Evolución y Estructura del Sistema Nervioso: De Invertebrados a Vertebrados

Rasgos Evolutivos del Sistema Nervioso

A medida que avanzamos en la escala evolutiva, el sistema nervioso de los animales se hace cada vez más complejo. Presenta una serie de características:

• Aumenta el número de células nerviosas.
• Concentración de células nerviosas en la parte delantera de la cabeza del animal (cefalización).
• Aumenta el número de conexiones sinápticas.
• Las células nerviosas se especializan para llevar a cabo diferentes funciones.

Sistema Nervioso de los Invertebrados

La actividad vital de los animales está relacionada con la organización y complejidad de su sistema nervioso. Hay varios modelos:

• Celentéreos: Estructura reticular con células nerviosas que forman una red.
• Equinodermos: Estructura radial que consiste en una red de células nerviosas entrelazadas.
• Platelmintos y Nematodos: Tienen simetría bilateral y ganglios cerebrales que forman un cerebro primitivo.
• Anélidos y Artrópodos: Tienen ganglios cerebrales y periféricos.
• Moluscos: Son un buen ejemplo de la relación entre el sistema nervioso y los ámbitos de vida. Los sésiles y de movimientos lentos, como las almejas, no tienen cefalización. Los cefalópodos tienen el sistema nervioso central más sofisticado de todos los invertebrados.

Sistema Nervioso de los Vertebrados

Todos los vertebrados tienen la misma estructura básica. El sistema nervioso se origina a partir del ectodermo, que forma el tubo neural. En la parte anterior se originan las estructuras del encéfalo, y en la parte posterior, la médula espinal.

Diencéfalo

• Tálamo: Centro de transmisión de los mensajes motores y sensoriales. En los mamíferos, todos los mensajes sensoriales, excepto el olfato, son enviados al tálamo antes de ser transmitidos hacia las áreas sensoriales del cerebro.
• Hipotálamo: Es el principal centro de integración para la regulación de las vísceras. Está localizado por encima del tálamo, envía información al bulbo raquídeo y a la médula espinal, además, relaciona el sistema nervioso y endocrino. En reptiles, aves y mamíferos, regula la temperatura corporal, el equilibrio hídrico del cuerpo y las reacciones emocionales y sexuales.

Mesencéfalo

En el mesencéfalo se recibe y se integra la información sensorial, y desde aquí se envían las instrucciones a los nervios motores adecuados. Los lóbulos ópticos se especializan en las interpretaciones visuales.

Rombencéfalo

En el rombencéfalo se encuentra el cerebelo, que coordina la actividad muscular. El desarrollo del cerebelo se relaciona con la magnitud y complejidad de la actividad muscular; por ello, su tamaño y forma varían en las diferentes clases de vertebrados.

Aunque los vertebrados tienen la misma estructura encefálica fundamental, ciertas partes del encéfalo, como el cerebelo y el cerebro, se especializan y son más complejas en los vertebrados superiores. El telencéfalo da origen al cerebro y a los bulbos olfatorios.

La mayor parte del cerebro está formada por axones con mielina, que forman la materia blanca, mientras que la corteza cerebral está formada por materia gris, que tiene cuerpos neuronales y dendritas sin mielina.

En los mamíferos, el cerebro se encarga de muchas funciones que en los vertebrados inferiores realizan otras regiones del encéfalo. Además, en los mamíferos se desarrollan funciones más complejas, como las de asociación sensorial, motora y de aprendizaje.

En los mamíferos simples, la corteza cerebral puede ser lisa; en cambio, en los mamíferos más complejos, el área se ve incrementada por muchos pliegues, las circunvoluciones.

Estructura del Sistema Nervioso de los Vertebrados

• Sistema Nervioso Central (SNC): Está formado por el encéfalo y la médula espinal. Es el centro de control que integra la información que llega y elabora respuestas adecuadas.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Está formado por los nervios (craneales y espinales) y los ganglios nerviosos periféricos. Este sistema se subdivide en dos:
  • Sistema Nervioso Somático: Formado por nervios que unen el SNC con los órganos efectores. Es el responsable del movimiento corporal voluntario y de la interacción con el entorno.
  • Sistema Nervioso Autónomo: Controla las funciones vitales involuntarias (respiración, latido del corazón, etc.). Tiene dos vías:
    1. Simpática: Libera hormonas, como la adrenalina, preparando al cuerpo para situaciones de estrés o actividad intensa (respuesta de "lucha o huida").
    2. Parasimpática: Actúa en situaciones de reposo y calma, promoviendo la conservación de energía y la homeostasis.

La Neurona y la Sinapsis

La neurona está especializada en generar y propagar impulsos nerviosos, que son cambios de polaridad a través de la membrana plasmática neuronal.

Cuando no hay estímulo, la neurona está en reposo y su membrana está polarizada, ya que tiene mayor cantidad de cargas positivas en el exterior. Esta diferencia es posible gracias a la bomba sodio-potasio de la membrana, que fuerza la salida de 3 iones sodio (Na+) y deja entrar 2 iones potasio (K+).