4.4: El Sistema Nervioso Central

Objetivos de aprendizaje

1. Nombrar las estructuras que componen el sistema nervioso central
2. Identificar las tres partes principales del cerebro
3. Describir los lóbulos del cerebro y sus ubicaciones
4. Identificar los componentes del diencéfalo y describir sus funciones
5. Identificar las regiones del tronco encefálico y describir sus funciones
6. Identificar las principales estructuras del sistema límbico y describir sus funciones
7. Describir la estructura y función del cerebelo
8. Describir la estructura y función de la médula espinal

Visión general

Este módulo define el sistema nervioso central (el cerebro y la médula espinal) y entra en detalles sobre sus componentes. Se discuten las estructuras y funciones del cerebro, incluyendo el cerebro: hemisferios y lateralización, la corteza cerebral, los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital; el tronco encefálico: diencéfalo, mesencéfalo, pones y médula; el sistema límbico; y el cerebelo; así como estructuras, función y lesión de la médula espinal.

Homúnculo

Figura\(\PageIndex{1}\): Vista frontal y posterior de un modelo de homúnculo sensorial.

La figura\(\PageIndex{1}\) es un modelo de aspecto muy extraño llamado homúnculo. Este modelo muestra la representación relativa de diferentes partes del cuerpo en la corteza sensorial primaria, un área en el lóbulo parietal del cerebro. Como puede ver, áreas más grandes del cerebro en esta región están asociadas con las manos, la cara y la lengua que los brazos, el torso, las piernas y los pies. Las áreas de representación más grandes en el cerebro dan como resultado una mayor sensibilidad en esas áreas del cuerpo. Dada la importancia del habla, la destreza manual y las interacciones sociales cara a cara en los seres humanos, no es sorprendente que se necesiten áreas relativamente grandes del cerebro para transmitir la sensación de estas partes del cuerpo. (Hay una representación de aspecto similar de las funciones motoras voluntarias llamadas homúnculo motor que se encuentra en la corteza motora primaria, un área en el lóbulo frontal del cerebro). El cerebro es el órgano más complejo del cuerpo humano y forma parte del sistema nervioso central.

¿Qué es el Sistema Nervioso Central?

El sistema nervioso central (SNC) es la parte del sistema nervioso que incluye el cerebro y la médula espinal. La figura\(\PageIndex{2}\) muestra el sistema nervioso central tanto como aparece en el cuerpo disecado por la parte posterior y también completamente retirado del cuerpo. El sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico (SNP, la otra división principal, que se aborda en un módulo separado), trabajan juntos para controlar prácticamente todas las funciones corporales.

Figura\(\PageIndex{2}\): El sistema nervioso central humano. Una disección de vista posterior del cerebro y la médula espinal (grabado de líneas coloreadas por W.H. Lizars, circa 1827) y un cerebro y médula espinal conservados.

El Cerebro

El cerebro es el centro de control no sólo del resto del sistema nervioso sino de todo el organismo. El cerebro adulto constituye sólo alrededor del dos por ciento del peso del cuerpo, pero utiliza alrededor del 20 por ciento de la energía total del cuerpo. El cerebro contiene aproximadamente 86 mil millones de neuronas (Lent et al., 2012), y cada neurona tiene miles de conexiones sinápticas con otras neuronas. Se estima que el cerebro también tiene aproximadamente el mismo número de células gliales que las neuronas. ¡No es de extrañar que el cerebro use tanta energía! Además, el cerebro utiliza principalmente glucosa para obtener energía. Como resultado, si el cerebro se ve privado de glucosa, puede llevar a la inconsciencia.

Figura\(\PageIndex{3}\): Las partes principales del cerebro son el cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico. La médula es parte del tronco encefálico.

El cerebro controla procesos mentales como el razonamiento, la imaginación, la memoria y el lenguaje. También interpreta la información de los sentidos y ordena las respuestas del cuerpo. Controla procesos fisiológicos básicos como la respiración y los latidos del corazón así como actividades voluntarias como caminar y escribir. El cerebro tiene tres partes principales: el cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico (Figura\(\PageIndex{3}\)). La figura muestra el cerebro desde el lado izquierdo de la cabeza. Muestra cómo aparecería el cerebro si se extirparan el cráneo y las meninges. El tronco encefálico se une a la médula espinal a través de la médula. El cerebelo es una pequeña estructura en la parte posterior del cerebro. La mayor parte del cerebro es el cerebro.

Cerebro

El icónico manto gris del cerebro humano, que parece constituir la mayor parte de la masa cerebral, es el cerebro. Controla las funciones conscientes e intelectuales, como el razonamiento, el lenguaje, la memoria, la vista, el tacto y la audición. Cuando lees un libro, juegas un videojuego o reconoces a un compañero de clase, estás usando tu cerebro. La porción arrugada es la corteza cerebral (ver más abajo), y el resto de la estructura es profunda hasta esa cubierta externa.

Hemisferios y Lateralización del Cerebro

Existe una gran separación entre los dos lados del cerebro llamada fisura longitudinal. Separa el cerebro en dos mitades distintas, los hemisferios cerebrales derecho e izquierdo. Los dos hemisferios están conectados por un grueso haz de axones, conocido como el cuerpo calloso, que se encuentra en lo profundo del cerebro. El cuerpo calloso es la vía principal de comunicación entre los dos hemisferios, conectando cada punto de la corteza cerebral con el punto de imagen especular en el hemisferio opuesto. La ubicación del cuerpo calloso se muestra con un contorno punteado en la Figura\(\PageIndex{4}\), como si estuvieras mirando por fuera y en lo profundo del cerebro. La figura\(\PageIndex{5}\) muestra una imagen tridimensional del cuerpo calloso en relación con otras estructuras cerebrales profundas y rodeado por el cerebro.

Figura\(\PageIndex{4}\): El cerebro es un gran componente del SNC en humanos, y el aspecto más obvio del mismo es la superficie plegada llamada corteza cerebral.

Figura\(\PageIndex{5}\): El cuerpo calloso (mostrado en rojo) es un haz grueso de axones que conecta los hemisferios izquierdo y derecho del cerebro. Se encuentra en lo profundo del cerebro.

Los hemisferios derecho e izquierdo del cerebro son similares en forma, y la mayoría de las áreas del cerebro se encuentran en ambos hemisferios. Algunas áreas, sin embargo, muestran lateralización, o una concentración en un hemisferio u otro. Por ejemplo, en la mayoría de las personas, las funciones del lenguaje están más concentradas en el hemisferio izquierdo, mientras que el razonamiento abstracto y las habilidades visual-espaciales están más concentradas en el hemisferio derecho.

Por razones que aún no están claras, cada hemisferio del cerebro interactúa principalmente con el lado contralateral (opuesto) del cuerpo. El lado izquierdo del cerebro recibe mensajes y envía comandos al lado derecho del cuerpo, y el lado derecho del cerebro recibe mensajes y envía comandos al lado izquierdo del cuerpo. Los nervios sensoriales desde la médula espinal hasta el cerebro y los nervios motores desde el cerebro hasta la médula espinal cruzan al otro lado del cuerpo.

Corteza Cerebral

El cerebro está cubierto por una capa continua de materia gris que se envuelve alrededor de cada lado del cerebro anterior: la corteza cerebral. Esta delgada (de apenas unos milímetros de espesor), extensa región de materia gris arrugada es la responsable de la mayor parte del procesamiento de la información y funciones superiores del sistema nervioso. La corteza cerebral tiene muchos pliegues en ella que aumentan en gran medida la superficie del cerebro. Un giro (plural = giro) es la cresta de una de esas arrugas, y un surco (plural = sulci) es el surco entre dos giras. El patrón de estos pliegues de tejido indica regiones específicas de la corteza cerebral. Al nacer, la cabeza del recién nacido está limitada por el tamaño del canal de parto, y el cerebro debe encajar dentro de la cavidad craneal del cráneo. El extenso plegamiento en la corteza cerebral permite que más materia gris encaje en este espacio limitado. Si la materia gris de la corteza cerebral en un adulto se desprendiera del cerebro y se extendiera plana, su área de superficie sería de aproximadamente 2,500 cm ² (2.5 pies ²), o aproximadamente del tamaño de la parte superior de una mesa de cartas.

Lóbulos de la Corteza Cerebral

La superficie del cerebro se puede mapear sobre la base de las ubicaciones de grandes giras y surcos. Usando estos puntos de referencia, la corteza se puede separar en cuatro regiones principales, o lóbulos (Figura\(\PageIndex{6}\)). El surco lateral que separa el lóbulo temporal de las otras regiones es uno de esos puntos de referencia.

Superior al surco lateral son el lóbulo frontal y el lóbulo parietal, los cuales están separados entre sí por el surco central. El giro más posterior del lóbulo frontal es el giro precentral, que es donde se encuentra la corteza motora primaria, mientras que el giro más anterior del lóbulo parietal es el giro poscentral, que es donde se encuentra la corteza somatosensorial primaria. (La corteza somatosensorial primaria es el área que\(\PageIndex{1}\) representa el homonculo en la Figura).

La región posterior de la corteza es el lóbulo occipital, que no tiene un borde anatómico obvio entre éste y los lóbulos parietales o temporales en la superficie lateral del cerebro. De la superficie medial, el surco parieto-occipital separa los lóbulos parietal y occipital.

La figura solo\(\PageIndex{7}\) tiene los cuatro lóbulos etiquetados para una referencia más rápida. Los lóbulos están asociados con múltiples funciones. La imagen muestra una función de cada lóbulo: frontal se asocia con razonamiento, parietal con tacto, occipital con vista y temporal con audición. Los lóbulos (que se encuentran en cada hemisferio del cerebro) se describen con mayor detalle a continuación.

Figura\(\PageIndex{6}\): Circunvoluciones mayores, surcos y lóbulos de la corteza cerebral.

Figura\(\PageIndex{7}\): Los cuatro lóbulos principales del cerebro.

Lóbulo Frontal

Los lóbulos frontales se encuentran en la parte frontal del cerebro detrás de la frente. Los lóbulos frontales están asociados con funciones ejecutivas como atención, autocontrol, planeación, resolución de problemas, razonamiento, pensamiento abstracto, lenguaje y personalidad. Otra función importante de los lóbulos frontales es el movimiento- como se mencionó anteriormente, la circunvolución precentral (indicada en la Figura\(\PageIndex{6}\)) contiene la corteza motora primaria. Al igual que el homúnculo sensorial representado al inicio de esta sección (Figura\(\PageIndex{1}\)), existe una representación igualmente desproporcionada del control motor voluntario (el homúnculo motor) ubicado en la circunvolución precentral. La figura\(\PageIndex{8}\) muestra las áreas de la corteza motora primaria dedicadas al movimiento de diversas áreas del cuerpo. Observe que al igual que el homúnculo sensorial, las manos, los dedos, el pulgar y las áreas faciales tienen una mayor proporción de la corteza que las áreas con un movimiento menos afinado (como los hombros, el tronco y las caderas, por ejemplo).

Figura\(\PageIndex{8}\): Diferentes regiones de la corteza motora controlan diferentes grupos musculares y sus regiones vecinas controlan grupos musculares vecinos. Aunque se muestra el hemisferio derecho, también existe una imagen especular en el hemisferio izquierdo. Tenga en cuenta que todas las áreas del cuerpo que tienen control motor voluntario están representadas en la corteza motora primaria.

Lóbulo parietal

Los lóbulos parietales se localizan posteriores a los lóbulos frontales en la parte superior de la cabeza. Los lóbulos parietales están involucrados en las sensaciones corporales, incluyendo la temperatura, el tacto y el dolor. Como se mencionó anteriormente, la circunvolución postcentral (indicada en la Figura\(\PageIndex{6}\)) contiene la corteza somatosensorial primaria. El modelo de homúnculo sensorial representado al inicio de esta sección (Figura\(\PageIndex{1}\)) muestra el extraño carácter que resulta de hacer que las áreas del cuerpo sean proporcionales a su representación en el cerebro. El dibujo de la Figura\(\PageIndex{9}\) muestra el homúnculo sensorial extendido a lo largo de la circunvolución postcentral del lóbulo parietal. Observe que áreas que tienen sensación pero no control motor voluntario (como los genitales y los órganos intraabdominales) están presentes en la corteza somatosensorial primaria pero no en la corteza motora primaria (Figura\(\PageIndex{8}\)). La lectura y la aritmética también son funciones de los lóbulos parietales.

Figura\(\PageIndex{9}\): Mapa somatosensorial. El mapa sensorial de tu cuerpo representado en la corteza somatosensorial primaria de tu cerebro no es proporcional al tamaño real de las partes de tu cuerpo. Las áreas sensibles como su cara (particularmente sus labios) y las manos (particularmente los dedos) ocupan una sección más grande de la corteza que las áreas menos sensibles como sus extremidades (brazos y piernas) o tronco. Aunque se muestra el hemisferio izquierdo, también existe una imagen especular en el hemisferio derecho. Tenga en cuenta que todas las áreas del cuerpo que registran sensaciones táctiles están representadas en la corteza somatosensorial primaria.

Lóbulo Temporal

Los lóbulos temporales se localizan a los lados de la cabeza por debajo de los lóbulos frontal y parietal. Los lóbulos temporales permiten la formación y recuperación de recuerdos, la integración de recuerdos y sensaciones, y la percepción de los sentidos del oído (audición), y el olfato (olfato); la corteza auditiva primaria y la corteza olfativa primaria se encuentran ambas en los lóbulos temporales.

Lóbulo occipital

Los lóbulos occipitales se encuentran en la parte posterior de la cabeza por debajo de los lóbulos parietales. Los lóbulos occipitales son los más pequeños de los cuatro pares de lóbulos. La corteza visual primaria se localiza en los lóbulos occipitales, y se dedican casi exclusivamente a la visión.

tronco encefálico

Como se señala por separado (ver el módulo de estructura del sistema nervioso), a veces el diencéfalo se considera como una región adicional separada, y a veces se incluye como la parte superior del tronco encefálico (Basinger y Hogg, 2021), como es aquí. El tronco encefálico es la región central del cerebro que conecta el cerebro (en el extremo superior) con el diencéfalo, mesencéfalo, pones, médula, y finalmente se une a la médula espinal (en el extremo inferior). El cerebelo se une al tronco encefálico, pero se considera una región separada del cerebro adulto.

Uno de los papeles más importantes del tronco encefálico es el de una “carretera de la información”. Es decir, toda la información que viene del cuerpo al cerebro y la información del cerebro al cuerpo pasan por el tronco encefálico. Las vías sensoriales para cosas como el dolor, la temperatura, el tacto y la sensación de presión van hacia arriba hasta el cerebro, y las vías motoras para el movimiento y otros procesos corporales descienden hasta la médula espinal. La mayoría de los axones en las vías motoras cruzan de un lado del SNC al otro a medida que pasan por la médula. Como resultado, el lado derecho del cerebro controla gran parte del movimiento en el lado izquierdo del cuerpo, y el lado izquierdo del cerebro controla gran parte del movimiento en el lado derecho del cuerpo. De manera similar, los axones en las vías sensoriales se cruzan de un lado del SNC al otro ya sea en la médula espinal o en la médula (dependiendo de la información sensorial específica transportada, como el dolor versus el tacto localizado), de tal manera que el lado derecho del cerebro recibe sensación principalmente del lado izquierdo del cuerpo y viceversa.

Diencéfalo

El diencéfalo (“a través del cerebro”) es la única región del cerebro adulto que conserva su nombre del desarrollo embrionario. Conecta el cerebro y el resto del sistema nervioso, con una excepción. El tronco encefálico, la médula espinal y el SNP envían información al cerebro a través del diencéfalo, y la salida del cerebro luego vuelve a través del diencéfalo. La única excepción a este patrón es el sentido del olfato (olfato), que conecta primero directamente con el cerebro. El diencéfalo comprende la superficie ventral del prosencéfalo (y se conecta al cono cónico del mesencéfalo, los pones y la médula, las estructuras restantes en el tronco encefálico).

El diencéfalo se localiza en lo profundo del cerebro y constituye las paredes del tercer ventrículo. El diencéfalo puede describirse como cualquier región del cerebro con “tálamo” en su nombre. Las dos regiones principales del diencéfalo son el tálamo mismo y el hipotálamo (Figura\(\PageIndex{10}\)). También hay otras estructuras, como el epítálamo, que contiene la glándula pineal.

Figura\(\PageIndex{10}\): El diencéfalo.

Tálamo

El tálamo, que se encuentra por encima del hipotálamo (Figura\(\PageIndex{10}\) y Figura\(\PageIndex{11}\)), es un importante centro de información que viaja de ida y vuelta entre la médula espinal, el tronco encefálico y el cerebro. Filtra la información sensorial que viaja al cerebro. Transmite señales sensoriales a la corteza cerebral y señales motoras a la médula espinal. También participa en la regulación de la conciencia, el sueño y el estado de alerta. Como se señaló anteriormente, el olfato es el único sentido que viaja directamente a la corteza y no viaja primero a través del tálamo (como parte del diencéfalo). Sin embargo, los mensajes olfativos sí viajan desde la corteza hasta el tálamo, por lo que el olfato sigue siendo un participante en las funciones de “relevo sensorial” del tálamo.

Hipotálamo

El hipotálamo (“debajo del tálamo”) es aproximadamente del tamaño de una almendra y es responsable de ciertos procesos metabólicos y otras actividades del sistema nervioso autónomo, incluyendo la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca, el hambre, la sed, la fatiga, el sueño, la vigilia y los ritmos circadianos (24 horas). El hipotálamo es también un importante centro emocional del cerebro. El hipotálamo puede regular tantas funciones corporales porque responde a muchas señales internas y externas diferentes, incluyendo mensajes del cerebro, luz, hormonas esteroides, estrés, y patógenos invasores, entre otros.

Una forma en que el hipotálamo influye en las funciones corporales es sintetizando hormonas que influyen directamente en los procesos corporales. Por ejemplo, sintetiza la hormona oxitocina, que estimula las contracciones peneanas y vaginales durante el orgasmo, las contracciones uterinas durante el parto y la disminución de la leche durante la lactancia. También sintetiza la hormona vasopresina (también llamada hormona antidiurética), que estimula a los riñones a reabsorber más agua y excretar orina más concentrada. Estas dos hormonas son enviadas desde el hipotálamo a través de una estructura similar a un tallo llamada infundíbulo (“tallo pituitario”, ver Figura\(\PageIndex{11}\)) directamente a la porción posterior (posterior) de la glándula pituitaria, que las secreta a la sangre.

La principal forma en que el hipotálamo influye en las funciones corporales es controlando la glándula pituitaria, conocida como la “glándula maestra” del sistema endocrino. (El sistema endocrino se considera por separado en el módulo de comunicación y sistema endocrino). El hipotálamo sintetiza neurohormonas llamadas factores liberadores que viajan a través del infundíbulo directamente a la parte anterior (frontal) de la glándula pituitaria. Los factores liberadores generalmente estimulan o inhiben la secreción de hormonas hipofisarias anteriores, la mayoría de las cuales controlan otras glándulas del sistema endocrino.

La figura\(\PageIndex{11}\) muestra dónde se encuentran el tálamo, el hipotálamo y la glándula pituitaria (generalmente considerada una extensión del hipotálamo) en el cerebro. El cerebro, el hipotálamo y el tálamo existen en dos mitades, una en cada hemisferio. La glándula pituitaria es una estructura única en el centro, conectada al hipotálamo por el infundíbulo (o “tallo pituitario”).

Figura\(\PageIndex{11}\): Justo inferior (y profundo) al cerebro está el tálamo. El hipotálamo se localiza un poco anterior e inferior al tálamo. La glándula pituitaria se une al hipotálamo a través de un tallo llamado infundíbulo.

Las partes restantes del tronco encefálico son el mesencéfalo, los pones y la médula, que se muestran en la Figura\(\PageIndex{12}\) a continuación. Estas estructuras están principalmente involucradas en las funciones inconscientes del sistema nervioso autónomo así como en varios tipos de información sensorial. También ayudan a coordinar grandes movimientos corporales como caminar y correr.

Figura\(\PageIndex{12}\): El tronco encefálico incluye el mesencéfalo, los pones y la médula

Mencéfalo

El mesencéfalo coordina las representaciones sensoriales de la vista (sistema visual- los colliculos superiores), el sonido (sistema auditivo- los colliculos inferiores) y los espacios perceptuales somatosensoriales, traduciendo estas entradas antes de enviarlas al prosencéfalo.

Pons

El pons (“puente”) es la conexión principal con el cerebelo. Transmite mensajes entre otras partes del cerebro (principalmente el cerebro y el cerebelo) y envía mensajes para paralizar los músculos principales del cuerpo durante el sueño REM. Algunos investigadores han planteado la hipótesis de que los pons juegan un papel en el sueño. Algunas de las funciones de los pones son compartidas por la médula, como la regulación de varias funciones cruciales, incluyendo el sistema cardiovascular y los sistemas respiratorios, y los latidos cardíacos y las frecuencias respiratorias.

Médula

La médula (también llamada médula oblongata) controla varias funciones homeostáticas subconscientes como la respiración, la actividad del corazón y los vasos sanguíneos, la deglución y la digestión.

Sistema límbico

El sistema límbico es una colección de estructuras del cerebro y el diencéfalo que están involucradas en la emoción, la motivación y la memoria. Aunque todavía en debate, las estructuras más reconocidas como pertenecientes a este sistema son la circunvolución cingulada, el hipocampo, la amígdala, las estructuras olfativas y diversos núcleos del diencéfalo. Aquí nos centraremos en la circunvolución cingulada, el hipocampo y la amígdala (Figura\(\PageIndex{13}\)). La circunvolución cingulada (de color verde en la figura) se localiza en la superficie sagital media de la corteza, inmediatamente superior al cuerpo calloso y alrededor del diencéfalo. El giro cingulado enfoca la atención en eventos que son emocionalmente sobresalientes. El hipocampo (de color púrpura en la figura) es un núcleo con forma de caballito de mar, de ahí su nombre. El hipocampo es esencial para formar recuerdos y almacenarlos a largo plazo y se encuentra en lo profundo del lóbulo temporal. Por último, la amígdala (también llamada cuerpo amígdaloide, de color azul en la figura) está conectada al extremo anterior del hipocampo y está involucrada en múltiples aspectos de la emoción, incluyendo la codificación de recuerdos relacionados con estados altamente emocionales. La amígdala es especialmente importante para el miedo a las emociones.

Figura\(\PageIndex{13}\): El Sistema Límbico incluye componentes tanto del diencéfalo (grupo anterior de núcleos talámicos, hipotálamo y cuerpo mamilar) como del cerebro (giro cingulado, giro parahipocampo, hipocampo y cuerpo amígdaloide). Las estructuras etiquetadas adicionalmente para referencia son el cuerpo calloso, el fórnix y la glándula pineal.

Cerebelo

El cerebelo, como su nombre indica, es el “pequeño cerebro”, justo debajo del cerebro y en la parte posterior del cerebro detrás del tronco encefálico. Está cubierto de giras y surcos como el cerebro, y parece una versión en miniatura de esa parte del cerebro Figura\(\PageIndex{14}\). El cerebelo es en gran parte responsable de comparar la información del cerebro con la retroalimentación sensorial desde la periferia a través de la médula espinal. Representa aproximadamente el 10 por ciento de la masa del cerebro. El cerebelo coordina los movimientos corporales y participa en movimientos que se aprenden con la práctica repetida. Por ejemplo, cuando golpeas un softbol con un bate o un toque escribe en un teclado estás usando tu cerebelo. Muchas vías nerviosas vinculan el cerebelo con las neuronas motoras en todo el cuerpo.

Figura\(\PageIndex{14}\): El cerebelo. El cerebelo se sitúa en la superficie posterior del tronco encefálico. La entrada descendente del cerebelo entra a través de la gran estructura de materia blanca de los pones. La entrada ascendente desde la periferia y la médula espinal ingresa a través de las fibras de la aceituna inferior. La salida va al mesencéfalo, que envía una señal descendente a la médula espinal.

Médula Espinal

La descripción anterior del SNC se concentra en las estructuras del cerebro, pero la médula espinal es otro órgano importante del sistema. La médula espinal es un haz largo, delgado y tubular de tejidos nerviosos que se extiende desde el tronco encefálico hacia abajo a través del centro de la espalda y la pelvis. Se resalta en amarillo en la Figura\(\PageIndex{15}\).

Figura\(\PageIndex{15}\): La médula espinal (mostrada en amarillo) va desde la cara inferior del cerebro hasta la parte baja de la espalda. Los nervios espinales se muestran en negro y los huesos se muestran en azul.

Estructura de la Médula Espinal

El centro de la médula espinal consiste en materia gris, que se compone principalmente de cuerpos celulares neuronales, incluyendo interneuronas y neuronas motoras. La materia gris está rodeada de materia blanca que consiste principalmente en axones mielinizados de neuronas motoras y sensoriales. Los axones neuronales sensoriales ingresan al lado posterior a través de la raíz nerviosa dorsal (/posterior). Los axones de las neuronas motoras emergen del lado anterior a través de la raíz nerviosa ventral (/anterior). Nótese que es común ver los términos dorsal (dorsal = espalda) y ventral (ventral = vientre) utilizados indistintamente con posterior y anterior, particularmente en referencia a los nervios y las estructuras de la médula espinal. El canal central viaja a través del centro de la médula espinal. El canal central está lleno de líquido cefalorraquídeo (LCR). La figura\(\PageIndex{16}\) muestra la materia gris, la materia blanca, el canal central, las raíces dorsales y las raíces ventrales de la médula espinal.

Figura\(\PageIndex{16}\): Sección transversal de la médula espinal que muestra el canal central, la materia gris y blanca, y las raíces dorsales y ventrales de los nervios espinales.

En cada nivel de la médula espinal, las raíces dorsal y ventral se unen para formar los nervios espinales. Debido a que la médula espinal es más corta que la columna vertebral en la que está encerrada, las raíces nerviosas deben viajar más abajo para salir por la vértebra asociada. Los nervios espinales conectan la médula espinal con el SNP y entran/salen de la médula espinal entre las vértebras (Figura\(\PageIndex{17}\)).

Figura\(\PageIndex{17}\): Este modelo muestra tres vértebras (blancas) con nervios espinales ramificados (amarillos) que emergen de cada lado de la médula espinal entre vértebras. También se muestran en amarillo discos tipo panqueque entre vértebras que ayudan a amortiguar y mantener el espacio entre las vértebras óseas adyacentes.

Cuernos grises

En sección transversal, la materia gris de la médula espinal tiene la apariencia de una prueba de transferencia de tinta, con la propagación de la materia gris en un lado replicado en el otro, una forma que recuerda a una “H” mayúscula bulbosa o una mariposa. Como se muestra en la Figura\(\PageIndex{18}\), la materia gris se subdivide en regiones a las que se hace referencia como cuernos.

El cuerno posterior es responsable del procesamiento sensorial. El cuerno anterior envía señales motoras a los músculos esqueléticos. El cuerno lateral, que solo se encuentra en las regiones torácica, lumbar superior y sacra, es el componente central de la división simpática del sistema nervioso autónomo.

Figura\(\PageIndex{18}\): Sección transversal de la médula espinal La sección transversal de un segmento de médula espinal torácica muestra los cuernos posterior (dorsal), anterior (ventral) y lateral de materia gris, así como las columnas posterior (dorsal), anterior (ventral) y lateral de materia blanca. Microscopía óptica × 40 aumentos.

Funciones de la Médula Espinal

La médula espinal sirve como superautopista de la información. Pasa mensajes del cuerpo al cerebro y del cerebro al cuerpo. Los nervios sensoriales (aferentes) transportan impulsos nerviosos al cerebro desde las células receptoras sensoriales en todas partes dentro y en el cuerpo. Los nervios motores (eferentes) transportan los impulsos nerviosos lejos del cerebro a las glándulas, órganos o músculos de todo el cuerpo.

La médula espinal también controla de forma independiente ciertas respuestas rápidas llamadas reflejos sin ninguna entrada del cerebro. Un receptor sensorial responde a una sensación y envía un impulso nervioso a lo largo de un nervio sensorial a la médula espinal. En la médula espinal, el mensaje pasa a una interneurona y de la interneurona a un nervio motor, que lleva el impulso a un músculo. El músculo se contrae en respuesta. Estas conexiones neuronales forman un arco reflejo, que no requiere ninguna entrada del cerebro. Sin duda usted mismo ha experimentado tales acciones reflejas. Por ejemplo, es posible que te hayas acercado para tocar una olla en la estufa, sin darte cuenta de que hacía mucho calor. Prácticamente en el mismo momento en que sientes el calor ardiente, sacas el brazo hacia atrás y sacas la mano de la olla.

Lesiones en la Médula Espinal

El daño físico a la médula espinal puede resultar en parálisis, que es una pérdida de sensibilidad y movimiento en parte del cuerpo. La parálisis generalmente afecta a todas las áreas del cuerpo por debajo del nivel de la lesión porque los impulsos nerviosos se interrumpen y ya no pueden viajar de un lado a otro entre el cerebro y el cuerpo más allá de ese punto. Si una lesión en la médula espinal no produce más que hinchazón, los síntomas pueden ser transitorios. Sin embargo, si las fibras nerviosas (axones) en la médula espinal están gravemente dañadas, la pérdida de función puede ser permanente. Estudios experimentales han demostrado que las fibras nerviosas espinales intentan volver a crecer, pero la destrucción tisular generalmente produce tejido cicatricial que no puede ser penetrado por los nervios que vuelven a crecer, así como otros factores que inhiben el recrecimiento de la fibra nerviosa en el sistema nervioso central.

Característica: Mi cuerpo humano

Cada año, muchos millones de personas tienen un derrame cerebral, y el accidente cerebrovascular es la segunda causa principal de muerte en adultos. El accidente cerebrovascular, también conocido como accidente cerebrovascular, ocurre cuando un flujo sanguíneo deficiente al cerebro provoca la muerte de las células cerebrales. Hay dos tipos principales de trazos:

• Los accidentes cerebrovasculares isquémicos ocurren por falta de flujo sanguíneo debido a un coágulo de sangre en una arteria que va al cerebro.
• Los accidentes cerebrovasculares hemorrágicos ocurren por sangrado de un vaso sanguíneo roto en el cerebro.

Cualquier tipo de accidente cerebrovascular puede resultar en parálisis, pérdida de la capacidad de hablar o comprender el habla, pérdida del control de la vejiga, cambios de personalidad y muchos otros efectos potenciales, dependiendo de la parte del cerebro que se lesiona. Los efectos de un accidente cerebrovascular pueden ser leves y transitorios o más graves y permanentes. Un derrame cerebral puede incluso ser fatal. Generalmente depende del tipo de accidente cerebrovascular y de lo extenso que sea.

¿Estás en riesgo de sufrir un derrame cerebral? El principal factor de riesgo para el ictus es la edad: alrededor de dos tercios de los accidentes cerebrovasculares ocurren en personas mayores de 65 años. No hay nada que puedas hacer con respecto a tu edad, pero la mayoría de los otros factores de riesgo de accidente cerebrovascular pueden reducirse con cambios en el estilo de vida o medicamentos Los factores de riesgo incluyen hipertensión arterial, tabaquismo, obesidad, colesterol alto en la sangre, diabetes mellitus y fibrilación auricular.

Es muy probable que usted o alguien que conozca esté en riesgo de sufrir un derrame cerebral, por lo que es importante reconocer un accidente cerebrovascular si ocurre uno. Stoke es una emergencia médica, y cuanto más rápido se administra el tratamiento, mejor es probable que sea el resultado. En el caso de los accidentes cerebrovasculares isquémicos, el uso de fármacos anticoágulos puede prevenir el daño cerebral permanente si se administra dentro de las 3 o 4 horas posteriores al accidente cerebrovascular. Recordar los signos de un derrame cerebral es fácil. Se resumen con las siglas FAST, como se explica en la Figura\(\PageIndex{19}\).

Figura\(\PageIndex{19}\): Los signos de accidente cerebrovascular se abrevian como FAST, donde F significa cara caída, A significa debilidad en el brazo, S significa habla de lodo y T significa tiempo para llamar al 911.

Resumen

El sistema nervioso central (SNC) incluye el cerebro y la médula espinal, descritos con mayor detalle en este módulo. El cerebro adulto se divide en tres regiones principales: el cerebro, el tronco encefálico y el cerebelo. El cerebro es la porción más grande y se divide en dos mitades llamadas hemisferios por la fisura longitudinal. Los dos hemisferios están conectados por el cuerpo calloso, la principal vía de comunicación entre los hemisferios.

La corteza cerebral, una capa continua de materia gris que cubre el cerebro, es la ubicación de importantes funciones cognitivas. La corteza cerebral se separa en los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital. El lóbulo frontal es responsable de las funciones y movimientos ejecutivos. El lóbulo parietal está involucrado en las sensaciones corporales, la lectura y la aritmética. El lóbulo temporal tiene regiones cruciales para la formación de la memoria, y contiene áreas corticales que procesan la audición (audición) y el olfato (olfato). El lóbulo occipital es donde comienza el procesamiento visual.

El tronco encefálico está compuesto por el diencéfalo, mesencéfalo, pones y médula. El tronco encefálico sirve como una “carretera de información”, ya que toda la información que viene del cuerpo al cerebro y la información del cerebro al cuerpo pasan por el tronco encefálico. Las dos regiones principales del diencéfalo son el tálamo y el hipotálamo. El tálamo es un relevo entre el cerebro y el resto del sistema nervioso. El hipotálamo coordina los procesos metabólicos a través de los sistemas autonómico y endocrino. El mesencéfalo coordina representaciones sensoriales de la vista, el sonido y la somatosensación. La pons es la conexión principal entre el cerebro y el cerebelo. Los pones y la médula juntos regulan los sistemas cardiovascular y respiratorio. La médula también tiene importantes funciones para la deglución y la digestión.

El sistema límbico incluye estructuras del cerebro y el diencéfalo que son responsables de la emoción, la motivación y la memoria. Las estructuras principales son el giro cingulado, el hipocampo y la amígdala.

El cerebelo está conectado al tronco encefálico y compara la información del cerebro con la retroalimentación sensorial de la médula espinal. El cerebelo coordina los movimientos corporales y participa en movimientos que se aprenden con la práctica repetida.

La médula espinal se extiende desde el tronco encefálico hacia abajo a través del centro de la espalda y la pelvis. Los axones de neuronas sensoriales ingresan a través de la raíz nerviosa dorsal (/posterior) y los axones de las neuronas motoras emergen de la raíz nerviosa ventral (/anterior). La materia gris (que contiene cuerpos celulares neuronales) se localiza en el centro de la médula espinal, rodeada de materia blanca (axones mielinizados). La materia gris se subdivide en cuernos posterior, anterior y lateral. La médula espinal pasa mensajes del cuerpo al cerebro y del cerebro al cuerpo. Los nervios sensoriales (aferentes) transportan impulsos nerviosos al cerebro desde las células receptoras sensoriales en todas partes dentro y en el cuerpo. Los nervios motores (eferentes) transportan los impulsos nerviosos lejos del cerebro a las glándulas, órganos o músculos de todo el cuerpo. La médula espinal también controla independientemente los reflejos sin ninguna entrada del cerebro. El daño físico a la médula espinal puede resultar en parálisis, que puede ser permanente.

Referencias

Basinger H., & Hogg, J.P. (2021) Neuroanatomía, tronco encefálico. En: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Ene-. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK544297/

Cuaresma, R., Azevedo, F.A., Andrade-Moraes, C.H., & Pinto, A.V. (2012) ¿Cuántas neuronas tienes? Algunos dogmas de la neurociencia cuantitativa en revisión. Revista Europea de Neurociencia 35 (1) ,1-9. doi: 10.1111/j.1460-9568.2011.07923.x. Epub 2011 Dic 13. PMID: 22151227.

Recursos adicionales

Vea una vista giratoria 3D del homúnculo sensorial: Cortes somatosensoriales primarias con homúnculo

Vea una degeneración animada de giras y surcos con la enfermedad de Alzheimer: atrofia cortical en la enfermedad de Alzheimer

Más de 40 millones de personas en todo el mundo padecen la enfermedad de Alzheimer, un trastorno cerebral, y se espera que el número crezca dramáticamente en las próximas décadas. La enfermedad fue descubierta hace más de un siglo, pero se ha avanzado poco en la búsqueda de una cura. Mira esta emocionante charla TED en la que el científico Samuel Cohen comparte un nuevo avance en la investigación del Alzheimer así como un mensaje de esperanza de que se encuentre una cura para el Alzheimer.

Atribuciones

1. Cifras:
   1. Frente del Homúnculo Sensorial y Posterior del Homúnculo Sensorial por Mpj29, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons
   2. Cerebro y médula espinal: disección, vista posterior (grabado en línea coloreada por W.H. Lizars, ca. 1827. Colecciones iconográficas) de Wellcome Images, un sitio web operado por Wellcome Trust, una fundación benéfica global con sede en el Reino Unido, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons; Y Cerebro humano y médula espinal por Z22, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons
   3. Cerebro por Laura Guerin, CC BY-NC 3.0 vía CK-12
   4. Cerebro por OpenStax, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons
   5. Corpus calloso por Imágenes generadas por Bases de datos de ciencias biológicas (LSDB), CC BY-SA 2.1 JP, vía Wikimedia Commons
   6. Lóbulos de la Corteza Cerebral por OpenStax, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons
   7. Lóbulos cerebrales por Laura Guerin, CC BY-NC 3.0 vía CK-12
   8. Corteza motora primaria por CNX OpenStax, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons
   9. Mapa Somatosensorial del módulo NOBA Anatomía y Fisiología Sexual Humana por Lucas, D. & Fox, J., CC BY-NC-SA 4.0, vía NOBA
   10. Tálamo/hipotálamo adaptado por Naomi Bahm (áreas ajustadas, glándula pineal agregada) de Diencephalon por OpenStax, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons
   11. Complejo Hipotalámico-Hipofisario de OpenStax, con licencia CC BY 3.0 vía Wikimedia Commons
   12. Tronco encefálico adaptado por Naomi Bahm (mesencéfalo extendido para incluir colliculos) del tronco encefálico por OpenStax, con licencia CC BY 4.0 a través de Wikimedia Commons
   13. Sistema límbico de BruceBlaus con licencia CC BY 3.0 vía Wikimedia Commons
   14. Cerebelo por OpenStax, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons; Nota: MRI originalmente por Semiconscious, Public domain, via Wikimedia Commons
   15. Médula espinal por BruceBlaus licencia CC BY 3.0 vía Wikimedia Commons
   16. La médula espinal por Ruth Lawson Otago Politécnica, CC BY 3.0, vía Wikimedia Commons
   17. Reajuste espinal por Tomwsulcer dedicado CC0 vía Wikimedia Commons
   18. Sección transversal de la médula espinal por OpenStax, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons; Micrografía proporcionada por la Facultad de Medicina Regentes de la Universidad de Michigan © 2012; CC-BY-4.0 Open Oregon, Anatomía y Fisiología
   19. Kit de comunicaciones para accidentes cerebrovasculares de CDC, dominio público
2. Texto adaptado de:
   1. "Sistema Nervioso Central” de Suzanne Wakim & Mandeep Grewal, LibreTexts está licenciado bajo CC BY-NC.
   2. "El Cerebro” de OpenStax, LibreTexts está licenciado bajo CC BY.
   3. "El Diencephalon” de OpenStax, LibreTexts está licenciado bajo CC BY.
   4. "El tronco encefálico” de OpenStax, LibreTexts está licenciado bajo CC BY.
   5. "El Cerebelo” de OpenStax, LibreTexts está licenciado bajo CC BY.
   6. "La médula espinal” de OpenStax, LibreTexts está licenciado bajo CC BY.
   7. "Cerebro- Cerebro” de Whitney Menefee, Julie Jenks, Chiara Mazsasette, & Kim-Leiloni Nguyen, LibreTexts está licenciado bajo CC BY.
   8. "Cerebro- Diencéfalo, tronco encefálico, cerebelo y sistema límbico” por Whitney Menefee, Julie Jenks, Chiara Mazsasette, & Kim-Leiloni Nguyen, LibreTexts está licenciado bajo CC BY.
3. Cambios: El texto (y las imágenes) de las fuentes anteriores se ensamblaron con algunas modificaciones, transiciones y contenido adicional e imágenes agregadas por Naomi I. Gribneau Bahm, PhD., Profesora de Psicología en Cosumnes River College, Sacramento, CA.