Cerebro

Cerebro humano
El cerebro, dentro de lo que es la anatomía de los animalesvertebrados, (parte del encéfalo)
Es el centro supervisor del sistema nervioso, aunque también suele usarse el mismo término para referirse al sistema nervioso central de los invertebrados.
En muchos animales, el cerebro se localiza en la cabeza.

Funcionamiento General

El cerebro usa la energía bioquímica procedente del metabolismo celular como desencadenante de las reacciones neuronales.
Los ‘paquetes’ de energía se reciben por las dendritas y se emiten por los axones en forma de neurotransmisores.

Regiones metabólicas Vs Procesos informáticos

Cada neurona pertenece a una regíón metabólica encargada de compensar el déficit o exceso de cargas en otras neuronas, que paralelamente se podría comparar al proceso de información computacional: La neurona anaboliza y cataboliza, el microprocesador recibe y emite expresiones verdaderas y/o falsas. Se puede decir que el proceso se ha completado cuando la regíón afectada deja de ser activa. Cuando la activación de una regíón tiene como consecuencia la activación de otra diferente, se puede decir que entre ambas regiones ha habido un intercambio biomolecular, que paralelamente se podría comparar a un reporte de un resultado que es necesario para la ejecución de otro proceso. Todos los resultados y reacciones desencadenantes son transmitidos por neurotransmisores, y el alcance de dicha reacción puede ser inmediata (afecta directamente a otras neuronas pertenecientes a la misma regíón de proceso), local (afecta a otra regíón de proceso ajena a la inicial) y/o global (afecta a todo el sistema nervioso).

Electricidad Vs Bioelectricidad

Dada la naturaleza de la electricidad en el cerebro, se ha convenido en llamarlo bioelectricidad. El comportamiento de la electricidad es esencialmente igual tanto en un conductor de cobre como en los axones neuronales. Si bien lo que porta la carga dentro del sistema nervioso es lo que hace diferente el funcionamiento entre ambos sistemas de conducción eléctrica. En el caso del sistema nervioso, lo porta el neurotransmisor.

Interacción neurotransmisora

Un neurotransmisor es una molécula en estado de transición, con déficit o superávit de cargas. Este estado de transición le da un tiempo máximo de estabilidad de unas cuantas vibraciones moleculares. El medio por el cual se transmite es la mielina, responsable de la sinapsis neuronal, que conecta con el grupo de receptores dentítricos, descargando en la dentríta específica que admite el neurotransmisor portador de la carga.
El paso del neurotransmisor por los axones estimula la creación de mielina, por lo que a mayor cantidad de mielina menor resistencia a la transmisión y menor uso de recursos.

Esquema de funcionamiento

El esquema de funcionamiento sería el siguiente:

Neurona

A demanda paquete de energía, neurona B recibe el estímulo. Neurona B procesa paquete de energía, neurona B emite paquete de energía con carga eléctrica. El paquete es transmitido por el cuerpo del axón gracias al recubrimiento lipídico, y es llevado hasta la dentrita de la neurona A que tiene por costumbre recibir ese tipo de paquetes. El axón de la Neurona B libera el paquete y la neurona A lo descompone.

Transmisión eléctrica Vs Neurotransmisión

Entendido esto (en rasgos muy generales), se establece que, tanto un sistema de transmisión de cobre tiene resistencia al paso de las cargas eléctricas, de forma equivalente, el sistema nervioso tiene una resistencia al paso de las cargas bioeléctricas, establecido (principalmente) por la cantidad de mielina en los axones. Otros aspectos a tener en cuenta en dicha ‘resistencia’, serían los siguientes:
· Metabolismo
· Tipo de molécula que porta la carga.
· Tiempo en el que esa molécula conserva sus propiedades.
· Variación de la entalpía.

· Otros factores.
No todas las neuronas son productoras de mielina, por lo que no toda neurotransmisión tiene el mismo patrón específico, pero sí general.

Tareas cerebrales

El cerebro controla y coordina el movimiento, el comportamiento y las funciones corporales homeostáticas, como los latidos del corazón, la presión sanguínea, el balance de fluidos y la temperatura corporal.
El cerebro es responsable de la cognición, las emociones, la memoria y el aprendizaje.

Un dispositivo elegante

Cerebro de ratón.

El cerebro en la naturaleza

Tres grupos de animales, con algunas excepciones, tienen cerebros notablemente complejos: los artrópodos (por ejemplo, los insectos y los crustáceos)
, los cefalópodos (pulpos, calamares y moluscos similares) y los craniados (vertebrados principalmente). El cerebro de los artrópodos y los cefalópodos surge desde un par de nervios paralelos que se extienden a lo largo del cuerpo del animal. El cerebro de los artrópodos tiene grandes lóbulos ópticos por detrás de cada ojo para el procesado visual y un cerebro central con tres divisiones.
El cerebro de los craniados se desarrolla desde la sección anterior de un único tubo nervioso dorsal, que más tarde se convierte en la médula espinal.
Los craniados tienen el cerebro protegido por los huesos del cráneo. Los vertebrados se caracterizan por el aumento de la complejidad del córtex cerebral a medida que se sube por los árboles filogenético y evolutivo.
El gran número de convoluciones que aparecen en el cerebro de los mamíferos es carácterístico de animales con cerebros avanzados. Estas convoluciones surgieron de la evolución para proporcionar más área superficial al cerebro: el volumen se mantiene constante a la vez que aumenta el número de neuronas.

El cerebro en medicina

El cerebro, junto con el corazón, es uno de los dos órganos más importantes del cuerpo humano. Una pérdida de funcionalidad de este órgano lleva a la muerte.
Por otro lado, los daños en el cerebro causan pérdidas de inteligencia, memoria y control del cuerpo. En la mayor parte de los casos, estos daños suelen deberse a inflamaciones, edemas, o impactos en la cabeza. Los accidentes cerebrovasculares producidos por el bloqueo de vasos sanguíneos del cerebro son también una causa importante de muerte y daño cerebral.
Otros problemas cerebrales se pueden clasificar mejor como enfermedades que como daños. Las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Párkinson, la esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Huntington están causadas por la muerte gradual de neuronas individuales y actualmente sólo se pueden tratar sus síntomas. Las enfermedades mentales como la depresión clínica, la esquizofrenia, el desorden bipolar y el trastorno de estrés postraumático tienen una base biológica teórica en el cerebro y suelen tratarse con terapia psiquiátrica, drogas o una combinación de ambas.
Algunas enfermedades infecciosas que afectan al cerebro vienen causadas por virus o bacterias.
La infección de las meninges puede llevar a una meningitis.
La encefalopatía espongiforme bovina, también conocida como el mal de las vacas locas, es una enfermedad mortal entre el ganado y se asocia a priones.
Asimismo, se ha verificado que la esclerosis múltiple, la enfermedad de Párkinson y la enfermedad de Lyme, así como la encefalopatía y la encefalomielitis, tienen causas virales o bacterianas.
Algunos desórdenes del cerebro son congénitos.
La enfermedad de Tay-Sachs, el síndrome X frágil, el síndrome deleción 22q13, el síndrome de Down y el síndrome de Tourette están asociados a errores genéticos o cromosómicos.

El interior del cerebro

A pesar del gran número de especies animales en los que se puede encontrar cerebro, hay un gran número de carácterísticas comunes en su configuración celular, estructural y funcional. A nivel celular, el cerebro se compone de dos clases de células: las neuronas y las neuroglías.
Las neuronas se conectan entre sí para formar circuitos neuronales similares (pero no idénticos) a los circuitos eléctricos sintéticos. El cerebro se divide en secciones separadas espacialmente, composicionalmente y en muchos casos, funcionalmente. En los mamíferos, estas partes son el telencéfalo, el cerebelo y el tronco_del_encéfalo.
Estas secciones se pueden dividir a su vez en hemisferios, lóbulos, córtex, áreas, etc.

Histología

El principal tipo de neurona que podemos encontrar en el cerebro es la interneurona (definida como cualquier neurona que no abandona el sistema nervioso central)
, sin embargo también están presentes las neuronas aferentes y las eferentes a través del tronco cerebral.
El cerebro contiene cerca de 10 neuroglías por cada neurona, y tradicionalmente se ha visto que su función es la de desarrollar el papel de apoyo de las neuronas y de rellenar el espacio que queda entre ellas (de ahí su nombre, «pegamento» en griego)
. La mayor parte de las neuroglías del cerebro (y del resto del sistema nervioso central) están presentes en todo el sistema nervioso (a excepción del oligodendrocito)
.
Los mamíferos, aparte del tejido nervioso citado arriba, el cerebro también posee una cierta cantidad de tejido conectivo llamado meninges.
Se trata de un sistema de membranas que separan el cráneo del cerebro. El cerebro está suspendido en fluido cerebroespinal, que circula entre las capas de las meninges y a través de cavidades en el cerebro llamadas ventrículos, y su función es importante desde el punto de vista químico (en el metabolismo)
Y físico (en la prevención de golpes).
Anatomía
Invertebrados
En los insectos, el cerebro se puede dividir en cuatro partes: los lóbulos ópticos, que localizados tras los ojos, procesan los estímulos visuales; el protocerebro, que responde al olfato;
El deutocerebro, que recibe la información de los receptores táctiles de la cabeza y las antenas; y el tritocerebro.
En los cefalópodos, el cerebro se divide en dos regiones separadas por el esófago del animal y conectadas por un par de lóbulos. Reciben el nombre de masa supraesofágica y masa subesofágica.

Regiones metabólicas del cerebro en los Vertebrados

En el cerebro de los cordados se identifican las siguientes regiones:
·

Rombencéfalo

o mielencéfalo
§ médula oblonga
o metencéfalo
§ puente de Varolio
§ cerebelo
·

Mesencéfalo

o téctum
o tegumento mesencefálico
o crus cerebri
·

Prosencéfalo

o diencéfalo
§ epitálamo
§ glándula pineal
§ tálamo
§ hipotálamo
§ glándula pituitaria
o telencéfalo
§ arquipalio
§ ganglio basal
§ núcleo caudado
§ sustancia negra
§ cuerpo estriado
§ amígdala
§ paleopalio
§ corteza piriforme
§ bulbo olfatorio
§ amígdala
§ neopalio
§ corteza cerebral
§ lóbulo frontal
§ lóbulo temporal
§ lóbulo parietal
§ lóbulo occipital
§ ínsula
§ corteza cingulada