Viaje al centro del cerebro

Por: Héctor García Chavero.
 

En la actualidad el estudio de las funciones del cerebro humano tiene profundas implicaciones en distintas ramas de la ciencia y la tecnología. Ahondar en su funcionamiento ha servido a las ciencias básicas, biológicas y sociales, para conocer la fisiología y funciones del sistema nervioso, y ampliar el análisis de la personalidad y la conducta humanas. En el caso de las ciencias básicas, como la ingeniería, los nuevos hallazgos sobre el cerebro han permitido formular paradigmas de complicados sistemas electrónicos, informáticos y computacionales. 
    Con este planteamiento inició la conferencia "El funcionamiento del cerebro humano", impartida por el doctor en Ciencias Fisiológicas y Biofísica, Hugo Aréchiga Urtuzuástegui, jefe de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Medicina de la UNAM. La conferencia se realizó el 9 de junio en el Teatro del fuego Nuevo dentro del programa "Los lunes en la ciencia.

¿Los pensamientos siempre han estado en el cerebro?
    El doctor Aréchiga Urtuzuástegui, quien también es asesor del Consejo Consultivo de la Presidencia de la República, llevó de la mano al auditorio por un viaje a través de la evolución del estudio del cerebro humano, y explicó que en la época moderna el sentido común nos permite saber que los pensamientos se generan en el cerebro. Pero no siempre fue así.
    Culturas antiguas como la asiria suponían que el origen de los pensamientos estaban en el hígado, mientras los griegos pensaban que ese proceso se originaba el corazón. Dichas concepciones estaban basada en el hecho de que estos órganos tienen ramificaciones en todo el cuerpo. Por su parte, "los griegos creían que el cerebro era incapaz de generar pensamientos, según los experimentos que Aristóteles quien concluyó que el cerebro era una masa caliente, blancuzca incapaz de generar pensamientos". 

Generalidades del Cerebro

        El cerebro humano es una muy compleja maquinaria biológica que contiene millones de neuronas (que son en cierto modo "procesadores" elementales) y 100.000.000.000.000 (10¹⁴) conexiones entre ellas, con idéntica capacidad en bits.
        Esto es mucho más que el número de estrellas que se estima que hay en la Vía Láctea (10¹¹) y equivale a unos 20 millones de libros de 500 páginas, ¡ o sea la suma de todos los textos actualmente contenidos en todas las bibliotecas de la Tierra!. El cerebro es la computadora de mayor capacidad de almacenamiento de información del mundo (280 trillones de Bytes). La unidad anatómica y funcional del cerebro es la neurona (célula del sistema nervioso). El cerebro humano pesa menos de 1 y ½ Kilogramo masa, y contiene unas 10.000 millones de neuronas, cada una de ellas establece entre 10.000 y 50.000 contactos con las células vecinas, y pueden recibir hasta 200.000 mensajes.    El cerebro corresponde a la porción más desarrollada del encéfalo. Está dividido en dos mitades, llamadas hemisferios cerebrales, uno derecho y otro izquierdo.El encéfalo es la parte del sistema nervioso central encerrada en la cavidad craneal. 

Biología de las microglias y los macrofagos cerebrales

Las microglias son células representantes del sistema inmunológico en el SNC. Si bien pueden permanecer en estado quiesciente durante largos periodos de tiempo, pueden modificar su comportamiento en respuesta a diversas señales provenientes del entorno celular. La transformación desde un estado inactivo hasta macrófagos fagocíticos cerebrales, está estríctamente controlada y acompañada por la producción de varios productos de secreción.
 Éstos incluyen citokinas, aminoácidos excitatorios, y radicales libres por medio de los cuales las microglias activadas se comunican con otras células del cerebro y del sistema inmunológico. De éste modo, representan una defensa esencial del huésped, también un sistema de reparación, pero pueden ser responsables de la destrucción de tejidos y de la muerte neuronal, según cuál sea el balance entre señales activadoras e inhibitorias. Por esta razón, los macrófagos cerebrales son considerados hoy, como un elemento importante en la patogenia de neuropatologías agudas, crónicas y neurodegenerativas. Además, representan un sitio posible de acción de futuros fármacos neuroprotectores.     Se reconoce que las microglias tienen origen en los monocitos sanguíneos e invaden el cerebro muy tempranamente durante el desarrollo, constituyendo el 20% de la población de células gliales en roedores. Luego, en la etapa postnatal cambian su morfología y se diferencian en células altamente ramificadas con poca actividad fagocítica y enzimática. La función de éstas microglias residentes en cerebros sanos es desconocida.
   

Clasificación de la neuroglía

El sistema nervioso central de los mamíferos contiene dos clases principales de neuroglía, que se han clasificado teniendo en cuenta su tamaño y morfología celular: Así se distinguen las células macroglíales, es decir los astrocitos y los oligodendrocitos, y las células microglíales. Estas células se originan en el ectodermo, a excepción de las células microglíales que tienen origen mesodermal. Se han descrito, asimismo, otros tipos de neuroglía tales como las células glíales radiales y las glías del sistema periférico, es decir, las células de Schawnn (Bunde, 1968; Varon, 1979), las células telioglíales (Bradford, 1988), las células glíales satélites, las células ependimarias y la glía entérica.     Mientras que los oligodendrocitos son un grupo de células muy homogéneo, los astrocitos parecen ser una población celular mucho más heterogénea. Los estudios clásicos distingen dos tipos de astrocitos, los fibrosos y los citoplásmicos (Cajal, 1909). Los astrocitos fibrosos se localizan preferencialmente en la sustancia blanca del SNC, su cuerpo celular es pequeño y presenta prolongaciones cilíndricas que albergaran en su interior una alta densidad de filamentos intermediarios. 

Una vision General hacia las Neuronas

3.1.1. Clases de neuronas.
    Cada parte del sistema nervioso se caracteriza microscópicamente por su tamaño, su forma y arreglo de las neuronas que lo componen. Aunque algunas neuronas tienen muchas características internas en común, sus formas varían considerablemente y esto permite que sean clasificadas de acuerdo a su estructura, función y tipo de neurotransmisor.3.1.1.1. Clasificación estructural 
    Las neuronas se clasifican estructuralmente de acuerdo a su número de procesos, entendiendo por este, terminación o elongación del cuerpo celular. En el sistema nervioso del embrión se observan algunas neuronas sin procesos o con un solo proceso; a estas neuronas se les llama  apolares o neuropolares (Darnell, 1993).    Algunas neuronas solo tienen dos procesos fundidos que en ocasiones parecen uno, se les llama seudounipolares, las cuales están restringidas a grupos de cuerpos celulares neuronales localizados en los ganglios, en este tipo de neuronas los procesos  cortos se ramifican del soma y se dividen en un proceso central que conducen impulsos hacia el cuerpo (Barr, 1994).
  

Sistema nervioso central (SNC)

                                            



Denominado también eje-di encéfalo-espinal o bien neuroeje, es una entidad anatómica, protegida eficazmente de los traumas externos mediante formaciones óseas del cráneo y de la columna vertebral (canal raquídeo), encargada de recibir y transmitir impulsos, coordinando de esta forma las diferentes actividades del organismo. Se origina por modificación y sucesiva evolución de la parte medial (placa neural) de la hoja external o ectodermo del embrión, durante las primeras semanas del desarrollo el SNC, comprende el cerebro, cerebelo, puente, bulbo y médula espinal. Cada parte va envuelta en membranas de naturaleza conectiva denominadas meninges, que, desde el exterior hacia el interior, son la duramadre, la aracnoides y la piamadre. A lo largo de todo el recorrido del eje cerebroespinal en el interior de él se aprecia un canal que modifica la propia uniformidad de su calibre, ampliándose o estrechándose según las regiones que se examinen:

Miembro inferior

En anatomía humana miembro inferior o pelviano es cada una de las extremidades fijadas altronco a nivel de la pelvis -articulaciones de la cadera- mediante la cintura pelviana. Coloquialmente, los miembros inferiores son las piernas.

Cada miembro inferior se compone de cuatro segmentos principales:

Cintura pelviana, formada por los coxales: fijan los miembros inferiores al tronco. No se confunda cintura pelviana -los coxales- con pelvis -los coxales junto al sacro y cóccix-.

Muslo: su esqueleto es un solo hueso, el fémur.

Pierna: tibia y fibula peroné.

Pie, a su vez formado por tres segmentos:

Tarso

Metatarso

Falange

                   HUESOS DE LOS MIEMBROS INFERIORES: 

                                                                   

                                               CADERA

(ILIACO o COXAL) hueso par que junto con el sacro forman la cintura pélvica, cada hueso iliaco se compone de tres piezas 

El Ilion: por arriba. 

El Pubis: hacia abajo y adelante. 

El Isquion: hacia abajo y atrás. 

                                                MUSLO 

El Fémur: Es el hueso mas largo del esqueleto ofrece muchas

Músculos del miembro Superior

De proximal a distal: primero los músculos que van del tronco a la cintura escapular.
                
SERRATO MAYOR O SERRATO ANTERIOR: aspecto dentado. Se origina en la cara lateral del tórax, en las primeras diez costillas. A partir de ahí las fibras se dirigen hacia atrás, pasan por la escápula y termina en el borde interno de la escápula. Estabiliza la escápula u omoplato.

MÚSCULO SUBCLAVIO: situado bajo la clavícula y desde ahí va a la primera costilla. Protege el paquete vásculo nervioso.

PECTORAL MENOR: se extiende desde la cintura escapular y tronco. Se origina desde las apófisis coracoides (en el omóplato) y termina en las costillas tercera, cuarta y quinta.

Cubriéndole está el PECTORAL MAYOR: no va a la cintura escapular, se va a insertar en el húmero desde el tronco por la cara anterior del tórax. Tiene su origen en la clavícula y desde ella todo lo largo del borde interno del esternón para terminar en la corredera bicipital del húmero en el labio externo (pasa por encima del tendón). Cuando el músculo se contrae haremos una aproximación del miembro superior.

TEJIDO OSEO

                                                         

                         

El tejido óseo es uno de los más resistentes y rígidos del cuerpo humano. Es el constituyente principal del esqueleto, sirve de soporte a las partes blandas y protege órganos vitales, como los contenidos en el cráneo, tórax y columna vertebral. Aloja y protege la médula ósea, generadora de células sanguíneas. Proporciona apoya a los músculos esqueléticos, transformando sus contracciones en movimientos útiles, constituyendo un sistema de palancas que amplía las fuerzas generadas en la contracción muscular.

Además de cumplir estas funciones, los huesos actúan como un depósito de calcio, fosfato y otros iones, almacenándolos o liberándolos de forma controlada para mantener constante su concentración en los líquidos orgánicos (líquido intersticial, sangre y linfa).

El tejido óseo es un tipo especializado de tejido conjuntivo formado por

MIEMBRO SUPERIOR

El miembro superior, en el cuerpo humano, es cada una de las extremidades que se fijan a la parte superior del tronco. Está compuesto por cuatro partes fácilmente distinguibles: mano, antebrazo, brazo y cintura escapular. En otras palabras, va desde el hombro hasta los dedos. Tiene un total de 32 huesos y 42 músculos.
Como se podrá apreciar más adelante, tras la segmentación del miembro, es un error muy constante el citar a éste como "brazo". Éste término sólo se le asigna al segundo segmento del miembro superior localizado entre el hombro y el codo.


                                                    CINTURA ESCAPULAR
                                         
La cintura escapular está compuesta por los huesos clavícula y escápula, dos a cada lado, que fijan los miembros superiores a la parte superior del tronco -tórax- a nivel de los hombros.


                                                            ESCAPULA 
Tiene tres fosas: subescapular, supraespinosa e infraespinosa. La fosa subescapular es anterior y es el lugar de inserción del músculo subescapular. La fosa supraespinosa es posterior superior por encima de la espina y es el lugar de inserción del músculo supraespinoso. La fosa infraespinosa es posterior inferior a la espina y es el lugar de inserción del músculo infraespinoso. La fosa supraespinosa y la infraespinosa se dividen por la espina, aquella que termina en el acromión.