Anatomía y fisiología del sistema nervioso

El sistema nervioso interviene en casi todo lo que hacemos, desde la vista hasta la forma de caminar y de hablar.

El sistema nervioso se divide en el sistema nervioso central, es decir, el encéfalo y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico, que a su vez se divide en los sistemas nerviosos somático y autónomo.

En términos generales, el sistema nervioso puede desglosarse en una división aferente y otra eferente.

La división aferente lleva la información sensitiva del exterior al sistema nervioso central, e incluye receptores visuales, receptores auditivos, quimiorreceptores y receptores somatosensoriales o táctiles.

Por otro lado, la división eferente lleva la información motora del sistema nervioso central a la periferia, lo que en última instancia provoca la contracción de los músculos esqueléticos para desencadenar el movimiento a través del sistema nervioso somático, así como la contracción de los músculos lisos para activar las glándulas y los órganos por el sistema nervioso autónomo.

El sistema nervioso está formado por dos tipos principales de células: neuronas y células gliales.

Las neuronas son las células principales del sistema nervioso.

Están compuestas por un cuerpo celular, que contiene todos los orgánulos de la célula; cuando hay un grupo de cuerpos celulares neuronales que están uno al lado del otro en el sistema nervioso central, el conjunto se llama núcleo, mientras que todo el grupo de cuerpos celulares neuronales que se encuentran fuera del sistema nervioso central se llama ganglio.

Las neuronas poseen fibras nerviosas que se extienden desde su cuerpo celular, ya sean las dendritas, que reciben señales de otras neuronas, o los axones, que envían señales a otras neuronas.

El lugar de reunión de dos neuronas se llama sinapsis, allí donde un extremo de un axón libera neurotransmisores, transmitiendo la señal a las dendritas o directamente al cuerpo celular de la siguiente neurona de la serie.

Para desencadenar la liberación de neurotransmisores, las neuronas utilizan una señal eléctrica que recorre el axón, conocida como potencial de acción.

Para ayudar a acelerar esa señal eléctrica, los axones están envueltos de forma intermitente por una vaina grasa protectora llamada mielina, que procede de células gliales, como los oligodendrocitos en el sistema nervioso central, y de las células de Schwann en el sistema nervioso periférico.

Otro tipo de células gliales son los astrocitos, presentes solo en el sistema nervioso central.

Los astrocitos dan soporte estructural y metabólico a las neuronas, además de actuar como células inmunitarias residentes y ayudar a sellar y nutrir la barrera hematoencefálica.

La barrera hematoencefálica está formada por uniones estrechas que conectan las células endoteliales que recubren los capilares del encéfalo.

Estas uniones estrechas sellan el espacio entre las células endoteliales, y están rodeadas por la membrana basal y los astrocitos, que refuerzan aún más la barrera.

Puede pensarse en la barrera hematoencefálica como en el guardián del encéfalo, una membrana altamente selectiva que rechaza las bacterias y otras moléculas grandes de aspecto sombrío que flotan en la sangre, mientras deja entrar nutrientes como el agua, el oxígeno, la glucosa y moléculas más pequeñas y solubles en grasa.

El encéfalo tiene varias regiones: la más evidente es el cerebro, que se divide en dos hemisferios cerebrales.

El hemisferio cerebral derecho recibe fibras aferentes y envía fibras eferentes al lado izquierdo del cuerpo, mientras que el hemisferio cerebral izquierdo recibe fibras aferentes y envía fibras eferentes al lado derecho del organismo.

Si observamos un corte transversal del cerebro, la zona más externa es la sustancia gris o corteza cerebral, formada por miles de millones de cuerpos celulares de neuronas, y la zona más interna es la sustancia blanca, constituida por los axones que salen de todas esas neuronas.

La corteza cerebral se divide en lóbulo frontal, lóbulo parietal, lóbulo temporal y lóbulo occipital.

El lóbulo frontal controla el movimiento y la función ejecutiva, que es la capacidad para tomar decisiones.

El lóbulo parietal procesa la información sensitiva, que permite localizar con exactitud dónde estamos físicamente y guía los movimientos en un espacio tridimensional.

El lóbulo temporal interviene en la audición, el olfato y la memoria, así como en el reconocimiento visual de caras y en el lenguaje.

El lóbulo temporal rodea al hipocampo y se comunica con él, y ayuda a enviar información de la memoria a corto plazo a la de largo plazo.

Por último, el lóbulo occipital es el principal responsable de la visión.

Dentro de la sustancia blanca hay estructuras más profundas que son subcorticales (por debajo de la corteza), como la cápsula interna, una especie de autopista que permite que la información fluya a través de las neuronas que van y vienen de la corteza cerebral.

También están los ganglios basales, en realidad dos estructuras profundas, el pálido y el estriado, con el estriado dividido a su vez en el núcleo caudado y el putamen.

El cuerpo estriado recibe información de la corteza cerebral sobre un movimiento deseado y, a continuación, envía información a las demás estructuras de los ganglios basales para controlar el movimiento suave mediante la inhibición de los movimientos no deseados.

Por ejemplo, cuando se camina, hay que mover una pierna cada vez, de modo que cuando una pierna avanza, la otra es inhibida por los ganglios basales; así queda inmóvil y se evitan caídas.

A continuación está el diencéfalo, que se compone de una parte superior llamada tálamo y una inferior conocida por hipotálamo.

El tálamo es un conjunto de núcleos (millones de células nerviosas) que procesan la información sensitiva que llega del organismo a la corteza cerebral, así como la información motora que va de la corteza cerebral al cuerpo.

El hipotálamo es una pequeña región que se encarga, entre otros, de regular la temperatura corporal, el ciclo de sueño y vigilia, y comer y beber.

Para ayudar a hacer todo esto, el hipotálamo regula la liberación de las principales hormonas endocrinas.

El hipotálamo envía señales a la hipófisis, una glándula del tamaño de un guisante, que cuelga por un tallo de la base del encéfalo y tiene dos partes: la hipófisis anterior y la posterior.

La hipófisis produce y secreta hormonas cuando recibe señales del hipotálamo.

En conjunto, forman el eje hipotálamo-hipofisario.

A continuación se encuentra el cerebelo, en la base del cráneo.

El cerebelo ayuda a coordinar el movimiento, la precisión y el equilibrio.

El cerebelo recibe información sensitiva sobre la posición del cuerpo de la médula espinal e información motora del encéfalo, y las integra para ayudar a afinar la actividad motora y almacenarla como memoria muscular.

Un ejemplo es montar en bicicleta, algo que normalmente puede hacerse con bastante facilidad, incluso si no se ha usado una bicicleta desde hace tiempo.

Por último está el tronco del encéfalo, que se encuentra justo delante del cerebelo.