🧠 El Cerebro: La Cúspide de la Evolución

El cerebro es la parte más voluminosa del sistema nervioso, localizado en la cavidad craneal ocupando tanto la base como la bóveda craneal. Visto desde arriba tiene forma ovoide. Mide 17×14×13 cm y pesa entre 1,000 y 1,200 gramos. Se divide en dos partes principales: hemisferios cerebrales y diencéfalo.

Los Hemisferios Cerebrales

Son dos masas simétricas separadas entre sí por la cisura interhemisférica. Ambos hemisferios están unidos por un puente de sustancia blanca denominado cuerpo calloso, que permite la comunicación entre ambos lados. Entre los hemisferios se encuentra un repliegue de duramadre craneal llamado hoz del cerebro, en cuyo interior se localizan los senos sagitales superior e inferior.

Morfología Externa

Cada hemisferio posee un polo anterior o frontal y un polo posterior u occipital. La superficie de cada hemisferio presenta depresiones profundas llamadas cisuras, las cuales dividen cada hemisferio en lóbulos. Cada lóbulo, a su vez, presenta unos surcos superficiales, los cuales lo dividen en circunvoluciones o giros.

Cada hemisferio posee tres caras principales:

Cara Externa

Es convexa y presenta las cisuras principales:

• Cisura central o de Rolando
• Cisura lateral o de Silvio
• Cisura perpendicular externa

Estas cisuras determinan la presencia de cuatro lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital. Al fondo de la cisura de Silvio se localiza un quinto lóbulo denominado lóbulo de la ínsula.

Cara Interna

Es de forma plana y se localiza alrededor del cuerpo calloso. Se relaciona con la hoz del cerebro. Presenta las cisuras calloso-marginal, perpendicular interna y calcarina, las cuales dividen esta cara en lóbulos y circunvoluciones.

Cara Inferior

Es irregular y se relaciona con la base del cráneo. Presenta la porción inicial de la cisura de Silvio, la cual lo divide en dos lóbulos: anterior (orbitario) y posterior (temporo-occipital).

🔬 Morfología Interna del Cerebro

A. Sustancia Gris

Está formada por la corteza cerebral y los núcleos basales.

La Corteza Cerebral

Es una capa de 1,5 a 4 mm de espesor, sumamente plegada con el fin de aumentar su superficie. Se encuentra recubriendo la superficie de ambos hemisferios cerebrales. Consta de seis capas histológicas, las cuales se distinguen entre sí por la forma de sus células nerviosas que, de afuera hacia adentro, son las siguientes:

1. Capa molecular o plexiforme
2. Granulosa externa
3. Piramidal externa
4. Granulosa interna
5. Piramidal interna
6. Capa fusiforme

En la corteza, los somas neuronales predominan y proporcionan a esta capa externa del cerebro una apariencia gris. Estas neuronas reciben información sensorial, la procesan, almacenan parte de ella en la memoria para su uso posterior y dirigen los movimientos voluntarios.

Los Núcleos Basales

Son núcleos grises que se localizan en la parte central de cada hemisferio cerebral. Está constituido por:

• Núcleo caudado
• Núcleo lenticular (formado por el putamen y el globo pálido)
• Antemuro o claustrum
• Núcleos amigdalinos

El núcleo lenticular y el núcleo caudado forman el cuerpo estriado. Existen otras estructuras que suelen considerarse parte de los núcleos basales, tales como la sustancia negra, los núcleos subtalámicos y los núcleos rojos.

El núcleo caudado y el putamen controlan los movimientos subconscientes más importantes de los músculos esqueléticos, como el balanceo de los brazos al caminar. Dichos movimientos gruesos también se controlan conscientemente por la corteza cerebral. El globo pálido se encarga de regular el tono muscular que se requiere para los movimientos corporales específicos.

B. Sustancia Blanca

Está constituida por tres tipos de fibras nerviosas:

• Fibras de asociación: conectan dos zonas de la corteza cerebral de un mismo hemisferio cerebral. Por ejemplo: la cara orbitaria del lóbulo frontal se conecta con el polo temporal a través del fascículo unciforme
• Fibras comisurales: conectan la corteza cerebral de un hemisferio cerebral con el otro hemisferio. Los más importantes son el cuerpo calloso, la comisura anterior y la comisura posterior
• Fibras de proyección: conectan el encéfalo con otras regiones del sistema nervioso central, constituyendo las vías ascendentes o descendentes. El tracto más importante es el haz piramidal, que pasa por la cápsula interna y que contiene fibras motoras que van de la corteza cerebral a niveles inferiores del SNC

C. Ventrículos Laterales

Son dos cavidades localizadas en el interior de cada hemisferio cerebral, cuyas paredes internas están tapizadas por epitelio ependimario, el cual forma parte de los plexos coroideos, que a su vez elaboran el líquido cefalorraquídeo. Los ventrículos laterales se comunican con el III ventrículo a través del agujero de Monro.

🎯 Áreas Funcionales de la Corteza Cerebral

La corteza cerebral, de acuerdo al tipo de señal que procese, se divide en áreas motoras, sensitivas y de asociación.

Áreas Motoras

Área Motora Primaria

Se localiza en la circunvolución pre-rolándica del lóbulo frontal. Está formada por regiones que controlan músculos o grupos de músculos específicos.

Si se estimula eléctricamente cualquier punto del área motora primaria, se desencadenará la contracción de determinadas fibras musculares esqueléticas en el lado opuesto del cuerpo. Todos los músculos están representados por una superficie que es proporcional a la precisión o exactitud de los movimientos que pueden realizar cada uno.

Área Pre-motora

Es anterior al área motora primaria. Genera impulsos nerviosos los cuales provocan que un grupo específico de músculos se contraigan con una secuencia específica. Se acepta que en esta área se almacenan patrones aprendidos de comportamiento motor, que pueden ser activados según sea necesario. Por ejemplo, cuando aprendes a tocar el piano o a escribir a máquina, estos patrones se almacenan aquí.

Áreas Sensoriales

Área Somatosensorial

Es el área sensitiva general que se localiza en la circunvolución post-rolándica del lóbulo parietal. Recibe los impulsos nerviosos de los receptores sensoriales somáticos del tacto, la propiocepción, el dolor y la temperatura. Su principal función es localizar con exactitud los puntos del cuerpo donde se originan las sensaciones.

Área Visual Primaria

Se localiza en la superficie interna del lóbulo occipital. Se encarga de recibir impulsos sensitivos desde los ojos e interpreta forma, color y movimiento.

Área Auditiva Primaria

Se localiza en la parte superior del lóbulo temporal, cerca de la cisura de Silvio. Interpreta las características básicas del sonido, como tono y ritmo.

Área Gustativa Primaria

Se localiza en la base de la circunvolución post-rolándica. Interpreta sensaciones relacionadas con el gusto.

Área Olfatoria Primaria

Se ubica en el lóbulo temporal. Se encarga de interpretar sensaciones relacionadas con el olfato.

Áreas de Asociación

Están formadas por vías de asociación que conectan áreas sensitivas con áreas motoras. Se encuentran relacionadas con los procesos psíquicos superiores, las capacidades, la conciencia y la personalidad.

Área de Broca

Se localiza en el lóbulo frontal justo por arriba de la cisura de Silvio. Es el área motora del lenguaje. Se relaciona con la capacidad para expresarse ya sea hablando o escribiendo.

Área de Wernicke

Está situada por detrás de la corteza auditiva primaria, en la parte posterior de la circunvolución superior del lóbulo temporal. Es el área sensitiva del lenguaje hablado. Se relaciona con la capacidad para entender el lenguaje hablado y escrito.

Área Prefrontal

Es anterior a las áreas motoras. Se relaciona con funciones intelectuales, emocionales y sociales. Es importante en la concentración y formulación de juicios, en la planificación e intencionalidad. Se relaciona también con la memoria remota. En esta zona el dolor adquiere importancia emocional, permite a la persona permanecer pendiente y alerta ante las cosas que le aquejen.

🧩 Memoria, Sueño y Vigilia

La Memoria

Es la capacidad de almacenar, evocar, reconocer y localizar hechos y procedimientos (información). Para que una experiencia entre a formar parte de la memoria se producirá un cambio en el encéfalo, que representa la experiencia.

Las zonas del encéfalo que están asociadas con la memoria son la corteza de asociación de los lóbulos frontal, occipital y temporal, además de algunas zonas del sistema límbico (hipocampo y núcleo amigdalino) y del diencéfalo.

Una de las características fundamentales del ser humano es la capacidad de incorporar, de forma continua en la memoria, los hechos aprendidos. Pero el cerebro hace una selección de aquello que es conveniente almacenar y lo que se debe eliminar, mediante estructuras nerviosas que actúan facilitando la transmisión en la sinapsis (sensibilización) o deprimiéndola (habituación) mediante cambios en la liberación de neurotransmisores.

Tipos de Memoria

• Memoria Sensorial

Es aquella información sin procesamiento y que proviene de los sentidos. Se almacena por un lapso brevísimo, incluso menor a un segundo.

• Memoria a Corto Plazo

Se caracteriza porque la información que se retiene generalmente no sobrepasa el minuto y el dato almacenado sirve para utilizarlo solo en un determinado momento. Además decae rápidamente y es de capacidad reducida.

• Memoria a Largo Plazo

Es aquella en donde la información obtenida dura más tiempo, por lo que puede perdurar minutos, horas, días, meses, años o toda la vida. Ello sucede porque el material almacenado en la memoria a corto plazo es significativo, la información ha sido procesada y repasada.

Sueño y Vigilia

El ser humano duerme y vela a través de un ciclo constante de 24 horas, llamado ritmo circadiano. El sueño es una función periódica con reducción normal de la actividad del organismo y pérdida de la conciencia.

La causa del sueño es aparentemente la fatiga. Cuando el sistema reticular activador ascendente (SARA) se estimula, son muchos los impulsos nerviosos que ascienden hacia el tálamo y que se dispersan hacia amplias zonas de la corteza cerebral. El efecto es un aumento generalizado de la actividad cortical y te mantiene despierto.

El despertar de un sueño profundo también implica un aumento de la actividad del SARA. Casi cualquier tipo de impulso sensitivo aferente puede activar el SARA: estímulos dolorosos, señales propioceptivas, luces intensas, o el sonido de un despertador.

El Electroencefalograma (EEG)

Es el registro gráfico de la actividad eléctrica cerebral obtenido en la superficie del cuero cabelludo. Presenta las siguientes características:

• Ritmo Alfa (α): 8-13 Hertzios (Hz). Aparece en un individuo normal en estado de vigilia y con los ojos cerrados
• Ritmo Beta (β): mayor de 13 Hz. Con ojos abiertos y cuando el sistema nervioso está activo
• Ritmo Teta (θ): 4-7 Hz. Normalmente en niños o en adultos durante el sueño. También aparece en muchos trastornos del encéfalo
• Ritmo Delta (δ): menor de 4 Hz. Ritmo lento generado sobre una lesión encefálica en un adulto despierto, o durante el sueño profundo

Fases del Sueño

1. Fase I: Adormecimiento o transición de vigilia a sueño. Se caracteriza por la aparición de ondas θ
2. Fase II: Sueño ligero
3. Fase III: Sueño de profundidad media
4. Fase IV: Sueño profundo
5. Fase REM (Rapid Eye Movements): Sueño de movimientos oculares rápidos

• Sueño de Ondas Lentas o No REM (Fase I, II, III y IV)

La mayor parte del sueño de cada noche es de esta variedad. Este es el tipo de sueño profundo, de descanso, que experimenta la persona durante la primera hora de sueño después de haberse mantenido despierto durante muchas horas.

Este tipo de sueño es sumamente reparador y está asociado con un descenso de la frecuencia cardíaca, presión arterial, frecuencia respiratoria, tono muscular y el metabolismo basal.

• Sueño REM (Rapid Eye Movements)

En una noche de sueño normal suelen aparecer períodos de sueños REM que duran entre 5 y 30 minutos. Se suele asociar con el soñar. Asimismo, es más difícil que la persona despierte mediante estímulos sensoriales y, a pesar de ello, las personas normalmente se despiertan por las mañanas durante un episodio de sueño REM y no de sueño de ondas lentas.

🎛️ El Diencéfalo: Control y Regulación

El diencéfalo está localizado en la parte inferior y central del cerebro y está formado principalmente por el tálamo e hipotálamo.

El Tálamo

Se localiza arriba del mesencéfalo y mide aproximadamente 3 cm de longitud. Está constituido por dos masas ovales que, en su mayor parte, son de materia gris organizada dentro de núcleos que forman las paredes laterales del III ventrículo. Con frecuencia, las porciones derecha e izquierda del tálamo están unidas por un puente de sustancia gris, llamado comisura gris.

Función: El tálamo es la principal estación de relevo para todos los impulsos sensitivos que llegan a la corteza cerebral, desde la médula espinal, el tronco encefálico, el cerebelo y otras partes del cerebro. El tálamo también funciona como un centro de interpretación para algunos impulsos sensitivos, como dolor, temperatura, tacto ligero y presión. También se encarga de ciertas emociones y de la memoria.

El Hipotálamo

Se localiza debajo del tálamo y forma el piso y las paredes inferiores del III ventrículo. Pesa aproximadamente 4 gramos (¡menos que una moneda!) y está formado por varios núcleos, los cuales se distribuyen en cuatro regiones principales:

Regiones del Hipotálamo

• Región Mamilar

Zona adyacente al mesencéfalo, que constituye la porción más posterior del hipotálamo. Contiene a los cuerpos mamilares y al núcleo hipotalámico posterior. Los cuerpos mamilares sirven de estaciones de transmisión para los reflejos relacionados con el sentido del olfato.

• Región Tubérica

Ubicada en la zona media, es la porción más amplia del hipotálamo y contiene a los núcleos dorsomedial, ventromedial y arqueado. En su parte anterior se encuentra la eminencia media, donde se localizan las neuronas que sintetizan las hormonas reguladoras hipotalámicas, las que son liberadas hacia las redes capilares de la eminencia media para regular las secreciones hormonales de la adenohipófisis.

• Región Supraóptica

Se localiza por encima del quiasma óptico. Contiene a los núcleos paraventricular, supraóptico, hipotalámico anterior y supraquiasmático. Las fibras nerviosas de los núcleos supraóptico y paraventricular transportan las hormonas antidiurética y oxitocina sintetizadas en estos núcleos, hacia la neurohipófisis, en donde son almacenadas para su posterior liberación.

• Región Preóptica

Es anterior a la región supraóptica y contiene a los núcleos preóptico, periventricular, preóptico interno y preóptico externo. Se encarga de regular actividades autónomas.

Funciones del Hipotálamo

1. Control e Integración del Sistema Nervioso Autónomo

Controla e integra al sistema nervioso autónomo o vegetativo, el cual regula la contracción del músculo liso, del músculo cardíaco y la secreción de muchas glándulas. Es así que, a través del sistema nervioso vegetativo, el hipotálamo es el principal regulador de actividades viscerales tales como la frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, movimiento de los alimentos a lo largo del tubo digestivo, etc.

2. Regulación de la Función de la Adenohipófisis

El hipotálamo ejerce una influencia directa en las secreciones de la adenohipófisis, liberando o inhibiendo la secreción hormonal.

3. Regula la Ingesta de Alimentos

La región hipotalámica, encargada de la regulación del apetito, depende principalmente de la interacción de dos áreas:

• Una localizada en el núcleo lateral, llamada "centro del hambre"
• Otra "centro de la saciedad", medial, ubicada en el núcleo ventromedial

4. Controla el Centro de la Sed

Si estas células del hipotálamo se estimulan cuando el volumen de líquido extracelular se reduce, las células estimuladas provocan la sensación de sed.

5. Regulación de la Temperatura Corporal

El hipotálamo actúa como un termostato. La regulación de la temperatura corporal depende del equilibrio entre la producción y la pérdida de calor. Así, la producción del calor depende de la actividad metabólica y el ejercicio, por ello, el aumento o la disminución de los mismos, implicará un aumento o disminución de la producción de calor.

Una disminución en la temperatura corporal, por ejemplo, produce vasoconstricción (para conservar el calor) y escalofrío (para producir calor). Un aumento de la temperatura corporal causa sudación y vasodilatación cutánea.

6. Reacciones Emocionales

El hipotálamo también está implicado en las reacciones emocionales, tales como las manifestaciones de furia, temor, conducta sexual, aversión y placer.

💖 El Sistema Límbico: Tu Centro Emocional

Este sistema incluye porciones filogenéticamente antiguas de la corteza cerebral, estructuras subcorticales relacionadas y vías de fibras que interconectan con el diencéfalo y tronco encefálico.

Las funciones básicas del sistema límbico contribuyen a la continuación de las especies, así como a la preservación del individuo. Estas funciones incluyen:

• La conducta para alimentarse
• La agresión
• Los estados emocionales
• Los aspectos autónomos, conductuales y endocrinos de las respuestas sexuales

El olfato juega un papel importante para provocar estos tipos de conductas y algunas veces recordarlas.

🛡️ Las Meninges: Triple Protección Cerebral

Las meninges son membranas conectivas que envuelven y protegen al encéfalo y a la médula espinal. De afuera hacia adentro son las siguientes: duramadre, aracnoides y piamadre. La duramadre se conoce también como paquimeninge. La aracnoides y la piamadre se encuentran unidas entre sí, siendo consideradas como una membrana única, llamada leptomeninge.

Duramadre

Es la meninge más externa y está constituida por tejido conectivo denso. Posee vasos sanguíneos y se divide en duramadre craneal y duramadre raquídea.

• Duramadre Craneal

Comprende dos capas:

• Capa externa o perióstica: reviste el interior del cráneo
• Capa interna o meníngea: envía tabiques de separación, como son la hoz del cerebro, hoz del cerebelo y tienda del cerebelo

Entre la capa perióstica y la capa meníngea se ubican los senos venosos, que son canales que drenan la sangre del cerebro hacia las venas yugulares.

• Duramadre Raquídea

Se extiende desde el agujero occipital hasta la segunda vértebra sacra. Es un tubo perforado por los nervios raquídeos. Entre ella y la pared del conducto raquídeo se encuentra el espacio epidural, que contiene tejido adiposo y vasos sanguíneos.

Aracnoides

Es la capa intermedia y está constituida por mesotelio y tejido conectivo. No posee vasos sanguíneos. Entre la aracnoides y la duramadre se ubica una cavidad virtual: el espacio subdural, este contiene escaso líquido seroso.

La aracnoides está unida a la piamadre por una red de trabéculas, y entre ambas se ubica el espacio subaracnoideo, por el cual circula el líquido cefalorraquídeo.

En el trayecto de casi todos los senos venosos de la duramadre se observan proyecciones digitiformes de la aracnoides que atraviesan el espacio subdural e invaginan la pared del seno venoso. Estas vellosidades aracnoideas permiten el drenaje de líquido cefalorraquídeo del espacio subaracnoideo al sistema venoso. En el adulto muchas de estas vellosidades se calcifican y se denominan granulaciones de Pachioni.

Piamadre

Es la meninge más interna y está constituida por tejido conectivo. Posee vasos sanguíneos. La piamadre envuelve íntimamente a la médula espinal y el encéfalo. Está unida al tejido nervioso por prolongaciones de los astrocitos, formando la membrana piaglial.

La piamadre se invagina en los ventrículos encefálicos constituyendo los plexos coroideos, los cuales secretan el líquido cefalorraquídeo. Los plexos coroideos están constituidos por epitelio ependimario y tejido conectivo con abundantes capilares sanguíneos.

💧 Líquido Cefalorraquídeo: El Protector Líquido

El líquido cefalorraquídeo (LCR) es un líquido que protege al encéfalo y a la médula espinal. En condiciones normales es cristalino, transparente como "agua de cristal de roca", incoloro e inodoro. Tiene una densidad de 1,005 g/cm³ y un pH de 7,35. Todo el SNC contiene entre 80-150 ml de LCR.

Desde el punto de vista químico contiene agua, proteínas, glucosa, ácido láctico, úrea y sales minerales. Contiene también algunos linfocitos.

Formación del LCR

El LCR se forma en los plexos coroideos (red de capilares), localizados en los ventrículos encefálicos. La mayor cantidad de LCR se produce en los ventrículos laterales, por transporte activo y pasivo.

Las células ependimarias del III, IV ventrículo y del conducto ependimario de la médula espinal, secretan cantidades adicionales de LCR. Diariamente se secretan 500 ml de LCR, por lo que este se recambia, aproximadamente, 3 veces al día.

Circulación del LCR

Déjame explicarte el fascinante recorrido que hace este líquido protector:

1. El LCR formado en los plexos coroideos de los ventrículos laterales pasa por los agujeros de Monro al III ventrículo
2. Luego a través del acueducto de Silvio llega al IV ventrículo
3. De allí el líquido circula hacia el conducto del epéndimo de la médula espinal
4. Asimismo pasa por los agujeros de Luschka y de Magendie a los espacios subaracnoideos
5. Los agujeros de Luschka se abren en la cisterna pontina y el de Magendie en la cisterna magna
6. De allí el LCR asciende lateralmente por los espacios subaracnoideos
7. Por último, el LCR se absorbe a nivel de las vellosidades aracnoideas y pasa a la sangre venosa del seno sagital superior

Funciones del LCR

1. Protección Mecánica

El LCR ejerce una función mecánica de protección, amortiguando los golpes que pudiese recibir una persona, protegiendo de este modo al encéfalo y la médula espinal de sacudidas que, de otra forma, podrían hacer que se golpeara contra las paredes óseas del cráneo y columna vertebral.

2. Función Nutritiva y de Eliminación

El LCR libera sustancias nutritivas filtradas de la sangre hacia el cerebro y médula espinal y, en contraposición, elimina desechos y sustancias tóxicas que se producen en las células del cerebro y médula espinal.