Estructura y Función del Sistema Nervioso Central: Niveles, Componentes y Organización

Estructura y Función del Sistema Nervioso Central

Anterior (rostral) Posterior Ventral (inferior) Dorsal (superior) Ventral anterior Dorsal posterior Caudal

• Aferente: entrada neuronal que llega a una estructura.
• Eferente: salida neuronal que deja una estructura.

Filogenia: “parte de la biología que estudia la evolución de las especies en forma global”.

Ontogenia: “estudia la evolución del individuo”.

La evolución filogenética del SNC nos ayuda a entender su organización actual, tanto estructural como funcional, y comprender la organización de los distintos niveles de funcionamiento del SNC.

Niveles de Funcionamiento de Yakovlev

1. 1° nivel: Formación Reticular
2. 2° nivel: Sistema Límbico y GB
3. 3° nivel: Neocorteza y Sistema piramidal

Las meninges dan cubierta al cerebro y médula espinal. Tres capas: Duramadre, Aracnoides (espacio subaracnoideo), Piamadre.

El cerebro tiene 4 cavidades llenas de LCE: Ventrículos laterales (2), Tercer ventrículo, Cuarto ventrículo.

Sustancia gris compuesta por los cuerpos celulares de los núcleos neuronales (cromatina): Corteza cerebral, GB, Tálamo.

Sustancia blanca compuesta por axones (mielina). Forman Tractos. Pueden ser: Fibras corticocorticales ipsilaterales, Fibras comisurales corticales, Fibras de proyección.

Fibras comisurales corticales: Comisura anterior, Cuerpo calloso.

Componentes del Sistema Nervioso Central

• Corteza cerebral
• Diencéfalo
• Ganglios basales (GB)
• Tronco cerebral
• Cerebelo
• Médula Espinal

Corteza Cerebral

Cubierta exterior de los hemisferios cerebrales. Contiene alrededor del 70% de neuronas del SNC. Presencia de: Surcos, Fisuras y Circunvoluciones. Está constituida principalmente de neuronas y glias. En el córtex, las neuronas presentan una organización laminar (láminas), de una a seis. El número de láminas diferencia los tipos de corteza de mayor a menor complejidad. Zonas con menos de 6 capa: allocorteza (10%), Neocorteza 90%.

Lóbulos Cerebrales

• Lóbulo Frontal
• Lóbulo Parietal
• Lóbulo Temporal
• Lóbulo Occipital
• Lóbulo de la Ínsula

Diencéfalo

Tercer ventrículo se encuentra entre las mitades del diencéfalo. Incluye estructuras: Tálamo, Hipotálamo (relación y función con el SNA).

Tálamo

Relacionado con los estados de activación cortical (dolor, sueño, orientación y atención). Dos tálamos. Núcleo de relevo para información sensorial, motora, límbica.

Ganglios Basales

Grupo de estructuras subcorticales de sustancia gris que se encuentran en el cerebro anterior. Tres principales subdivisiones:

• Putamen (Estriado A)
• Núcleo Caudado (Cuerpo estriado)
• Globo Pálido (E)
• Núcleo subtalámico y sustancia nigra.

GB y conexiones talámicas: circuito cortical-subcortical-cortical que monitorea y ajusta la actividad motora.

Sistema Límbico

Paul Broca, S.XIX, “le grand lobe limbique”. Paul MacLean, 1952, “sistema funcional”. Incluye: Circunvolución cingulada, Circunvolución subcallosa, Circunvolución parahipocámpica, HIPOCAMPO, septum, Amígdala, Hipotálamo (porción posterior: Cuerpos mamilares), Núcleo anterior del tálamo.

Tronco Cerebral

Se encuentra entre el diencéfalo y la médula espinal. Funciones principales: Regulación y mantenimiento de los procesos sustentadores de vida. Involucrado en control del sueño, estado de vigilia, emoción, atención y conciencia. Compuesto por: Mesencéfalo (cerebro medio), Protuberancia (metencéfalo), Bulbo raquídeo (mielencéfalo).

Cerebelo

Se encuentra sobre la superficie dorsal del cerebro, a nivel del puente, formando el techo del IV ventrículo. Función: modulación y coordinación del movimiento corporal con base en la información acerca del estado corporal actual, el movimiento efectuado y el programado. Últimas investigaciones propone que tendría incidencia en algunas funciones cognitivas.

Médula Espinal

Se extiende desde el bulbo raquídeo (rostral) hasta la cauda equina (caudal). Consta de sustancia gris en el centro rodeado por sustancia blanca, la cual consta de: Tractos somatosensoriales ascendentes, Tractos motores descendentes, Fibras de proyección intraespinales.

Neurotransmisores Corticales

• Nt inhibitorios: GABA (inhibe células piramidales)
• Nt excitatorios: Glutamato, aspartamo
• Neuropéptidos (vasodilatadores y contrictores)

Neurotransmisores del Sistema Límbico

• Sistema serotoninérgico (función inhibitoria. Depresión)
• Sistema noradrenérgico (ansiedad)
• Sistema dopaminérgico (preparación e iniciación de respuestas y funciones integrativas)
• Sistema colinérgico (procesamiento de la información, atención generalizada y memoria)

Interconectividad en el cerebro. Centralidad del S.N.C. Jerarquía de la organización neuroaxial. Lateralidad de la organización cerebral. Especialización estructural y funcional. Organización topográfica en vías corticales. Plasticidad en el cerebro. Cerebro no mítico.

ASIMETRÍA: Participación de ambos hemisferios cerebrales en la conducta, aunque de modo diferenciado en una determinada función.

DOMINANCIA: Predominio relativo de un hemisferio cerebral en la realización de una determinada función.

LATERALIDAD: Lado del cerebro que controla una determinada función y que establece el predominio funcional de un lado del cuerpo.

Primarias: reciben entradas de los órganos de los sentidos o controlan los movimientos de ciertas partes del cuerpo. Secundarias: adyacentes a las primarias, guardan relación con la modalidad y su función es integrar la información procedente de las áreas primarias. Terciarias: adyacentes a las secundarias, su función es de tipo asociativo e integrador de las distintas modalidades sensoriales.

Bloques Funcionales de Luria

Primer bloque: localizado en la formación reticular y el sistema límbico. Regula el nivel de energía y el tono de la corteza. Se relaciona con conductas reflejas e instintivas, estado de vigilia, memoria, expresión de emociones y afecto, motivación, estado de ánimo. Un daño a este nivel produce estado patológico en la corteza: inestabilidad metabólica, alteración del estado de vigilia, desorganización de la memoria.

Segundo bloque: localizado en la corteza temporo-parieto-occipital. Se encarga del análisis, codificación y almacenamiento de la información. Una lesión puede causar trastornos de todos los procesos comportamentales (desorientación).

Tercer bloque: comprende los lóbulos frontales. Está implicado en la formación de intenciones y programación, regulación y verificación de la conducta; regula la atención y concentración. Una lesión provoca aberraciones comportamentales (dependencia ambiental).

Especialización Hemisférica

HEMISFERIO IZQUIERDO: controla el comportamiento lingüístico; elabora el lenguaje proposicional y emite palabras; controla la habilidad para la expresión escrita, el cálculo numérico y el razonamiento matemático; es dominante en el pensamiento abstracto de tipo verbal.

HEMISFERIO DERECHO: interviene en la creatividad literaria, en los elementos prosódicos y en la entonación melódica; participa en la elaboración del lenguaje automático; identifica contenidos absurdos, sustantivos y adjetivos, no verbos; dispone de poca capacidad para leer y de ninguna para escribir.

H. Derecho / H. Izquierdo

• Intuitivo / Lógico
• Imaginativo / Deductivo
• Sintético / Analítico
• Concreto / Abstracto
• Simultáneo / Secuencial
• Emocional / Racional
• Aposicional / Proposicional

Funciones por Lóbulo y Estructura

• LÓBULO FRONTAL: Motricidad, Lenguaje, Pensamiento
• LÓBULO PARIETAL: Sensaciones y percepciones somáticas. Integración de información multimodal.
• LÓBULO TEMPORAL: Memoria, Audición, Lenguaje, Integración sensorial
• LÓBULO OCCIPITAL: Visión, Reconocimiento de objetos, Acción guiada por la visión
• TÁLAMO: Cognitivas verbales y no verbales, Fluidez verbal, Denominación
• GANGLIOS BASALES: Núcleo caudado, Putamen, Globo pálido: Denominación, Activación y ejecución de movimientos

Principios de Organización Neocortical

• La Corteza está formada por muchos tipos de neuronas, las cuales están organizadas en capas.
• La corteza está organizada en columnas funcionales.
• En la Corteza existen múltiples representaciones de las funciones sensoriales y motoras.
• Estas representaciones muestran plasticidad.
• La actividad cortical viene influida por buclés de retroalimentación procedentes de varias regiones del cerebro anterior.
• La Corteza funciona utilizando procesos Jerárquicos y en Paralelo.

Bucles de Retroalimentación Cortico-subcorticales

El Tálamo, el Estriado y la Amígdala reciben información de la corteza y a su vez envían respuestas a la corteza y también al tronco encefálico. Los principales buclés son: Buclés corticotalámicos, Buclés corticoestriados, Buclés corticoamigdaloideos.

Bucles Corticotalámicos

El Tálamo juega un papel central en el funcionamiento de la neocorteza, puesto que proporciona las principales aferencias sensoriales a la corteza. Además, el Tálamo recibe proyecciones de la corteza. El Tálamo medio aporta las principales aferencias subcorticales a la corteza frontal.

Bucles Corticoestriados

El Estriado es uno de los principales blancos de eferencias de la corteza. Manda proyecciones al Troncoencefálico y no envía proyecciones a Médula espinal, sino que envía otra vez sus principales conecciones a la corteza vía tálamo. Por lo tanto, la principal función del estriado debe ser controlar la actividad cortical más que controlar el comportamiento directamente. El Estriado desempeña un papel especialmente importante en el control del movimiento (Ej: Parkinson).

Bucles Corticoamigdaloideos

La Amígdala tiene dos buclés distintos de retroalimentación hacia la corteza: Uno Indirecto vía tálamo medio y el otro es Directo. No es muy clara esta función. Sólo se sabe que la Amígdala juega un rol en el comportamiento afectivo lo que sugiere que podría añadir un tono afectivo a la actividad cortical.

Procesamiento en Paralelo: Significa que puede tener funciones distintas e independientes. Por lo mismo, las funciones de las columnas corticales pueden distinguirse entre si. Y podrían producir un efecto comportamental específico.