Encéfalu

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Plantía:Ficha de nerviu

El encéfalu (del griegu "εν" en, dientro y "κεφαλη" cefalé, cabeza, «dientro de la cabeza»), ta allugáu nel cuévanu craneana y ocúpase de les funciones voluntaries. Ye la parte cimera y de mayor masa del sistema nerviosu central. Ta compuestu por trés partes: prosencéfalu, mesencéfalu y rombencéfalu.

Ye una parte del sistema nerviosu central de los vertebraos contenida dientro del craniu. Ye'l centru de control del movimientu, del suañu, de la fame, de la sede y de casi toles actividaes vitales necesaries pa la supervivencia. Toles emociones humanes, como l'amor, l'odiu, el mieu, la roxura, l'allegría y la murnia, tán controlaes pol encéfalu. Tamién s'encarga de recibir ya interpretar les innumberables señales que-y lleguen dende l'organismu y l'esterior.

El encéfalu de humanos y otros vertebraos subdividir en celebru anterior, mediu y posterior. N'otros animales, como los invertebraos billaterales, entiéndese como encéfalu a una serie de ganglios alredor del esófagu na parte más anterior del cuerpu (vease protóstomos y hiponeuros) entendíos pol protocerebro, deutocerebro y tritocerebro en artrópodos, ganglios cerebral, pleural y pedial en moluscos gasterópodos y mases supraesofágica y subesofágica en moluscos cefalópodos. Tamién amuesen encéfalos bien arcaicos o simples billaterales como platelmintos, nemátodos o hemicordados. Sicasí, hai billaterales qu'amuesen bien pocos traces distintives de cefalización, como los bivalvos o briozoos. Los invertebraos que nun son billaterales nun tener encéfalu, como los poríferos, placozoos y mesozoos, porque escarecen dafechu de sistema nerviosu, o los cnidarios, ctenóforos y equinodermos, porque anque tienen sistema nerviosu, escarecen de traces definíes de centralización o cefalización.[1]

Evolución del encéfalu[editar | editar la fonte]

Piénsase que la esistencia de primordios encefálicos allúgase, siquier, na llamada esplosión cámbrica cuando se reparen moluscos y viermes que, amás d'un sistema nerviosu periféricu y difusu distribuyíu nuna simetría radial, tienen un conxuntu de ganglios neurales que rixen delles actividaes del organismu d'estos animales primitivos; nos verme, peripatos, artrópodos y procordados reparar l'entamu de la cefalización, esto ye, l'entamu de la organización d'un conxuntu de ganglios nerviosos rectores que sirven de interfaz coordinadora ente l'interior del cuerpu del animal y l'esterior del mesmu.

L'allugamientu cefálica de nenguna manera foi al azar: nos primitivos viermes, artrópodos y procordados con cuerpu longilíneo y de simetría billateral (la mesma que caltién el Homo sapiens), el sistema nerviosu central allugar na parte anterior o delantrera yá que ye (por casu, nun vierme) la primer parte n'entrar nun intensu contactu col mediu ambiente; de la mesma, histológicamente puede reparase un nexu inicial (embrional) ente les célules dérmiques y les nervioses del encéfalu, una y bones les neurones seríen mutaes y evolucionaes por aciu una gran especialización de célules dérmiques. Al tomar postura arguta, animales como los primates pasen a tener el sistema nerviosu central (y el so parte principal: el celebru) yá non na parte delantera del so cuerpu, sinón nel so parte cimeru (en dambos casos: la so cabeza). Tamién ye esplicable filogenéticamente la corticalización, esto ye, l'apaición y desenvolvimientu del córtex cerebral a partir del sistema límbico, y el so progresivu desenvolvimientu n'árees d'arquiteutura neuronal cada vegada más complexes.

Esti desenvolvimientu filogenético puede percibise ontogenéticamente en cada embrión d'animal cordáu al reparar la llamada recapitulación de Häckel. La estructura precursora del sistema nerviosu ye'l tubu neural, una estructura qu'apaez na parte esterna de los embriones en fase d'esploración reticular gástrula. Esti tubu, a lo llargo de la embriogénesis sufre una serie de cambeos que dan llugar a la estructura madura. El primeru d'ellos ye l'apaición de tres expansión, tres vesícula: el encéfalu anterior, el encéfalu mediu y el encéfalu posterior; el so cuévanu, enllena de líquidu, ye precursora de los ventrículos cerebrales. Dempués, estos trés visícules dan llugar a cinco que, na so ganancia de complexidá, sufren una serie de plegamientos que faen que la estructura nun sía yá llineal.[2]

Partes del encéfalu[editar | editar la fonte]

Esquema del encéfalu humanu, incluyendo seiciones principales del tarmu encefálicu.[3]

Nel embrión de cuatro semana depués del zarru del tubu neural y la conformanza de la cresta neural, empecípiase'l desenvolvimientu de los trés visícules encefáliques primaries:

  1. Prosencéfalu: que s'estrema en
    1. Telencéfalu
      1. Corteza cerebral qu'inclúi: lóbulu occipital (la visión), lóbulu parietal (órganos de la sensación y kinésicos), lóbulu temporal (audición y cerca al hipocampu l'olfatu), lóbulu fronteru (el xuiciu, la perceición y la zona motora). Los lóbulos fronteru, parietal y envernada encargar del aprendizaxe y tol córtex encargar del llinguaxe.
      2. Cuerpu estriáu
      3. Rinencéfalu
    2. Diencéfalu:
      1. Epitálamu: Contién la glándula pineal, productora de melatonina.
      2. Tálamu: Zona de control máximu de les sensaciones.
      3. Subtálamu:El subtálamu ye la estructura diencefálica asitiada ente mesencéfalu, tálamu y hipotálamu. Atópase xuntu al llau medial de la Cápsula Interna.
      4. Hipotálamu: qu'entiende: quiasma ópticu, tuber cinereum, tubérculos mamilares ya hipófisis posterior que segrega dos hormones: Oxitocina y Vasopresina; ye'l centru regulador de les emociones (Sistema Límbico) y control físicu.
  2. Mesencéfalu (Celebru Mediu): Tien los tubérculos cuadrigéminos que son cuatro, dos cimeros o anteriores rellacionaos cola visión y dos inferiores o posteriores rellacionaos colos fenómenos auditivos y ye el que penera la información ente rombencéfalu y prosencéfalu
  3. Rombencéfalu ye una porción d'encéfalu qu'arrodia al cuartu ventrículu cerebral; integrar mielencéfalu y metencéfalu juntamente. Atópase alcontráu na parte darréu cimera del migollu espinal y ta formáu por trés estructures: el bulbu, el bárabu anular o ponte de Varolio, y el cerebelu. Nél atópase, tamién, el cuartu ventrículu.
    1. Metencéfalu
      1. Cerebelu: Controla movimientu, enerxía muscular, postura.
      2. Bárabu o Ponte de Varolio.
    2. Mielencéfalu
      1. Bulbu Raquídeo:. (Migollu Oblonga) Control de les funciones básiques como circulación d'el sangre al traviés del corazón y respiración.

Celebru anterior[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Celebru

Ye la parte más grande del encéfalu. Estrémase vistu dende fora en dos hemisferios (esquierdu y derechu) y caracterízase pola so superficie con repliegues irregulares llamaos circunvoluciones o xiros cerebrales, más acentuaos nos humanos qu'en cualesquier otru(quitando casos particulares como'l de los delfines) y ente ellos llinies irregulares llamaes cisuras. El celebru, como toles partes del sistema nerviosu central contién una sustanza blanco y una sustanza gris. Esta postrera topar en menor cantidá y ye la que forma la corteza cerebral.

El celebru de la mesma, por convención y afitándose en ciertes llendes marcaes por delles de les fisuras, estremar en lóbulos: frontal, parietal, envernada, ínsula y occipital. El pons (ponte troncoencefálico) tamién ye parte del encéfalu; el pons topar por debaxo del bulbu ya intervien na programación de los impulsos d'unu a otru hemisferiu.

Nel tueru encefálicu contrólense les actividaes involuntaries. ej = La tos, devuelvo, tusida etc El cerebelu intervien na coordinación de los movimientos del cuerpu.

Bulbu raquídeo[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Bulbu raquídeo

El bulbu raquídeo ye un allongamientu del migollu espinal y ye el órganu qu'establez una comunicación directa ente l'encéfalu y el migollu. Nel mesmu nivel del migollu oblonga entecrúcense los nervios que provienen de los hemisferios cerebrales, de cuenta que los que provienen del hemisferiu derechu van dirixise al llau esquierdu del cuerpu, y viceversa. Esto esplica qu'una persona que sufra una mancadura nel hemisferiu esquierdu sufra un paralís del llau derechu del cuerpu.

Estructura celular[editar | editar la fonte]

A pesar del gran númberu de especies animales nos que puede atopase encéfalu, hai un gran númberu de característiques comunes na so configuración celular, estructural y funcional. A nivel celular, l'encéfalu componer de dos clases de célules: les neurones y les célules gliales. Cabo destacar que les célules gliales tienen una bayura diez veces cimera a la de les neurones; amás, los sos tipos, diversos, realicen funciones de sosten estructural, metabólicu, d'aislamientu y de modulación de la crecedera o desenvolvimientu.[4] Les neurones conectar ente sigo pa formar circuitos neuronales similares (pero non idénticos) a los circuitos eléctricos sintéticos. L'encéfalu estremar en seiciones separaes espacialmente, composicionalmente y funcionalmente. Nos mamíferos, estes partes son el telencéfalu, el diencéfalu, el cerebelu y el tueru del encéfalu. Estes seiciones pueden estremase de la mesma en hemisferios, lóbulos, corteza, árees, etc.

A. Vista esquemática d'un potencial d'acción ideal, amosando les sos distintes fases. B. Rexistru real d'un potencial d'acción, de normal deformado, comparáu col esquema por cuenta de les técniques electrofisiológicas utilizaes na midida.

La característica que define'l potencial de les neurones ye que, a diferencia de la glía, son capaces d'unviar señales a llargues distancies.[4] Esta tresmisión realízase al traviés de la so axón, un tipu de neurita llargu y delgáu; la señal recibir otra neurona al traviés de cualesquier de les sos dendrites. La base física de la tresmisión del impulsu nerviosu ye electroquímica: al traviés de la membrana plasmática de les neurones produz un fluxu selectivo d'iones que provoca l'espardimientu nun solu sentíu d'una diferencia de potencial, que la so guarda y frecuencia tresporta la información.[5] Agora bien, esti potencial d'acción puede tresmitise d'una neurona a otra por aciu una sinapsis eléctrica (esto ye, dexando que la diferencia de potencial viaxe como nun circuitu convencional) o, de forma muncho más común, por aciu uniones especializaes denominaes sinapsis.[6] Una neurona típica tien unos miles de sinapsis, magar dellos tipos tienen un númberu enforma menor.[7] D'esta miente, cuando un impulsu nerviosu llega al botón sinápticu (el fin del axón), produzse la lliberación de neurotransmisores específicos que tresporten la señal a la dendrita de la neurona siguiente, quien, de la mesma, tresmite la señal por aciu un potencial d'acción y asina socesivamente.[8] La recepción del neurotransmisor realízase al traviés de receptores bioquímicos que s'atopen na membrana de la célula receptora. Esta célula receptora sueli ser una neurona nel encéfalu, pero cuando'l axón sale del sistema nerviosu central la so diana suel ser una fibra muscular, una célula d'una glándula o cualesquier otra célula efectora. Agora bien, nel casu de que se trate de que la célula aceptora atopar nel sistema nerviosu central, esta puede actuar como una neurona activadora (esto ye, qu'amonta la señal excitatoria que recibió) o bien inhibidora (esto ye, que mengua la frecuencia de los potenciales d'acción cuando tresmite la so señal).[4]

Corte histolóxicu del cerebelu al microscopiu, dibuxáu por Santiago Ramón y Cajal.

Tocantes a masa, los axones son los sos componente mayoritariu. En dellos casos los axones de grupos de neurones siguen tractos conxuntos. N'otros, cada axón ta recubiertu de múltiples capes de membrana denomada mielina y que ye producida por célules gliales. D'esta miente, falar de sustanza gris como aquélla rica en somas neuronales y de sustanza blanco como la parte rica en axones (esto ye, fibres nervioses).

A nivel d'estructura histolóxica, les preparaciones d'encéfalu realícense comúnmente con tinciones argénticas (esto ye, qu'empleguen sales de plata como'l cromato de plata), como les desenvueltes por Camilo Golgi y Santiago Ramón y Cajal.[9] Cuidao que el texíu cortical tien una gran bayura de somas neuronales y la tinción argéntica solo tiñe una fracción de les célules presentes, estes técniques dexaron l'estudiu de tipos celulares concretos. Sicasí, la bayura de interconexiones ente neurones dio llugar a distintes hipótesis sobre la organización, como la que suxuría que les neurones yeren una rede en continuu (sostenida por Camilo Golgi) y como la qu'indicaba que les neurones yeren entes individuales (suxurida por Cajal, que resultó ser correcta y que recibe'l nome de doctrina de la neurona).[10]

Neurotransmisión[editar | editar la fonte]

La sinapsis dexa a les neurones comunicase ente sigo, tresformando una señal eléctrica n'otra química.

La tresmisión de la información dientro del encéfalu según los sos aferencias producir por aciu l'actividá de sustances denominaes neurotransmisores, sustances capaces de provocar la tresmisión del impulsu nerviosu. Estos neurotransmisores recibir nes dendrites y emítense nos axones. L'encéfalu usa la enerxía bioquímica procedente del metabolismu celular como desencadenante de les reacciones neurona-yos.

Cada neurona pertenez a una rexón metabólica encargada de compensar el defectu o escesu de cargues n'otres neurones. Puede dicise que'l procesu completóse cuando la rexón afeutada dexa de ser activa. Cuando l'activación d'una rexón tien de resultes l'activación d'otra distinta, puede dicise qu'ente dambes rexones hubo un intercambiu biomolecular. Toos les resultaos y reacciones desencadenantes son tresmitíos por neurotransmisores, y l'algame de dicha reacción puede ser inmediata (afecta directamente a otres neurones pertenecientes a la mesma rexón de procesu), local (afecta a otra rexón de procesu ayena a la inicial) y/o global (afecta a tol sistema nerviosu).

La acetilcolina, un neurotransmisor.

Dada la naturaleza de la eletricidá nel encéfalu, conviénose en llamalo bioelectricidad. El comportamientu de la eletricidá ye esencialmente igual tantu nun conductor de cobre como nos axones neuronales, magar lo que porta la carga dientro del sistema nerviosu ye lo que fai distintu'l funcionamientu ente dambos sistemes de conducción eléctrica. Nel casu del sistema nerviosu, portar el neurotransmisor.

Un neurotransmisor ye una molécula n'estáu de transición, con déficit o superávit de cargues. Esti estáu de transición da-y un tiempu máximu d'estabilidá d'unes cuantes vibraciones moleculares. Mientres esi tiempu, la molécula hai d'acoplase al receptor postsináptico fayadizu, casu contrariu degrada y queda como borrafa nel líquidu cefalorraquídeo. Los astrocitos encargar de llimpiar dichu fluyíu d'estes refugayes, dexando que les futures neurotransmisiones nun se vean interferíes.

L'escosamientu somáticu de la neurona socede nel momentu que les producciones de visícules con neurotransmisores ye inferior a les visícules presinápticas usaes, llegando a esistir potenciales d'acción pero ensin haber visícules disponibles pa siguir col procesu. Estos casos danse bien frecuentemente nos procesos d'aprendizaxe, onde la neurona hai d'invertir un altu costu en neurotransmisores por que pueda esistir una recepción óptima por dalguna dendrita cercana y especializada en procesar esa información. Los potenciales d'acción ensin tresmitir, producen iones de calciu nel mediu, enchiéndolo d'esti ion que ye capaz de facilitar la conducción eléctrica. Alzaos los índices d'esti ion, el potencial eléctricu tien mayor probabilidá de dar el saltu a una dendrita cercana, y por aciu les fuerces electrostáticas, ameyorar la cercanía ente axón-dendrita, menguando la resistencia y los iones de calciu necesarios nel mediu cefalorraquídeo.

D'esta miente, l'esquema de funcionamientu sería'l siguiente: la neurona A demanda paquete d'enerxía, la neurona B recibe l'estímulu. La neurona B procesa paquete d'enerxía, la neurona B emite paquete d'enerxía con carga eléctrica. El paquete ye tresmitíu pol cuerpu del axón gracies al recubrimientu lipídico de mielina, y ye lleváu hasta la dendrita de la neurona A que tien por costume recibir esi tipu de paquetes. El triaxón de la neurona B llibera'l paquete y la neurona A descomponer y asina socesivamente.[8]

Neuroplasticidad[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Neuroplasticidad

La neuroplasticidad, ye'l procesu de cambéu de la organización neuronal del encéfalu a resultes de la esperiencia. El conceutu sofitar na capacidá de cambéu de l'actividá de les neurones, y como tal foi descrita pol neurocientíficu polacu Jerzy Konorski.[11] La capacidá de modificar el númberu de sinapsis, de conexión neurona-neurona, o inclusive del númberu de célules, da llugar a la neuroplasticidad. Históricamente, la neurociencia concebía mientres el sieglu XX un esquema estáticu de les estructures más antigües del encéfalu lo mesmo que de la neocorteza. Sicasí, güei día sábese que les conexones encefáliques varien a lo llargo de la vida del adultu, según ye tamién posible la xeneración de nueves neurones n'árees rellacionaes cola xestión de la memoria (hipocampu, xiru dentáu).[12] Esti dinamismu en delles árees del encéfalu del adultu respuende a estímulos esternos, ya inclusive algama a otres partes del encéfalu como'l cerebelu.[13]

D'alcuerdu a les conocencies científiques de la neuroplasticidad, los procesos mentales (el fechu de pensar, d'aprender) son capaces d'alteriar la pauta d'activación cerebral nes árees neocorticales. Asina, l'encéfalu nun ye una estructura inmutable, sinón que respuende a la esperiencia vital del individuu. Esti cambéu nel paradigma de la neurociencia foi definíu pol psiquiatra canadiense Norman Doidge como «unu de los descubrimientos más estraordinarios del sieglu XX»[14]

Vasculatura encefálica[editar | editar la fonte]

L'encéfalu recibe sangre de dos pares de grandes vasos sanguíneos que son les arteries carótidas internes y les arteries vertebrales. Estos cuatro grandes vasos arteriales se anastomosan na base del craniu, formando una estructura arterial única: el círculu arterial cerebral conocíu tamién como'l polígonu de Willis.

Les arteries carótidas internes, surden de les arteries del pescuezu y son les qu'alimenten el prosencéfalu.
Les otres son les arteries vertebrales, que surden de les arteries del tórax. El sistema d'arteries vertebrales alimenta'l tueru encefálicu, el cerebelu, el lóbulu occipital del celebru y ciertes partes del tálamu.
La vasculatura encefálica tresporta osíxenu, nutrientes y otres sustances importantes al encéfalu pa garantizar el so funcionamientu correctu. Sicasí'l pasu de sustances al interior del encéfalu ta llindáu pola barrera hematoencefálica.
L'encéfalu utiliza aprosimao'l 20% del osíxenu absorbíu polos pulmones y pal so correctu funcionamientu ye necesariu caltener un suministru constante de sangre. El texíu encefálico priváu d'osíxenu mientres menos de 1 minutu puede provocar la perda de consciencia. El texíu encefálico priváu de sangre mientres alredor de 5 minutos cuerre riesgu de sufrir dañu permanente.[15]

Patoloxía[editar | editar la fonte]

L'encéfalu, xuntu col corazón, ye unu de los dos órganos más importantes del cuerpu humanu. Una perda de funcionalidad de dalgún d'estos dos órganos lleva a la muerte. Per otru llau, los daños nel encéfalu causen perdes de transaición neuroquímica, enzancando la espresión de traces del comportamientu precisaos de intelixencia, memoria y control del cuerpu. Na mayor parte de los casos, estos daños suelen debese a inflamaciones, edemes, o impactos na cabeza. Los accidentes cerebrovasculares producíos pol bloquéu de vasos sanguíneos del encéfalu son tamién una causa importante de muerte y dañu cerebral.

Otros problemes encefálicos pueden clasificase meyor como enfermedaes que como daños. Les enfermedaes neurodegenerativas como la enfermedá d'Alzheimer, la enfermedá de Parkinson, la esclerosis llateral amiotrófica y la enfermedá de Huntington tán causaes pola muerte gradual de neurones individuales y anguaño solo pueden tratase los sos síntomes. Les enfermedaes mentales como la depresión clínica, la esquizofrenia, el desorde bipolar tienen una base biolóxica teórica nel celebru y suelen tratase con terapia psiquiátrica.

Delles enfermedaes infeicioses qu'afecten al encéfalu vienen causaes por virus o bacteries. La infección de les meninxes puede llevar a una meninxitis; la del encéfalu, una encefalitis, si afecten dambos texíos una meningoencefalitis. La encefalopatía esponxiforme bovina, tamién conocida como'l mal de les vaques lloques, ye una enfermedá mortal ente'l ganáu y acomúñase a priones. Coles mesmes, verificóse que la esclerosis múltiple, la enfermedá de Parkinson y la enfermedá de Lyme, según la encefalopatía y la encefalomielitis, tienen causes virales o bacterianes.

Dellos desordes del encéfalu son conxénitos. La enfermedá de Tay-Sachs, el síndrome X fráxil, el síndrome deleción 22q13, el síndrome de Down y el síndrome de Tourette tán acomuñaos a errores xenéticos o cromosómicos.

Tamién esisten condiciones acomuñaes a desordes encefálicos, que nun se noten a güeyu. Un exemplu d'ello son los trestornos del espectru autista.

Referencies[editar | editar la fonte]

  1. Celebru y adicción p. 65
  2. Guyton, AC; Hall, JE. (2006) Medical Physiology, Elsevier Saunders. 11th edition.
  3. Snell RS (2003) Neuroanatomía clínica: Panamericana. 554 p.
  4. 4,0 4,1 4,2 Kandel, ER (2000). Principles of Neural Science. McGraw-Hill Professional. ISBN 9780838577011.
  5. The Journal of physiology 116, http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1392213 
  6. Squire, Larry R.; Floyd Bloom, Nicholas Spitzer (2008). Fundamental Neuroscience (Digitised online by Googlebooks), Academic Press. ISBN 0123740193, 9780123740199.
  7. Hyman, Steven Y. (1993). The Molecular Foundations of Psychiatry (Digitised online by Googlebooks), American Psychiatric Pub. ISBN 0880483539, 9780880483537.
  8. 8,0 8,1 Bear, Mark F.; Barry W. Connors, Michael A. Paradiso (2006). Neuroscience. Philadelphia, Pensilvania: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 9780781760034.
  9. Ramón y Cajal, Santiago (1899). Comparative Study of the Sensory Areas of the Human Cortex.
  10. Sabbatini R.M.Y. April-July 2003. Neurons and Synapses: The History of Its Discovery. Brain & Mind Magacín, 17. Retrieved on March 19, 2007.
  11. "Synaptic Self", Joseph LeDoux 2002, p. 137
  12. Rakic, P., Nature Reviews Neuroscience 3, http://www.nature.com/nrn/journal/v3/n1/abs/nrn700.html 
  13. PLoS ONE 3, http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=2396292 
  14. Doidge, N., Psychiatric Times 24, http://www.psychiatrictimes.com/showArticle.jhtml?articleId=201201860 
  15. https://web.archive.org/web/20130603035712/http://es.brainexplorer.org/brain_atles/Brainatlas_Cerebral_vasculature.shtml

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]

Encéfalu