El cerebro
El cerebro y la médula espinal conforman el Sistema Nervioso Central (SNC). Este sistema integra la información de todo el cuerpo y coordina la actividad en todo el organismo. El SNC se considera una entidad separada del Sistema Nervioso Periférico (SNP), aunque los dos sistemas se encuentran íntimamente entrelazados. El SNP está integrado por cualquier parte del sistema nervioso que se encuentra fuera del cerebro y la médula espinal.
Hay una serie de diferencias entre el SNC y el SNP, una de ellas es la diferencia en el tamaño de las células. Los axones de los nervios del Sistema Nervioso Central son significativamente más cortos. En cambio los axones de los nervios del SNP pueden tener de hasta 1 m de longitud (por ejemplo, el nervio que inerva el dedo gordo del pie), mientras que en el SNC rara vez más más de unos pocos milímetros.
Otra diferencia importante entre el SNC y el SNP es su capacidad de regeneración. Gran parte del SNP tiene la capacidad de regenerarse; si un nervio en un dedo se corta, puede volver a crecer. En cambio el SNC no posee esta capacidad.
En cualquier caso, y tras estas aclaraciones sobre las diferencias sobre el sistema nervioso, vamos a centrar nuestro estudio en el órgano fundamental del Sistema Nervioso Central, el cerebro.
Anatomía del cerebro.
El cerebro es el órgano más complejo en el cuerpo humano. La corteza cerebral es la parte más externa del cerebro y la parte más grande en volumen. Podemos definir al cerebro como el órgano de control central del cuerpo y de las funciones y facultades superiores del ser humano. Coordina y desarrolla una multitud de tareas que van desde el movimiento físico a la percepción sensorial, secreción de hormonas, creación de recuerdos, emociones, etc.
Para llevar a cabo todas estas funciones, algunas secciones del cerebro poseen funciones específicas. Sin embargo, muchas de las funciones superiores como el razonamiento, la resolución de problemas o la creatividad, involucran diferentes áreas que trabajan conjuntamente en red.
El cerebro se divide a grandes rasgos en cuatro lóbulos separados por unas cisuras o surcos que delimitan cada una de las zonas aunque a nivel más interno, como vamos a ver, existen múltiples áreas con funciones muy especializadas:
Lóbulo temporal: el lóbulo temporal es importante para el procesamiento de la información sensorial y emocional. También participa en la fijación de recuerdos a largo plazo en relación con el hipocampo. Algunos aspectos de la percepción del lenguaje también se encuentran aquí.
Lóbulo occipital: el lóbulo occipital es la región de procesamiento visual del cerebro de los mamíferos.
Lóbulo parietal: el lóbulo parietal integra la información sensorial que incluye el tacto, la percepción espacial y la orientación. La estimulación táctil de la piel se envía en última instancia al lóbulo parietal. También juega un papel en el procesamiento del lenguaje.
Lóbulo frontal: situado en la parte frontal del cerebro, está implicado en la atención, la recompensa, la memoria a corto plazo, la motivación la planificación y la voluntad.
Hipocampo
La formación hipocampal está situada en la superficie media de del lóbulo temporal. La principal función del hipocampo es la de la consolidación de la memoria y el aprendizaje, especialmente la formación de la memoria a largo plazo. En particular, el hipocampo parece jugar un papel importante en la memoria declarativa, un tipo de memoria que se encarga de almacenar información sobre los acontecimientos, por ejemplo nombres, fechas, eventos, etc. Pero no solo ayuda con el almacenamiento de este tipo de recuerdos, sino que también es responsable de la memoria espacial o de la ubicación de objetos y personas. Se ha demostrado que la enfermedad de Alzheimer afecta dañando esta área del cerebro.
En cambio el hipocampo no está involucrado con la memoria a corto plazo y la memoria procedimental (regula los recuerdos de cómo hacer las acciones motrices, como caminar). Estos se manejan principalmente por la corteza y el cerebelo.
Tronco encefálico
El tronco encefálico está constituido por el mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo. En él encontramos numerosos centros reflejos, siendo los más importantes los denominados centros vitales. Estos centros son esenciales para la vida, ya que controlan la actividad respiratoria, cardiaca y vasomotora. Además de estos centros vitales, el tallo cerebral contiene otros centros que controlan la tos, el estornudo, el hipo, el vómito, la succión y la deglución. Interviene de forma activa además en el mantenimiento del estado de vigilia y conciencia. Además, interviene de forma activa en la activación motora y en el sistema de regulación de la actividad visceral.
Amígdalas cerebrales
Las amígdalas forman parte del sistema endocrino, el cual está formado por un conjunto de glándulas (tiroides, paratiroides, amígdalas, hipófisis, epífisis y glándula suprarenal) que sintetizan hormonas y las liberan al torrente sanguíneo. Hoy en día se sabe que el hipotálamo es el responsable del control de la secreción hormonal, y a su vez las hormonas afectan el funcionamiento del sistema nervioso, por este motivo al conjunto de los dos sistemas se les denomina sistema neuroendocrino.
Las glándulas endocrinas controlan una gran cantidad de funciones fisiológicas del organismo como el metabolismo, la homeostasis, el crecimiento, la reproducción, el dolor, etc., pero también están involucradas en la conducta humana, concretamente en las emociones, la memoria, el aprendizaje o incluso en las patologías como la depresión, la ansiedad o la anorexia nerviosa.
Hipófisis
La hipófisis está situada en la base del encéfalo, unida al hipotálamo y forma parte del sistema neuroendocrino.
Consta de dos partes que funcionan de manera distinta: la hipófisis posterior o neurohipófisis, que se encarga de almacenar y liberar las hormonas sintetizadas por el hipotálamo (oxitocina y vasopresina). Y la hipófisis anterior o adenohipófisis, que actúa como una glándula secretora de hormonas relacionadas con el crecimiento, el metabolismo y la sexualidad.
Cerebelo
El cerebelo es, después del cerebro, la porción más grande del encéfalo. Ocupa la fosa craneal posterior y se localiza debajo de los lóbulos occipitales del cerebro, del que está separado por una estructura denominada tienda del cerebelo. Consta de dos hemisferios cerebelosos y una parte intermedia denominada vermis. Se une al tallo cerebral mediante tres pares de pedúnculos cerebelosos; estos pedúnculos son haces de fibras que entran y salen del cerebelo, en cuya superficie aparecen numerosos surcos superficiales próximos unos a otros.
Desempeña un papel regulador en la coordinación de la actividad muscular, el mantenimiento del tono muscular y la conservación del equilibrio. Su gran número de conexiones fibrosas le permiten mantener un flujo constante y amplio de información sobre el estado del organismo.
Corteza cerebral
La corteza cerebral es la parte más voluminosa del encéfalo. Una hendidura profunda, denominada cisura longitudinal, lo divide en dos hemisferios, derecho e izquierdo. Esta parte del cerebro está compuesta por una fina lámina de neuronas interconectadas que forman una capa de unos milímetros de grosor y que recubre la superficie irregular de los hemisferios cerebrales. La superficie de cada hemisferio, tal y como vimos, presenta un conjunto de prominencias y surcos (o cisuras) que proporcionan a la corteza una apariencia plegada, de tal forma que sólo un tercio de esta queda expuesta a la superficie.
Tres de estas cisuras sirven para delimitar ciertas áreas del cerebro. Son: 1) surco central o cisura de Rolando, 2) surco lateral o cisura de Silvio, y 3) surco parietooccipital. Las eminencias situadas entre los surcos reciben el nombre de circunvoluciones o pliegues. La circunvolución central anterior se sitúa por delante del surco central, y la circunvolución central posterior se coloca inmediatamente detrás del surco central.
Cada hemisferio se divide en cuatro grandes lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital. En general, los lóbulos se sitúan debajo de los huesos que llevan el mismo nombre. Así, el lóbulo frontal descansa en las profundidades del hueso frontal, el lóbulo parietal debajo del hueso parietal, el lóbulo temporal debajo del hueso temporal y el lóbulo occipital debajo de la región correspondiente a la protuberancia del occipital.
Los surcos o cisuras mencionadas anteriormente actúan como estructuras limítrofes entre algunos de los lóbulos cerebrales. El surco central se localiza entre los lóbulos frontal y parietal. El surco lateral separa el lóbulo temporal situado debajo de los lóbulos frontal y parietal situados encima. El surco parietooccipital puede visualizarse en la superficie central del cerebro.
Corteza somatosensorial
La imagen anexa muestra las áreas somatosensoriales primarias de la corteza cerebral, es un gráfico donde se representan las zonas del córtex humano donde se reconocen, organizan e integran las sensaciones provenientes de las distintas partes del cuerpo. Como puede observarse, no todas las partes el cuerpo requieren de la misma «cantidad» de corteza especializada.
Las áreas somestésicas o áreas de la sensibilidad general, se localizan en la circunvolución central posterior. En esta zona se registran las sensaciones de calor, frío, tacto, presión, dolor y la sensibilidad propioceptiva (sentido de la posición y equilibrio muscular). Cada circunvolución recibe las sensaciones procedentes del lado opuesto del organismo. La disposición de las partes del cuerpo representadas en la circunvolución sigue también un orden inverso, de manera que las áreas sensitivas de los pies se localizan en el extremo superior del córtex, mientras que las áreas para la cabeza ocupan el extremo inferior.
Las áreas motoras se localizan en las circunvoluciones centrales superiores. Cada circunvolución controla la actividad del músculo esquelético que ocupa el lado opuesto del organismo. Las diversas partes del organismo representadas en la circunvolución se disponen escalonadamente, de arriba abajo, de modo que la porción superior de la circunvolución controla los movimientos de la extremidad inferior opuesta, mientras que la zona inferior de la circunvolución controla la cabeza y el cuello. Algunas partes del organismo, como la mano y la cara, están más representadas que otras. Ello se debe a la capacidad de tales partes para efectuar movimientos más delicados.
El área promotora, relacionada también con la actividad motora, ocupa una posición inmediatamente anterior a la circunvolución precentral. La estimulación de esta área se traduce en la aparición de una serie de movimientos de naturaleza generalizada, como la rotación de la cabeza, giros del tronco y movimientos generales de las extremidades.
Las áreas del lenguaje, o áreas de Broca, se localizan en el lóbulo frontal. En una persona diestra las áreas del lenguaje están mejor desarrolladas en la corteza cerebral izquierda. En un zurdo están más desarrolladas las áreas del lenguaje derechas.
Las áreas visuales se localizan en el lóbulo occipital. En el lóbulo occipital izquierdo se registran los impulsos que se originan en la parte izquierda de cada globo ocular, mientras que en el lóbulo occipital derecho se registran los impulsos que se originan en la parte derecha.
Las áreas auditivas se localizan en la circunvolución temporal superior. Cada lóbulo temporal recibe impulsos auditivos procedentes tanto del oído derecho como del izquierdo. Ello se debe a que un número considerable de neuronas encargadas de transmitir los impulsos auditivos no siguen la vía contralateral, sino que se dirigen al lóbulo temporal del mismo lado.
El área primaria olfativa se localiza en la superficie medial del lóbulo temporal, y el área primaria gustativa en la cara anterior de la circunvolución central posterior del lóbulo parietal.
Existen otras áreas llamadas áreas de asociación. Las situadas en el lóbulo parietal participan en la integración de la información sensitiva procedente de las áreas somestésica, auditiva, visual y gustativa. Las áreas de asociación parietales correlacionan información acerca de las diversas partes del organismo. Las áreas asociativas situadas en la región posterior del lóbulo temporal se relacionan con la integración de datos sensitivos. La afasia visual y auditiva (incapacidad para comprender la palabra oral y escrita) puede asociarse a lesiones de estas áreas asociativas. Las áreas de asociación localizadas en la porción anterior del lóbulo temporal se relacionan con gran variedad de experiencias, aparte de las audiovisuales. Esta porción anterior del lóbulo temporal se ha denominado corteza psíquica a causa de su relación con experiencias pasadas.
Las actividades superiores tales como el discernimiento, razonamiento y abstracción dependen también de la corteza cerebral. La parte anterior del lóbulo frontal, denominada área prefrontal, se halla en relación con estos procesos mentales característicos del ser humano. La corteza cerebral ejerce también una influencia de carácter inhibitorio sobre las partes inferiores del sistema nervioso central.
Sistemas cerebrales
Las diferentes zonas, o partes del cerebro se agrupan en áreas que conforman sistemas complejos de gestión de diferentes procesos y facultades. Vamos a ver de forma sintética alguna de ellas y sus funciones principales.
Diencéfalo
El diencéfalo es una estructura situada en la parte interna central de los hemisferios cerebrales. Se encuentra entre los hemisferios y el tronco del encéfalo, y a través de él pasan la mayoría de fibras que se dirigen hacia la corteza cerebral. Está compuesto por el tálamo, el hipotálamo, el subtálamo y el epitálamo.
Sus funciones principales están relacionadas con la regulación de la temperatura corporal y la ingesta de agua y alimentos, el control y mantenimiento del estado de vigilia, la sensibilidad emocional y el control de los mecanismos de alerta y defensa así como de las conductas agresivas.
Sistema Límbico
Los componentes de este sistema son: amígdala, tálamo, hipotálamo, hipófisis, hipocampo, el área septal (compuesta por el fórnix, cuerpo calloso y fibras de asociación), la corteza orbitofrontal y la circunvolución del cíngulo.
Está íntimamente relacionado con la memoria, la formación de recuerdos las respuestas emocionales y el aprendizaje.
Área Septal
Se compone de el cuerpo calloso, el fórnix y las fibras de asociación. El área septal se encuentra estrechamente asociada con hipocampo, motivo por el cual también colabora en la regulación de la conducta agresiva, la rabia y la modulación de la actividad endocrina.
En ella se generan sensaciones como el placer y displacer, así como el erotismo y la procreación.