edi quimico biologico n° 6 - diencÉfalo y telencÉfalo -

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Prof. María de las Mercedes PEIRETTI Página 1

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En el embrión, el prosencéfalo se divide en el diencéfalo y el telencéfalo. El diencéfalo es un centro coordinador fundamental del encéfalo. El telencéfalo llega a su máxima expresión en los delfines y primates (especialmente el ser humano), debido a su mayor tamaño en relación con la masa corporal, su mayor complejidad y su mayor número de funciones.-

DIENCÉFALO: TÁLAMO, HIPOTÁLAMO y GÁNDULA PINEAL

El tálamo dos masas ovoides de materia gris apretujadas dentro del encéfalo, constituye el principal centro de comunicación entre el tronco cerebral y los centros superiores del cerebro. Así, varios núcleos diferentes procesan y clasifican la información sensorial y la información motora, cada uno especializado en un tipo de información particular. La información proveniente de todos los sentidos (a excepción del olfato) es redirigida por el tálamo a los centros correspondientes del cerebro. El tálamo también interviene en la regulación de las emociones y de los estados de alerta.

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El hipotálamo, a pesar de su pequeño tamaño, es uno de los centros de regulación homeostática más importante del encéfalo. Es también el origen de dos conjuntos de hormonas, las hormonas hipofisiarias posteriores y las hormonas liberadoras que actúan sobre la hipófisis anterior. Sus núcleos coordinan las actividades asociadas con el comportamiento instintivo (el sexo, el hambre, la sed, el placer y la respuesta de lucha o huida), la motivación, así como la expresión periférica de los estados emocionales. La estimulación de centros específicos puede producir lo que se conoce como comportamintos “puros”. Por ejemplo, las ratas colocadas en una situación experimental donde puedan presionar una palanca para estimular un centro de “placer” lo harán incluso excluyendo la ingesta y la bebida. La estimulación de otra región hipotalámica puede producir rabia. Esta región del cerebro es el centro principal para la integración de los sistemas nervioso y endocrino y al mismo tiempo, controla la expresión de los ritmos circadianos o ritmos biológicos (del latín circa, que significa "cerca" y dies, que significa "día"). Muchos estudios han demostrado que los animales tienen un cronómetro interno, conocido como reloj biológico, que participa en el mantenimiento de los ritmo circadianos. Regulan distintos fenómenos fisiológicos, que incluyen la liberación de hormonas, hambre y gran sensibilidad a los estímulos externos. En los mamíferos, el reloj biológico está en un par de estructuras hipotalámicas denominadas núcleos supraquismáticos, localizados en la parte basal. En general, los relojes biológicos requieren señales externas para mantenerse sincronizados con los ciclos ambientales. Por ejemplo, la información visual sobre la intensidad de la luz transmitida al núcleo supaquismático sincroniza el reloj de los mamíferos con los ciclos naturales de la duración del día y la oscuridad. Algunos experimentos con roedores han puesto de manifiesto que las células del núcleo supraquiasmático producen proteínas específicas en respuesta a ciclos luz/oscuridad cambiantes.-

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El epitálamo incluye la glándula pineal y el plexo coroideo. La glándula pineal también forma parte del diencéfalo, se ubica dorsal al tálamo y produce hormona melatonina, es sintetizada a partir del neurotransmisor serotonina y participa en una gran variedad de procesos celulares, neuroendocrinos y neurofisiológicos. Esta glándula recibe información desde el núcleo supraquiasmático, nuestro reloj biológico o marcapasos, a través de la división simpática.-

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TELENCÉFALO o CEREBRO

El telencéfalo es la estructura que más cambios ha experimentado en el curso de la evolución de los vertebrados, que surgió como una región que sostiene la recepción olfatoria y el procesamiento auditivo y visual. En los peces y en los anfibios está relacionado casi exclusivamente con la información olfatoria y se conoce como rinencéfalo, o “cerebro olfatorio”. En los mamíferos, la porción central del telencéfalo constituye lo que conocemos como “cerebro” propiamente dicho, con sus dos hemisferios, separados por la cisura interhemisférica. Cada hemisferio cerebral se compone de una cubierta externa de sustancia gris o corteza cerebral; la sustancia blanca interna y varios grupos de neuronas denominados en conjunto núcleos basales localizados en la profundidad de la sustancia blanca.-

Su tamaño relatico con respecto a otras partes del encéfalo es muy grande. Este incremento alcanza su máxima expresión (hasta el momento) en el cerebro humano, en el cual los muchos surcos y circunvoluciones de su superficie plegada, la corteza cerebral, aumentan notablemente su área superficial. En los humanos, el cerebro ocupa el 80% del volumen total del encéfalo. El plegamiento de la corteza permite que su enorme área de 1.800 cm2 quepa dentro de los límites del cráneo. Los hemisferios cerebrales se conectan entre sí por una masa de fibras mielínicas muy compacta, el cuerpo calloso.-

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Cada hemisferio cerebral controla las funciones somáticas, sensoriales y motoras en forma cruzada, salvo algunas excepciones, cada hemisferio controla la mitad opuesta del cuerpo.-

En los reptiles y especialmente en las aves, la estructura más prominente del telencéfalo es el cuerpo estriado, que está relacionado con el control de comportamientos motores estereotipados complejos. En los mamíferos los núcleos de la base – el núcleo caudado, el putamen y el globo pálido- están ubicados por fuera del tálamo y ocupan una gran porción de las regiones más profundas de ambos hemisferios cerebrales. Estas tres grandes masas nucleares subyacentes a la corteza participan en el planeamiento y la programación de los movimientos y, en los seres humanos, en los procesos a través de los cuales un pensamiento abstracto se convierte en una acción voluntaria. Los núcleos de la base tienen dos funciones importantes: ayudan a ejecutar patrones subconscientes pero aprendidos de movimientos y contribuyen a planificar múltiples patrones paralelos y secuencias de movimiento que la mente debe asociar para realizar una tarea con un propósito determinado.-

En todos los vertebrados se pueden reconocer dos tipos de cortezas: la arquicorteza y la paleocorteza o corteza del bulbo olfatorio es la parte de la corteza cerebral que corresponde a las áreas de terminación de las vías olfatorias. En esta capa se encuentra el cerebro olfatorio. Juntas forman la allocorteza, estructura que conforma el 10 el volumen total de la corteza cerebral humana.

Los mamíferos tienen una región de la corteza cerebral conocida como neocortex. La neocorteza forma la parte más externa del cerebro, que consiste en seis capas paralelas de neuronas que corren tangenciales a la superficie encefálica. Mientras la

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neocorteza de una rata es relativamente lisa, la neocorteza humana tiene muchas circunvoluciones. Los Primates no humanos y los Cetáceos (por ejemplo, ballenas y marsopas) tienen también neocortezas excepcionalmente grandes y con muchas circunvoluciones. El crecimiento de la neocorteza desplazó a las otras cortezas hacia las regiones basales del cerbro.-

Neocortex sensorial primario, neocortex de asociación y neocortex motor pimario

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Sinapsis entre el neocortex y otras regiones cerebrales

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CORTEZA CEREBRAL

De los 100.000 millones de células nervios que se encuentran en el encéfalo humano, uso 10.000 millones se localizan en la corteza cerebral, córtex o neocortex. En Homo sapiens y en otros primates, cada hemisferio cerebral está subdividido externamente en lóbulos por tres profundas cisuras o surcos en la superficie -Rolando, Silvio y Perpendicular externa-; los lóbulos son: frontal, parietal, temporal y occipital (fig. pag. 9-a).-

Por medio de la observación de pacientes con lesiones cerebrales, de estudios electromagnéticos y del análisis de imágenes cerebrales, se han localizado distintas áreas funcionales corticales que realizan procesamientos motores y sensitivos específicos (fig. pag. 9-b):

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Corteza motora, ubicada delante de la cisura central o de Rolando, en el lóbulo frontal, controla la actividad voluntaria de los músculos esqueléticos.

Corteza somatosensorial, ubicada por detrás de la cisura central, forma parte del lóbulo parietal, recibe señales táctiles y estímulos relacionados con propiocepción, la temperatura y el dolor.

Corteza auditiva, localizada en el lóbulo temporal superior, procesa señales enviadas por las neuronas sensoriales del oído que responden a diferentes características de sonido.

Corteza visual ocupa el lóbulo occipital. Distintas áreas de la corteza visual se activan cuando se estimulan las zonas muy restringidas de la retina con un haz de luz muy fino. Existe una correspondencia entre una zona determinada de la retina y su representación espacial y su extensión en la corteza visual. La fóvea (es una pequeña depresión en la retina), por ejemplo, que representa tan sólo el 1% de la retina humana, se proyecta en casi el 50% de toda la corteza visual, lo que confirma la mayor sensibilidad de esta zona retiniana. Esta excesiva representación, combinada con la gran superficie que ocupan la corteza motora y sensorial dedicadas a las manos, evidencian la gran importancia que ha adquirido en la evolución de los primates la coordinación de la destreza manual y visual.-

Algunas partes de las cortezas somatosensorial y motora se corresponden con zonas específicas del cuerpo.-

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A partir de las correspondencias entre ciertas áreas de la corteza y ciertas zonas del cuerpo se confeccionaron mapas topográficos cerebrales. Originalmente, estas regiones del cerebro se denominan homúnculo sensorial y homúnculo motor, debido a que las áreas del cuerpo se representan sobre la corteza superponiendo el dibujo de un humanoide con las áreas cerebrales involucradas.-

A su vez, las áreas funcionales motoras y sensitivas poseen una región primaria y una secundaria. Las áreas primarias envían conexiones directas hacia los músculos específicos, lo cual da por resultado movimientos musculares discretos, o reciben conexiones desde los receptores sensitivos específicos, lo que contribuye a experimentar una sensación –visual, auditiva o somática- a partir de un área receptiva pequeña. Las áreas secundarias, por su parte, complementan el funcionamiento de las áreas primarias. Por ejemplo, las áreas secundarias suplementarias motora y premotora funcionan junto con la corteza motora primaria y los núcleos de la base y brindan patrones muy específicos de actividad motora. Por su parte, las áreas sensitivas secundarias reciben las señales específicas desde las áreas primaria e interpretan la forma y la textura de un objeto en la corteza somatosensorial, el color, la intensidad leve, las direcciones líneas y ángulos y otros aspectos de la visión en la corteza visual, y la combinación de tonos, así como la secuencia de las señales sonoras en la corteza auditiva.-

Las denominadas cortezas de asociación o áreas de procesamiento intrínseco (fig. pag. 9-c) asocian e integran información motora y sensorial de diversa modalidades, a través de conexiones intercorticales y con zonas subcorticales. Las cortezas de asociación son regiones que se representan casi exclusivamente en el cerebro humano e incluso resultan estructura predominantes. Ello sugiere una relación entre la presencia de estas áreas y la inmensa capacidad y plasticidad del cerebro humano. Las áreas de procesamiento intrínseco son el asiento de las funciones cerebrales superiores e intervienen en la integración de la información sensorial con las emociones y su retención en la memoria, y con el pensamiento, el cual es un componente clave en el aprendizaje, en la planificación del futuro y en la definición de las “intenciones” del comportamiento.-

En el cerebro, el área somatosensorial se proyecta a otras áreas del lóbulo parietal. Por ejemplo, el área primaria se proyecta a las áreas secundarias –donde los ingresos somatosensoriales se utilizan en el aprendizaje de nuevas discriminaciones sensoriales- y a la corteza parietal posterior, perteneciente al área cortical de asociación parietotemporooccipital donde la información somática permite configurar la imagen corporal, construir la noción del espacio extrapersonal y planificar los movimientos en el espacio. La construcción de la noción de espacio implica un pasaje desde un espacio práctico y egocéntrico hacia uno representado, que comprende el sujeto mismo y pone en relación sus desplazamientos con respecto a los otros y a los objetos ordenados en tiempo y espacio.-

Cerebro derecho e izquierdo

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Se considera que los hemisferios cerebrales humanos son la imagen especular el uno del otro, pero, existiría una asimetría, ya que, por ejemplo, el lenguaje se relaciona principalmente con el hemisferio cerebral izquierdo. El lenguaje no es la única función “lateralizada”, es decir que está controlada por unos de los hemisferios cerebrales; las funciones cognitivas también están distribuidas en forma asimétrica. Por su parte, el hemisferio cerebral derecho está especializado en la detección y el procesamiento de relaciones visuoespaciales y espaciotemporales. Estas evidencias han llevado a algunos investigadores a considerar la perspectiva de la lateralización funcional, que establece que los hemisferios cerebrales son funcionalmente diferentes. Esta manera de concebir el funcionamiento del cerebro implica que pese a que ciertas funciones muy jerarquizadas estén principalmente localizadas en el hemisferio izquierdo, el otro hemisferio no está menos desarrollado ni subordinado. El modelo previamente hegemónico de dominancia cerebral, que involucra la existencia de un hemisferio cerebral dominante y uno no dominantes, en la actualidad se encuentra reemplazado por el concepto de especialización complementaria de los hemisferios cerebrales.-

El psicólogo estadounidense Roger Sperry (1913-1994), entre otros investigadores, realizó varios ensayos con pacientes cuyo cuerpo calloso estaba seccionado y luego realizó los mismos estudios con personas sanas. Estos ensayos permitieron concluir que cada uno de los hemisferios cerebrales tiene sus propias sensaciones, percepciones, pensamientos, sentimientos y recuerdos particulares, los cuales son integrados y complementados a través del cuerpo calloso. Por estos trabajos, Sperry recibió el Premio Nobel de Medicina en 1981.-

Las principales diferencias entre los hemisferios cerebrales se pueden resumir de la siguiente manera:

o Hemisferio izquierdo, se especializa en los proceso de pensamiento lógico y analítico secuenciales, es decir, en descomponer las cosas en sus partes integrantes, en especial en las funciones verbales (lenguajes) y matemáticas, procesa la información de un componente a la vez y su forma de operación es principalmente lineal.

o Hemisferio derecho, se especializa en el pensamiento sintéticos y en las relaciones visuales y espaciales, es decir, en unir componentes diferentes formando un todo (en particular en áreas especiales), en la identificación de objetos por su forma, en las actividades artísticas, en el reconocimiento de temas musicales, en la construcción de la imagen corporal y en el reconocimiento de rostros; procesa información de manera más difusa, varios componentes a la vez y su modo de operación es holístico.

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PROCESAMIENTO SUBCORTICAL

En el encéfalo, como en otras partes del cuerpo existe una división de trabajo. Sin embargo, la integración y a la regulación de la multitud de procesos que se producen en el cuerpo de un animal son posibles, gracias a la coordinación de todas las actividades encefálicas. La información se intercambia entre distintas partes del encéfalo mediante haces difusos de axones, de manera que una red local de neuronas es una zona del encéfalo puede modificar la actividad de otras redes neuronales localizadas en otra parte de él y viceversa. Dos ejemplos de estas redes y circuitos integradores son la formación reticular o sistema activador reticular y el sistema límbico.-

Sueño y vigilia

La estructura de la formación reticular o sistema activador reticular debe leerse en el cuadernillo n° 4, Tronco encefálico y Bulbo raquídeo, páginas 5 a 7.-

La vigilia es un estado orgánico con manifestaciones fisiológicas, comportamentales y psíquicas bien definidas. Es un estado consciente en el que recibimos, procesamos y respondemos a los estímulos del ambiente. Su rasgo más saliente es que durante este estado el organismo tiene una conexión perceptiva máxima con las condiciones del

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medio físico y social. Se producen así respuestas adecuadas y rápidas, fisiológicas y comportamentales, a los cambios del ambiente.-

El sueño se define como un estado de inconsciencia del que una persona puede ser despertada por estímulos sensitivos y de otro tipo. Debe distinguirse del estado de coma ya que el sueño es un estado de inconsciencia reversible del que un animal o persona puedes salir con facilidad. La mayor parte de los investigadores reconocen dos fases del sueño, con características distintas: sueños de ondas lentas, no REM o no MOR y sueño de ondas rápidas, REM o MOR que se identifican por su distinto registro encefalográfico, la tonicidad muscular y ciertos movimientos oculares.-

En los humanos, el sueño típico de una noche comprende varios ciclos de alrededor de 90 minutos de duración y cada ciclo comprende etapas en las que alternan entre sí los dos tipos de sueño. El sueño atraviesa normalmente fases diferenciadas unas 5 o 6 veces durante la noche. El tiempo del sueño profundo es relativamente corto (fases 3 y 4). A medida que la noche transcurre se pasa más tiempo en el sueño con movimientos oculares rápidos (REM), pero esta fase es interrumpida por breves regresos al sueño ligero (fase 1). Durante la noche se producen breves despertares.-

Los trazados de la actividad eléctrica cerebral registrados por el electroencefalograma (EEG) de la vigilia, del sueño de ondas lentas y del sueño de ondas rápidas son diferentes. El trazado del sueño rápido es muy parecido al de la vigilia alerta, de dónde proviene el nombre de sueño paradógico, el EEG registrado durante el sueño rápido muestra que el cerebro, está activo, a pesar de que el animal o el humano están inmóviles. En una interesante correspondencia, es en el sueño rápido donde ocurre la actividad onírica lúcida, vívida, cargada de emociones. Otras dos variables que distinguen a esta etapa son los movimientos oculares rápidos –MOR- en los que los globos oculares se mueven juntos, de un lado al otro, arriba y abajo, bajo los párpados cerrados, y la intensa atonía muscular, activa y centralmente inducida que se diferencia de las simple relajación muscular propia del sueño lento. El sueño de ondas lentas muestra actividad eléctrica cerebral con ondas lentas y de gran amplitud cuando se registra en el EEG. Esta etapa del sueño se ha relacionado con la reparación metabólica y el descanso corporal.-

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El sueño es un fenómeno activo, es decir, el cerebro ejecuta mecanismos para producir el sueño, sobreviene por una actividad que el cerebro realiza y no por lo que simplemente deja de hacer: dormir no es sólo dejar de estar despiertos.-

El sistema límbico: comportamiento institntivo, motivación y emociones

La conducta sexual, los sentimientos de placer o castigo, los impulsos motivacionales y el comportamiento emocional se procesan principalmente en las regiones basales del encéfalo, que en conjunto reciben el nombre de sistema límbico. Este sistema es una red de neuronas que comunican el hipotálamo con ciertas regiones de la corteza cerebral y demás partes del encéfalo y contiene uno de los centros más importantes de convergencia de información sensorial, la amígdala. El sistema límbico procesa y transmite las sensaciones de hambre, sed y deseo que se traducen en acciones complejas como búsqueda de alimento o pareja.-

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Las estructuras del sistema límbico están relacionadas, además, con la naturaleza afectiva de los estímulos sensitivos, es decir, con la percepción placentera o desagradable de ciertos estímulos. Estas cualidades afectivas se denominan también recompensa o castigo, satisfacción o aversión. Experiencias desarrolladas en animales muestran que la estimulación eléctrica de ciertas regiones del sistema límbico complace o satisface al animal, mientras que la de otras produce terror, dolor, miedo, defensa, reacciones de escape y todos los otros elementos del castigo. Estos dos sistemas de respuestas opuestas afectan en forma significativa el comportamiento de los animales, lo cual con seguridad incluye a los humanos. Estos sistemas de recompensa y castigo del encéfalo se han asociado con la dependencia que producen el consumo de ciertas drogas, el tabaquismo y el alcoholismo.-

APRENDIZAJE Y MEMORIA

Uno de los mayores desafías de la neurobiología es comprender los mecanismos del aprendizaje y la memoria. El aprendizaje se puede definir como un cambio en el

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comportamiento basado en la experiencia, y si las funciones del cerebro se pueden explicar en términos de las estructuras que lo componen, entonces el aprendizaje –y la memoria de la que depende- deben involucrar cambios en estas estructuras.-

En el caso de los humanos, la memoria es la habilidad de almacenar y recuperar información sobre experiencias pasadas, propias o ajenas, y se consolida en dos etapas. La memoria de corto plazo es la que se establece inmediatamente luego de adquirir la información y dura de segundos a minutos. Luego de un proceso de consolidación se establece una memoria a largo plazo, de carácter estable en el tiempo. Un ejemplo simple del uso de la memoria de corto plazo es la memorización de un número poco familiar que miramos en una agenda telefónica; habitualmente una persona lo recordará el tiempo suficiente para discarlo.-

Si se llama a un mismo número telefónico muchas veces, en general se transfiere a la memoria de largo plazo mediante un proceso de consolidación. Esta formación de la memoria de largo plazo es análoga a la formación de un sendero. Cuanto más a menudo se transite el sendero, mejor establecido quedará. La analogía se refuerza por la experiencia familiar de recordar un nombre conscientemente, por ejemplo, buscando información relacionada que nos ponga “en el camino correcto”. En la actualidad, los neurobiólogos acuerdan que el establecimiento de este sendero implica alteraciones en las sinapsis por las cuales las neuronas se comunican unas con otras.-

La memoria también se clasifica según si los recuerdos corresponden a hechos ocurridos en el pasado (memoria retrógrada) o bien por la incapacidad de establecer nuevas memorias a partir de una momento dado, por ejemplo, el momento de un trauma (memoria anterógrada). Estos tipos de memoria se han definido sobre la base de su ausencia, es decir, según los síntomas de pacientes con distintos tipos de amnesia. La pérdida de memoria suele ser específica para estos casos. Así, un paciente con amnesia anterógrada podrá recordar hechos ocurridos en su infancia, pero será incapaz de recordar al médico que lo atiende día tras día luego de la lesión que le produjo la amnesia. En cuanto al contenido, las memorias se pueden clasificar en declarativas o explícitas (el recuerdo de hechos que pueden ser narrados) o de procedimiento o implícitas (memoria motora, el recuerdo de cómo andar en bicicleta). Las localizaciones neuroantómicas de los distintos tipos de memoria son diferentes, lo cual se conoce a través del estudio de pacientes con lesiones amnésicas o del análisis de imágenes cerebrales funcionales.-

Bases nuerofisiológicas de la memoria y el aprendizaje

Los estudios con animales de experimentación y con personas que han perdido la memoria como consecuencia de una enfermedad, una lesión o por algún tipo de cirugía cerebral han revelado que varias regiones del cerebro humano parecen intervenir en la consolidación y el almacenamiento de la memoria. Estas regiones incluyen el hipocampo, la amígdala, el tálamo, el prosencéfalo basal y la corteza prefrontal.-

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Un daño en el hipocampo (región de la corteza del lóbulo temporal que forma parte del sistema límbico) no afecta a las memorias de largo plazo ya establecidas, pero interfiere en las transferencias de las memorias de corto plazo a las memorias de largo plazo o consolidación. Un paciente con una destrucción bilateral del hipocampo puede recordar, por ejemplo, donde vivió cuando era niño, pero donde vive ahora; puede mantener una conversación aparentemente normal, pero si la persona a la que le estaba hablando abandona el cuarto y regresa uno o dos minutos después, no la reconocerá.-

También se conoce algunas de las bases neuroquímicas de la memoria. El prosencéfalo basal es la fuente principal de acetilcolina en el cerebro, un neurotransmisor importante para procesos que se llevan a cabo en la amígdala y en el hipocampo. En la enfermedad de Alzheirmer, el prosencéfalo basal sufre neurodegeneración. Los estudios experimentales indican que, además de su función como una estación de relevo en estos circuitos, la amígdala también es la región en la cual engarza la información procedente de los diferentes sentidos de modo que, por ejemplo, cuando se piensa en una playa, se puede recordar no solo la imagen visual de la arena y las olas sino también el sonido de las olas que la bañan, el olor y el sabor de las salpicaduras de agua salada y la sensación de la arena entre los dedos de los pies. Aparentemente, dada las conexiones entre la amígdala y el hipotálamo, los recuerdos tienen contenido emocional cuyos detalles dependen de nuestras experiencias particulares.-

Las vías que hemos explicado son aquellas relacionadas con la memoria declarativa, que se consideran almacenadas principalmente en la corteza de asociación y que puede ser un proceso distinto de la memoria relacionada con las respuestas motoras automáticas a estímulos particulares. Este segundo tipo de memoria, de “hábito” o “procedimiento”, sustenta actividades como la regurgitación del alimento por un ave adulta en respuesta a los picos abiertos de sus progenie o la inclinación del cuerpo y de

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las maniobras para equilibrar el peso cuando uno toma una curva con la bicicleta. Este tipo de memoria inconsciente es almacenada en diversos circuitos sensoriales, motores o emocionales, y se considera que además, en parte, puede estar involucrado el cerebelo.-

FUNCIONES CEREBRALES SUPERIORES

Las áreas corticales funcionales que procesan los ingresos sensoriales o que producen respuestas motoras poseen una ubicación específica y bastante conservada en distinto grupos de mamíferos. La memoria y el aprendizaje son funciones que ocupan áreas grandes y difusas del cerebro, pero los circuitos que controlan algunas de las llamadas funciones superiores humanas –lenguaje, gnosias y praxias-, están más o menos localizados en la neocorteza.-

El reconocimiento sensorial o gnosias (del riego gnosis, comocimiento) es una capacidad de orden superior que posibilita percibir o reconoce objetos mediante canales sensoriales. En contrastes, la agnosia es la incapacidad para reconocer objetos y rostros mediante esos canales que, por lo demás, funcionan normalmente. Este trastorno por lo general se debe a un defecto en los circuitos corticales que afecta la capacidad para combinar los componentes de las impresiones sensoriales en un patrón con significado. Estas alteraciones pueden ser muy específicas según el área de la corteza dañada. Por ejemplo, una persona puede presentar una deficiencia selectiva para la percepción de la profundidad como resultado de una lesión específica de la corteza visual. Así, dado que esta persona con agnosia espacial visual tiene una incapacidad para apreciar la profundidad o el grosor de los objetos percibirá la imagen de otro humano que se le desplaza a cierta distancia como una figura de cartón moviéndose, aunque este sea muy corpulento debido a su afección, cualquier objeto es absolutamente plano.-

Los movimientos proposicionales (es decir, los movimientos dirigidos a un objetivo) son aprendidos y voluntarios, y en presencia de lesiones cerebrales pueden surgir las dificultades en su realización. Las praxias (del griego, praxis y este de prásso, yo obro, cumplo) se pueden definir como sistemas de movimientos coordinados en función de un resultado, que se caracteriza por ser secuenciales, complejos, aprendidos y tienen una intención, plan o propósito que les da origen. Se diferencian de los movimientos animales en que estos actos no son instintivos: requieren un aprendizaje social y surgen de un plan previamente establecido. Son una forma superior de aprendizaje fisiológico que el ser humano realiza como manifestación adaptativa compleja al medio. Como ejemplos podemos mencionar la escritura, la vocalización o la manipulación de herramientas. Las alteraciones en estas funciones se denominan apraxias.-

El lenguaje

Los principios subyacentes al lenguaje, quizás la característica más distintiva de los seres humanos, sustentan un amplio, variado e impresionante repertorio de conductas humanas. El lenguaje es una forma netamente humana de comunicación, un medio de

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transmitir información compleja de una persona a otra u otras, que desempeñan un papel central en nuestras vidas. Si bien el lenguaje hace referencia a los aspectos verbales y orales de la comunicación, es necesario rescatar que está íntimamente sustentado y relacionado con otros aspectos de la comunicación: la prosodia (carga emocional e inflexiones del habla), las expresiones faciales, las posturas y los gestos durante la comunicación proximal.-

Si bien el conocimiento de las bases neurofisiológicas del lenguaje han cambiado en estos últimos años a partir de los nuevos aportes de la neurociencia cognitiva, la centenaria explicación de Paul Broca y también del neurólogo y psiquiatra alemán Carl Wernicke (1848-1904) sigue siendo la más difundida y aún conserva una gran influencia en la clínica neurológica y nueropsicológica. Estudios de pacientes que han sufrido un ACV permitieron localizar dos áreas en el hemisferio cerebral izquierdo relacionadas directamente con el habla que se han denominado el área de Broca y el área de Wernicke.-

El área de Broca se encuentra cerca de la corteza motora que controla el movimiento de los labios, la lengua, la mandíbula y las cuerdas vocales. Un trastorno en esta área denominado afasia de Broca o motora, afecta la articulación del habla o la elimina del todo, pero no afecta la comprensión. El área de Wernicke se encuentra al lado de la corteza auditiva y, en parte, la rodea. Una lesión en esta área provoca la afasia de Wernicke o sensitiva, que se caracteriza por la falta de coherencia y

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significado en el habla, aunque esta sea fluida, y altera la comprensión de las palabras tanto orales como escritas.-

Hay una conexión entre ambas áreas que forma un “circuito del habla”. Los pacientes con una lesión en esta conexión sufren afasia de conducción y se caracterizan por tener la capacidad de comprender y de elaborar el lenguaje hablado, pero no pueden conectarlo con la propia emisión de palabras inteligibles.-

Una lesión en el área del lenguaje del hemisferio cerebral izquierdo produce afasia, mientras que la lesión equivalente del lado derecho puede dificultar la prosodia.-

PLASTICIDAD NEURONAL

Si bien durante mucho tiempo se sostuvo que en el cerebro adulto de los mamíferos no se originan nuevas neuronas por mitosis de neuronas preexistentes, en la actualidad se acepta que ciertas células pueden diferenciarse en neuronas nuevas. Al mismo tiempo, por mucho tiempo se sospechó que en el cerebro continuamente se producen cambios y rearreglos en el funcionamiento de las neuronas que lo forman. Estos cambios en las conexiones y los circuitos entre las neuronas se conocen como proceso de plasticidad neuronal.-

Estos procesos incluyen, principalmente, modificaciones en la comunicación entre las neuronas, que fortalecen o debilitan ciertas conexiones sinápticas, por ejemplo, las vinculadas con los mecanismos que subyacen a la memoria y el aprendizaje. Por otra parte, en diversas especies (notablemente en Invertebrados y ciertos Vertebrados como los Anfibios) existen procesos de regeneración neuronal luego de cortes o lesiones. El estudio de estos procesos plásticos es de fundamental importancia por su potencial aplicación en el tratamiento de lesiones en ciertas estructuras del SN en humanos, que en algunos casos pueden recuperar su función. Todavía estamos lejos de comprender en detalle la complejidad de los procesos involucrados en la plasticidad neuronal.-

Aún permanece sin respuesta la cuestión acerca de los cambios que se producen a nivel molecular y celular, los cuales constituyen “la base material de la memoria”. En la actualidad se piensa que el establecimiento de memorias se debe a cambios de circuitos sinápticos y en las respuestas de las neuronas a la estimulación.-

CONCIENCIA

El estudio de la conciencia humana fue considerado durante mucho tiempo fuera del ámbito de las ciencias dura, siendo más apropiado como tema de la filosofía o de la religión. Una razón de este punto de vista es que la conciencia es tan amplia –abarca nuestro conocimiento de nuestras personas y de nuestras propias experiencias- como subjetiva.-

En las últimas décadas los científicos han comenzado a estudiar la conciencia utilizando técnicas de imágenes encefálicas como RMf.-

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Ahora es posible comparar la actividad el cerebro humano durante diferentes estados de conciencia, por ejemplo, antes y después de que una persona sea consciente de que ve un objeto. También se puede comparar el procesamiento consciente e inconsciente de la información sensitiva. Estos estudios no señalan la existencia de un “centro de la conciencia” en el cerebro; ofrecen un cuadro cada vez más detallado del modo en que se correlaciona la actividad neural con las experiencias conscientes.-

ENFERMEDADES Y TRASTORNOS DEL SISTEMA NERVIOSO

Las enfermedades mentales, como la esquizofrenia y la depresión, y los trastornos neurológicos, como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, suponen una carga enorme para la sociedad, tanto en la pérdida potencial de una vida productiva del paciente como en el alto coste de los cuidados médicos prolongados. También altera gravemente la vida de las familias de los pacientes. El descubrimiento de tratamientos correctos y curaciones es una prioridad para la investigación. Los fármacos actuales tratan pero aún no curan muchos de estos trastornos. Las enfermedades mentales son causadas por cambios químicos o anatómicos cerebrales.-

Esquizofrenia

Trastorno mental grave caracterizado por episodios psicóticos, en los cuales los pacientes pierden la capacidad para distinguir la realidad. Los síntomas son: alucinaciones (generalmente voces que le dicen al paciente que es inútil y malvado) e ideas delirantes (generalmente paranoides), embotonamiento afectivo, falta de atención y de iniciativa y pobreza en el habla. No siempre muestran una personalidad dividida. Parecen existir varias formas diferentes de esquizofrenia. La causa de la esquizofrenia se desconoce, aunque la enfermedad tiene un fuerte componente genético. Se cree que también tiene un fuerte componente ambiental. Los genes mutan y predisponen a una persona a la enfermedad. Deben participar genes múltiples porque la mutación no sigue el patrón Mendeliano para un gen único. Los tratamientos se han concentrado en las vías cerebrales que utilizan dopamina como neurotransmisor.

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Muchos de los fármacos existentes tienen muchos efectos negativos y los paciente a veces los suspenden.-

Depresión

Se conoce dos formas generales de enfermedad depresiva:

Trastorno bipolar o trastorno maníaco-depresivo, comprende oscilaciones del estado de ánimo que pasa de eufórico a depresivo. La fase maníaca se caracteriza por una autoestima elevada, aumento de la energía, fuga de ideas y conversación exagerada; así como comportamientos que llevan al desastre, como riesgos excesivos, promiscuidad y gastos descabellados. A veces se asocia con una gran creatividad. La fase depresiva llega con una disminución de la capacidad para experimentar placer, pérdida de interés, trastornos del sueño y sentimientos de inutilidad; intento de suicidio.

Depresión mayor, tienen un estado de ánimo depresivo la mayor parte del tiempo.

Ambos tienen un componente genético, un fuerte componente ambiental y hay indicaciones de que el estrés, especialmente el estrés intenso en la infancia. Existen muchos fármacos para el tratamiento de la depresión.-

Enfermedad de Alzheimer

Es un trastorno de deterioro mental o demencia, caracterizado por confusión, pérdida de memoria y otros síntomas. Se relaciona con la edad, siendo más frecuente en personas mayores de 85 años. La enfermedad es progresiva, los pacientes van perdiendo sus habilidades y, finalmente, los pacientes deben ser vestidos, bañados y alimentados por otros. Existen cambios de personalidad casi siempre con un empeoramiento, desconoce a sus familiares. Esta enfermedad es una de varias formas de demencia. Las neuronas mueren en áreas enormes del cerebro y a menudo producen una retracción masiva del tejido encefálico.-

Enfermedad de Parkinson

Trastorno motor caracterizado por la dificultad para iniciar el movimiento, lentitud en los movimientos y rigidez. Los pacientes tienen una expresión facial de máscara, temblores musculares, escaso equilibrio, postura flexionada y marcha festinante. La enfermedad es progresiva cuyo riesgo aumenta con la edad. Los síntomas son resultado de la muerte de las neuronas en el núcleo mesencefálico denominado sustancia nigra o negra. No existe una causa clara identificada que produzca la enfermedad y no existe cura en la actualidad, solo se mejoran síntomas.-

BIBLIOGRAFÍA Y WEB GRAFÍA

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edi quimico biologico n° 6 - diencÉfalo y telencÉfalo -

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