Sistema nervioso central

Definición

El central nervioso (SNC) está formado por el cerebro y la médula espinal. Este sistema corporal se encarga de integrar y coordinar las actividades de todo el cuerpo. A través de estas estructuras físicas, se experimentan el pensamiento, la emoción y la sensación y se coordinan los movimientos corporales.

Visión general

Se puede pensar en el sistema nervioso central como el sistema de coordinación e integración dentro de los organismos. El SNC toma señales del sistema nervioso periférico, las procesa y luego crea nuevas señales para coordinar acciones de diferentes sistemas corporalesPor ejemplo, el metabolismo y la homeostasis a corto y largo plazo se regulan mediante una estrecha interacción entre el sistema nervioso central y el sistema endocrino.

Si bien el SNC está compuesto funcionalmente por neuronas, otros tipos de células, como las células gliales, desempeñan importantes funciones de apoyo. Algunos nervios craneales, como los nervios óptico y olfatorio, también se consideran parte del sistema nervioso central. Todos los demás nervios son parte del sistema nervioso periférico, pero aún se conectan al SNC. Como tal, el sistema nervioso central es el centro de procesamiento coordinado del cuerpo.

Diagrama del sistema nervioso central
Diagrama del sistema nervioso central

Función del sistema nervioso central

Coordinación y Movimiento

La función principal del sistema nervioso central es la integración y la coordinación. El SNC recibe información de una variedad de fuentes diferentes e implementa una respuesta apropiada a los estímulos, de manera cohesiva. Por ejemplo, para caminar, el SNC necesita señales visuales y tegumentarias: la textura de la superficie, su inclinación, la presencia de obstáculos, etc.

Con base en estos estímulos, el SNC altera la contracción del músculo esquelético. Una vez que los bebés aprenden a caminar, esto sucede de manera involuntaria y ya no requiere pensamiento consciente o concentración. Se requiere un proceso similar de recibir estímulos complejos y generar una respuesta coordinada para actividades muy variadas, ya sea equilibrar una bicicleta, mantener una conversación o montar una respuesta inmune.

Pensamiento y procesamiento

El SNC, especialmente el cerebro, se considera el asiento físico de la mayoría de las funciones mentales de orden superior. Las conexiones neuronales forman la base del pensamiento y la retención de la memoria. El cerebro juega un papel importante en el desarrollo del habla, el lenguaje y la comunicación. Estas tareas implican una asociación de símbolos y sonidos abstractos con objetos y emociones concretos. La motivación, la ambición, la recompensa y la satisfacción también están mediadas por conexiones neuronales en el SNC.

Al mismo tiempo, el sistema límbico del cerebro también controla las emociones y los impulsos más básicos, como el placer, el miedo, la ira, el hambre, la sed, la somnolencia y el deseo sexual.Además, los reflejos involuntarios están mediados por la médula espinal, lo que brinda protección y previene rápidamente las lesiones.

El SNC influye directa o indirectamente en casi todos los sistemas de órganos internos, ya sea relacionados con la respiración, la digestión, la excreción, la circulación o la reproducción.

Partes del sistema nervioso central

En los vertebrados, el cerebro y la médula espinal están encerrados en cavidades óseas, el cerebro reside dentro del cráneo y la columna vertebral protege la médula espinal. Tres cubiertas membranosas, llamadas meninges, brindan apoyo mecánico y protección al sistema nervioso central. Estas meninges se denominan piamadre, aracnoides y duramadre. Pia mater es la capa más cercana al tejido nervioso y la duramadre se encuentra junto al hueso.

Además, el líquido cefalorraquídeo (LCR), producido en las cuatro cavidades ventriculares del cerebro, fluye entre la piamadre y la aracnoides, proporcionando protección contra patógenos y soporte mecánico a todo el sistema nervioso central. Las células gliales especiales llamadas células ependimarias producen LCR.

El cerebro

El cerebro está compuesto por el cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico. El cerebro consta de dos hemisferios grandes delimitados por una banda gruesa de fibras nerviosas llamada cuerpo calloso. Cada uno de los hemisferios se puede dividir en cuatro lóbulos. Estos se denominan lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital.

Cada uno de estos lóbulos tiene una función relativamente distinta, relacionada con niveles más altos de cognición (lóbulo frontal ), estímulos somatosensoriales ( lóbulo parietal ), estímulos auditivos ( lóbulo temporal ) o estímulos visuales ( lóbulo occipital ). La localización de la función en diferentes lóbulos se descubrió inicialmente en pacientes con daño cerebral. Estudios posteriores han indicado un alto nivel de plasticidad, así como comunicación e integración entre neuronas en diferentes lóbulos.

El Cerebro

La capa externa del cerebro se llama corteza cerebral y generalmente es de color gris rosado y contiene cuerpos de células neurales. Se puede dividir en función de su función en áreas sensoriales, motoras y de asociación, como se muestra en la imagen siguiente. Por ejemplo, la corteza sensorial primaria recibe información sensorial del cuerpo, así como de órganos sensoriales especializados. Las áreas motoras están involucradas en el control y ejecución de actividades motrices voluntarias. Las áreas de asociación son necesarias para la percepción, el pensamiento abstracto y la asociación de nuevos estímulos sensoriales con la memoria.

Cerebro motor y sensorial de la corteza cerebral
Cerebro motor y sensorial de la corteza cerebral

Estas demarcaciones de la corteza cerebral generalmente se representan bilateralmente en ambos hemisferios como se ve en la imagen de abajo.

Motor sensorial cerebral
Motor sensorial cerebral

El cerebelo

El cerebelo es más pequeño que el cerebro, está formado por dos lóbulos y está ubicado detrás del tallo cerebral. Interviene en la coordinación de diferentes grupos musculares para producir movimientos suaves, controlando la postura y el equilibrio. Las neuronas del oído interno asociadas con el equilibrio transmiten su información al cerebelo, que también recibe información auditiva y visual.

El tronco cerebral

El tronco encefálico está formado por tres partes: el mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo. La médula controla la mayoría de las acciones involuntarias, mientras que el mesencéfalo y la protuberancia están asociados con funciones sensoriales, excitación y motivación. El tronco del encéfalo conecta el encéfalo con la médula espinal.

La medula espinal

La médula espinal mide aproximadamente 17 pulgadas de largo, se estrecha a lo largo de la columna vertebral en los seres humanos, comienza cerca del hueso occipital y termina en la región lumbar de la columna. Conecta el cerebro con la mayoría de las partes del cuerpo y al mismo tiempo contiene redes neuronales independientes para la generación de patrones y para la ejecución de reflejos.

Se puede dividir en 31 segmentos, cada uno de los cuales da lugar a un par de nervios espinales. Los nervios espinales transportan señales sensoriales y motoras entre el cuerpo y la médula espinal. La parte central de la médula espinal consta de una columna gris en forma de H que contiene los cuerpos celulares de las neuronas de la médula espinal. Los axones mielinizados de estas neuronas forman la sustancia blanca.

Ejemplo de actividad del sistema nervioso central

La clave del trabajo del CNS es la integración. Recibe información de varias fuentes y crea una respuesta cohesiva. Esto es particularmente importante para los animales en estructuras sociales complejas, como los seres humanos. Por ejemplo, encontrarse con un viejo amigo y ponerse al día con un café puede parecer un evento relajante. Sin embargo, para facilitar una interacción exitosa, el SNC debe estar lleno de actividad.

Comienza cuando ves a la amiga y la reconoces: tu cerebro está correlacionando las señales neuroquímicas recibidas del nervio óptico con la imagen que tienes en la memoria. Procede con el recuerdo de experiencias comunes y el deslizamiento hacia la lengua vernácula de una época anterior.

Algunas investigaciones sugieren que el SNC puede incluso asociar diferentes lenguajes corporales con diferentes conjuntos de personas o eventos. Puede encontrarse usando frases que no han estado en su vocabulario durante años o cambiando su acento y postura ligeramente, sin ser consciente de ello. El SNC recupera un recuerdo y correlaciona el recuerdo con tu situación actual para generar una respuesta emocional y fisiológica.

Enfermedad del sistema nervioso central

Infección

El SNC puede ser atacado por patógenos: bacterias (meningitis bacteriana), virus (encefalitis viral), hongos (meningitis fúngica, abscesos) o parásitos (toxoplasmosis, cisticercosis). Alternativamente, el SNC podría ser un sitio secundario para la infección en etapas avanzadas de la enfermedad de un órgano diferente, como en la tuberculosis o la sífilis. Las meninges que cubren el sistema nervioso central son particularmente susceptibles a la infección, especialmente cuando la cabeza trauma permite patógenos de otros órganos acceso a estos tejidos delicados, a través del líquido cefalorraquídeo.

Falta de flujo sanguíneo

El SNC también es particularmente susceptible a cambios en las redes vasculares que suministran nutrientes críticos, glucosa y oxígeno. Los bloqueos en los vasos sanguíneos o los capilares reventados pueden provocar accidentes cerebrovasculares debido a la muerte de las células neuronales. Dependiendo de la ubicación de la lesión y del tipo de atención médica recibida, el individuo podría sufrir pérdida de funciones sensoriales, motoras, cognitivas o asociativas. Algunas personas pierden la capacidad del lenguaje (afasia), algunas pierden la memoria, mientras que otras pueden perder la gama completa de movimientos voluntarios (parálisis).

Enfermedades neurodegenerativas

Las dolencias que conducen a la acumulación de desechos o proteínas desplegadas dentro de las células del cuerpo son particularmente debilitantes para el sistema nerviosoLas dolencias como la enfermedad de Alzheimer y Parkinson son trastornos neurodegenerativos progresivos. Los síntomas se vuelven más debilitantes con la edad, y aunque existe un factor genético claro involucrado en algunas de estas dolencias (enfermedad de Huntington) en la mayoría de las otras enfermedades neurodegenerativas, tanto factores genéticos como ambientales parecen estar involucrados.

La causa de la enfermedad de Alzheimer aún se desconoce, aunque las autopsias de pacientes que han padecido la enfermedad a menudo revelan placas de proteínas en el cerebro. Podría haber participación de deficiencia de neurotransmisores, agregados de proteínas específicas, cambios en la estructura vascular del cerebro, agrandamiento de los ventrículos cerebrales y una contracción del tejido activo en la corteza cerebral.

La enfermedad de Parkinson implica una pérdida progresiva de la capacidad motora, que comienza con la motricidad fina y cambios en la postura y el equilibrio. Con el tiempo, todos los movimientos deliberados se vuelven difíciles. La región principal del cerebro afectada por la enfermedad es la sustancia negra, una región del mesencéfalo. Al igual que en el Alzheimer, se desconoce la causa definitiva de la enfermedad de Parkinson.

Cáncer

El SNC también podría verse afectado por tumores y crecimientos cancerosos. Los síntomas dependerían de la ubicación del crecimiento, el tamaño, la malignidad y el sitio de origen. Por lo tanto, podrían provocar dolores de cabeza, pérdida de la capacidad cognitiva, pérdida de audición, cambios en el control motor y las funciones autónomas. Los crecimientos tumorales pueden deberse a diferentes factores: exposición a radiaciones ionizantes, contaminantes ambientales cancerígenos, infecciones retrovirales, mutaciones genéticas hereditarias o pueden ser de origen idiopático, sin agentes causales evidentes.

Alcoholismo y adicción

La adicción es una enfermedad del cerebro en la que los patrones de funcionamiento normal del cerebro se ven alterados por el uso de drogas o alcohol. Por ejemplo, un estimulante como la cocaína aumentará el flujo sanguíneo y la liberación de neurotransmisores en el cerebro, dándole una sensación exagerada de bienestar. Con el tiempo, el cerebro se condicionará para esperar estas liberaciones masivas y, sin la cocaína, el cerebro y el cuerpo experimentarán abstinencia.

El alcohol es un depresor, lo que significa que ralentiza los sistemas corporales como la frecuencia cardíaca y la respiración. Como cualquier droga, el alcohol cambia la forma en que funciona el cerebro. Los alcohólicos a largo plazo pueden tener síntomas de abstinencia violentos porque su cerebro y su cuerpo se han acostumbrado a sufrir una depresión grave. Otros depresores, como la heroína, crean acciones similares y también conducen a una adicción severa.