema
• Esta interviene activamente junto con el cuerpo
de la neurona en la conservación de la célula,
esto es de gran importancia ya que las células
nerviosas no se reproducen como los demás
tejidos que constituyen el cuerpo humano.
Cuando una neurona o su cuerpo celular se
destruye no puede ser remplazada por otra. Sin
embargo, las dendritas y los axones pueden
regenerarse siempre y cuando se conserven en
buen estado los cuerpos celulares y la vaina de
Schwann
SINAPSIS NEURONAL
•
•
•
•
•
•
Las neuronas interaccionan en las sinapsis,
zonas donde se encuentran muy próximas
(unas 0,2 μm) y existe un gran número de
transmisores
y receptores.
Hay dos tipos de sinapsis:
•Sinapsis eléctrica: existen canales directos
que transmiten iones de célula a célula. Son
las sinapsis menos frecuentes y sólo existen
en algunos órganos como corazón e hígado.
•Sinapsis química: es unidireccional, pero
mucho más flexible que la eléctrica
permitiendo efectos como inhibiciones y
memoria.
Solo estudiaremos la sinápsis química,
mucho más frecuente. En el cerebro
humano existen del orden de 1014 sinapsis
(puesto que hay unas 1011 neuronas, en
media cada una tiene conexión sináptica
con unas 1000 neuronas). Además de
sinapsis entre neuronas, también existen
sinapsis entre neuronas y células motoras
(las que forman los músculos).
SINAPSIS
TRANSIMISION QUIMICA
DIFERENCIA ENTRE SINAPSIS
QUIMICA Y ELECTRICA
NEURONA
• TRANSMISION DEL
IMPULSO
NERVIOSO
• COMUNICACIÓN
SINAPTICA
• Por el lugar:
• Sinapsis
axodendrítica
• Sinapsis axosomática
• Sinapsis axoaxónica
NEUROTRANSMISORES
NEURO
TRANSMISORES
Se han descubierto numerosos
neurotransmisores de
naturaleza química muy distinta
1. Monoaminas o
aminas biógenas:
Catecolaminas:
• Dopamina,
• noradrenalina y
• adrenalina.
2. Indolaminas:
• Serotonina.
• Acetilcolina.
3. Aminoácidos neurotransmisores:
Ácido gamma-aminobutírico
(GABA).
Glicina.
Taurina.
Ácido glutámico.
Ácido aspártico.
Histamina.
Neuropéptidos:
Colecistoquinina (CCK).
Péptido intestinal vasoactivo (VIP).
Neurotensina.
Sustancia P.
Somatostatina.
Encefalina.
Bombesina.
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Neurotransmisor
Neuroglia
• El numero de células de neuroglia excede cualquier
calculo. Una estimación sitúa la cifra en unos
impresionantes novecientos billones, ¡ nueve veces
él numera estimado de astros en nuestra galaxia!. A
diferencia de las neuronas, las células neurogliales
conservan su capacidad de división celular durante
toda la madurez. Aunque esta característica las
capacita para reemplazarse así mismas, también las
hace susceptibles a anomalías en la división celular,
por ejemplo, el cáncer. Casi todos los tumores
benignos y malignos localizados en el sistema
nervioso se originan en células neurogliales.
• Las células neurogliales son:
• Astrocitos que constituyen el tipo de neuroglia mayor y
mas numeroso. Telas de astrocitos forman vainas
ceñidas en torno a los capilares sanguinios del encéfalo.
Estas vainas y las estrechas uniones entre las células
Endoteliales que forman las paredes capilares
encefálicas constituyen la denominada barrera
Hematoencefalica (BHE).
• Microglia: ingieren y destruyen microbios y restos
celulares
• Células ependimarias: forman capas finas que resten
cavidades llenas de liquido encéfalo y medula espinal.
• Los oligodentrocitos: son menores que los astrocitos y
tienen prolongaciones mantienen unidas las fibras
nerviosas y producen la banda de mielina.
• Células de Shwann: solo se encuentran en el sistema
nervioso periférico en el que constituyen el equivalente
funcional de los oligodentrocitos soportando las fibras
nerviosas y formando la banda de mielina a su alrededor.