Tema 3, Apuntes de Psicobiología. Universidad Complutense de Madrid (UCM)
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Tema 3, Apuntes de Psicobiología. Universidad Complutense de Madrid (UCM)

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Asignatura: Psicobiología, Profesor: Mª Teresa Barbadillo, Carrera: Educación Infantil, Universidad: UCM
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TEMA 3. ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO

1. CELULAS DEL SISTEMA NERVIOSO

La actividad del SN es el resultado del funcionamiento de billones de células organizadas en circuitos que intercambian mensajes entre ellas continuamente para producir percepciones, pensamientos, movimientos, emociones,…

Las dos células que existen en este son las neuronas (tiene la capacidad de procesar información) y las células gliales (tiene funciones auxiliares y mantienen entorno neural en condiciones adecuadas)

1.1 NEURONAS

Son células individuales que se comunican entre si pero no mantienen un contacto físico entre ellas. Está formado por una membrana con características espaciales que resultan fundamentales porque por ella se pueden propagar señales nerviosas y pasarlas de una célula a otra.

Todas las neuronas están formadas por:

-Soma es el centro trófico de la célula. En ella se realizan procesos metabólicos y se encuentra el núcleo con ADN. (unión con axón: cono axónico)

-Dendritas son prolongaciones numerosas que emergen del soma y se ramifican. A través de ellas, se reciben las señales de entrada. Las regiones donde se reciben las señales entre neuronas, se denominan sinapsis y la transmisión que se produce, transmisión sináptica. En sus extremos encontramos las espinas dendríticas, las cuales pueden variar como consecuencia de activación de esa neurona, es lo que se conoce como plasticidad neuronal.

-Axón: es una prolongación única que emerge del soma en un lugar denominado cono axónico. Tiene una estructura cilíndrica y solo cuenta con ramificaciones en el extremo final. Estas, terminan en un abultamiento denominado botones terminales donde se almacenan las sustancias químicas que la neurona utiliza para enviar señales a otras células (libera neurotransmisores). El axón conduce la señal de salida y está recubierto por vainas de mielina que contribuyen a que la propagación del impulso nervioso se realice con más rapidez. Sin embargo, estas se encuentran intercaladas por los nódulos de Ranvier, que permite recuperar la intensidad con la que se pasa el impulso nervioso.

1.2 CELULAS GLIALES

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Son muy numerosas y encontramos muchos tipos:

-Astrocitos son las células gliales de mayor tamaño y las más numerosas. Cumplen múltiples funciones como: soporte estructural (forman una red, como una tela de araña, que da soporte a las neuronas), participar en la cicatrización y reparación del tejido nervioso, suministro de nutrientes a la neurona, mantenimiento de la barrera hematoencefálica (que no entren sustancias químicas que no deben), regulación sináptica entre neuronas. Además, estas células participan activamente en la plasticidad sináptica.

-Oligodendrocitos son células que proporcionan la cubierta de mielina a los axones del SNC

-Célula de Schwann son las células que proporcionan la cubierta de mielina en los axones del SNP

-Microglia son células muy pequeñas que se encargan comer los residuos (fagocitos)

2. COMUNICACIÓN NEURONAL

Las neuronas se comunican a través de señales eléctricas y químicas, las primeras son consecuencia de los movimientos de iones; mientras que las segundas se producen cuando una neurona utiliza ciertas sustancias químicas para enviar un mensaje a otra célula.

2.1 COMUNICACIÓN INTRANEURONAL

La membrana de la célula separa el medio externo del interno. En el liquido extracelular, predominan las moléculas de Na y Cl (medio con carga positiva); y en el interno predominan las proteínas orgánicas y el K (carga negativa).

POTENCIAL DE REPOSO

Cuando la célula se encuentra en reposo hay una diferencia de potencial entre el medio externo e interno. Esta diferencia es de 70 mV (-70 mV porque el medio interno es negativo).

POTENCIAL DE ACCION

Cuando el potencial de reposo experimenta modificaciones pasa a ser un potencial de acción. Esto ocurre cuando:

1. Se abren los canales, permitiendo el paso de iones Na+ al interior de la neurona (entrada masiva). Esto provoca un cambio en la polarización de la neurona que se vuelve positiva. Este proceso es conocido como despolarización. (+35mV)

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2. Se cierran los canales de Na+ y poco a poco se van abriendo los canales de K+ que fluyen hacia el exterior de la neurona. Esto hace que el medio interno vaya recuperando la polaridad inicial. Esto se conoce como repolarización.

3.

Sin embargo, sale más K+ del necesario, por lo que, para recuperar el estado de reposo es necesario pasar antes por la hiperpolarización, se va alcanzando el estado de reposo de forma gradual.

* Las bombas de Na+/K+ son fundamentales para alcanzar el estado de reposo y sacar y meter Na+ y K+. Los canales al cerrarse, quedan desactivados pasando por un periodo refractario (es por esto que el impulso nervioso solo puede ir hacia delante).

El potencial de acción tiene siempre la misma intensidad y solo tiene lugar en el axón. Se inicia en el cono axónico y se propaga por todo el axón hasta los botones terminales donde provoca la liberación de los neurotransmisores. (Resumen pg. 95)

2.2 COMUNICACIÓN INTERNEURONAL

Las neuronas se comunican entre sí a través de la sinapsis. En la neurona que envía el mensaje está la región presináptica (botón terminal en la mayoría de los casos); en la que recibe el mensaje la región postsináptica (soma o dendritas o en algunos casos, zonas cercanas a botones terminales en los axones). Ambas regiones están separadas por el espacio o hendidura sináptica.

Las sinapsis pueden ser eléctricas cuando el espacio sináptico es muy estrecho y los canales iónicos están en contacto permitiendo que los flujos de iones pasen de una neurona a otra casi instantáneamente; y las químicas, en la que la hendidura es mucho más amplios y la neurona presináptica libera neurotransmisores que atraviesan el espacio extracelular hasta llegar a la célula postsináptica donde se enlazan con los receptores que hay en ella.

SINÁPSIS QUÍMICA

En los botones terminales se encuentran los NT empaquetados en vesículas. Una vez que llega el potencial de acción se liberan los NT (a través de un proceso llamado exocitosis). Estos pueden seguir tres rutas: (1) acoplarse a los receptores de la neurona post. (2) ser inactivados por enzimas específicas (3) ser recaptados por la propia neurona pre. a través de autorreceptores.

Receptores: pueden ser de diferentes tipos: ionotrópicos cuando están unidos al canal iónico que abren en cuanto se acopla el NT o metatrópicos cuando no abren los canales

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directamente sino a través de una serie de mecanismos bioquímicos en el interior de la neurona post.

Neurotransmisores: son moléculas liberadas en la sinapsis que cumplen diferentes funciones y se distribuyen por diferentes regiones del sistema nervioso. Algunas son: glutamato (excitatorio. Relacionado con el aprendizaje. Está presente en todas las regiones del SNC), GABA (inhibitorio), acetilcolina (ambos, pero generalmente excitatorio. En las neuronas motoras. Juega un papel importante en el funcionamiento del hipocampo y por lo tanto es necesario para la memoria) dopamina (neuronas del hipotálamo, área ventral. Relacionada con el Parkinsion y la esquizofrenia), noradrenalina (sistema simpático de vigilia y estados de alerta), serotonina (muy distribuido en los estados de sueño, dolor, ánimo. Relacionado con el apetito o la agresividad).

3. ANATOMIA DEL SISTEMA NERVIOSO

3.1 EJES Y PLANOS DE ESTUDIO

Tres ejes: (1) antero-posterior o rostral-caudal (2) eje lateral (3) dorso-ventral (arriba- abajo).

Planos bidimensionales: corte sagital (lateralmente), sagital medial (hemisferios), corte horizontal (de arriba abajo), corte vertical/coronal (de adelante a atrás)

3.2 ORGANIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO

El SN está formado por SNC (encéfalo y médula espinal) y SNP (formado por los ganglios y nervios fuera del SN. Tiene un componente somático y otro autónomo o visceral (parasimpático y simpático)).

El SN que está protegido por una cubierta ósea (SNC, como con el cráneo y la columna vertebral) también cuenta con las meninges.

Las meninges son una serie de membranas que protegen en SN como las capas de una cebolla.

1. Duramadre es la capa más externa. Es una membrana semirrígida y resistente que envuelve a las otras dos.

2. Aracnoides tiene múltiples trabéculas (como las patas de una araña) que se adhieren a la capa más interna. Estas, hacen que quede un espacio entre las dos membranas, el espacio subaracnoideo. En él se encuentran los vasos sanguíneos superficiales y está recubierto por el líquido cefalorraquídeo.

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3. Piamadre es la más interna y la más fina de las tres. Recubre todo el tejido nervioso adhiriéndose a él y reproduciendo todos los surcos y circunvoluciones cerebrales.

El SN adulto se ha formado gracias a una serie de transformaciones del tubo neural (tubo hueco en su interior que contiene líquido cefalorraquídeo) durante el periodo embrionario.

*El líquido cefalorraquídeo recubre todo el SN, rellenando huecos llamados ventrículos cerebrales (hay cuatro: (prácticas)). Proporciona un elemento protector más, ya que actúa como un amortiguador de golpes o erosiones.

3.3 SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

El SNP está formado por nervios y ganglios fuera de las protecciones óseas de la columna vertebral y el cráneo. Los nervios son paquetes de axones que comunican el SNC con el resto del organismo y los ganglios son agrupaciones de cuerpos neuronales (somas).

Los nervios pueden ser: espinales (cuando presentan una estructura y función homogénea) o craneales (cuando presentan una heterogénea como los nervios ópticos u olfativos).

En el SNP podemos diferenciar entre:

-SNP somático: incluye todas las vías sensoriales que llevan información desde los órganos de los sentidos hasta el SNC y las vías motoras que llevan órdenes desde el encéfalo y la medula espinal.

-SNP autónomo o visceral: se ocupa de las sensaciones viscerales (órganos internos, glándulas,…) y de su control. No depende del control consciente y voluntario. Además, tiene a la autorregulación. Está formado por dos funciones separadas anatómicamente pero interrelacionadas funcionalmente:

SIMPÁTICO PARASIMPÁTICO Funciones Prepara al organismo para la

acción, para afrontar situaciones o realizar esfuerzos que supongan un gran gasto de energía.

Es el que entra en juego a la hora de relajar el organismo, activando un mecanismo para la recuperación energética

Neuronas Emergen de la medula espinal hacia las zonas torácica y lumbar

Emergen del tronco encefálico (ej. nervio vago)

Ganglios autónomos (relevo de las vías

Las neuronas se dirigen a los ganglios de las proximidades del

Las neuronas se dirigen a los ganglios cercanos a los órganos

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autónomas) SNC

3.4 SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

*Sustancia gris son los somas neuronales y dendritas (cuyas membranas no tienen mielina) que se encuentras agrupados en núcleos funcionales (mismo NT y función) (Son las zonas de la corteza y ganglios)

*Sustancia blanca son los axones neuronales que van de un núcleo a otro (nervios, fibras, fascículos, tractos). Recibe este nombre por la mielina que recubre los axones de las neuronas que lo forman.

*El desarrollo en el ser humano SIEMPRE de abajo a arriba y de atrás a adelante. (última zona en madurar es el prefrontal)

MEDULA ESPINAL

Es una estructura casi cilíndrica que se encuentra en la columna vertebral (es más corta que esta, llega solo hasta la primera vértebra. Después, hay raíces nerviosas (que se conocen como: cola de caballo) y por la cual ascienden los axones de las neuronas sensoriales que llevan info. al cerebro y las neuronas motoras que llevan ordenes a los músculos y vísceras.

Si hacemos un corte transversal encontramos que la sustancia gris en forma de mariposa en el centro rodeada de sustancia blanca. En la primera, se encuentran los somas neuronales y pequeñas interneuronas que hacen relevo de las vías neuronales. Y, en la segunda, se encuentran los axones que ascienden o descienden del cerebro.

Los nervios raquídeos se unen a la médula por dos raíces:

Ventral: contiene los axones motores. Por lo tanto, las órdenes salen por las raíces ventrales (desde el encéfalo hasta la médula)

Dorsal: contiene los axones sensoriales, es decir, por las raíces dorsales asciende la información desde la médula hasta el encéfalo.

TRONCO ENCEFÁLICO

Es una región que se encuentra ya dentro del cráneo. Podemos distinguir tres partes:

Bulbo raquídeo en él se encuentran los núcleos de formación reticular que se ocupan de funciones cardiovasculares y respiratorias. Están formados por un conjunto de pequeños núcleos que participan en el control del tono muscular y movimientos, modulación del dolor, regulación del sueño, estados de activación, atención. (Se la denomina reticular porque las neuronas que forman los núcleos no están tan compactas como en otras regiones y le da un aspecto de red)

Protuberancia (o puente)

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Es el abultamiento que se encuentra entre el bulbo raquídeo y el mesencéfalo por delante del cerebelo. Está formada en su mayor parte por fibras transversales que comunican el cerebelo con otras estructuras. En su interior encontramos núcleos como el locus coeruleus, estaciones de relevo de las conexiones que viene de la corteza cerebral y se dirigen al cerebelo

Mesencéfalo

También se le conoce como cerebro medio, y en el se localizan los colículos o tubérculos cuadrigéminos, de los cuales los inferiores están implicados en el procesamiento auditivo y los superiores en el visual. Están formando parte de un sistema primitivo al que nos referimos cuando abordamos los sistemas sensoriales.

Además, en la parte anterior se localizan algunos núcleos importantes como la sustancia negra implicados de la motricidad.

CEREBELO

Tiene una estructura parecida a la del cerebro, tiene: dos lóbulos, sustancia gris y sustancia blanca, corteza cerebelosa con pliegues (arecida a la corteza cerebral), vérmix (zona de unión de los lóbulos).

Sus funciones son: motoras (equilibrio y tono muscular, coordinación y precisión motora en movimientos voluntarios, aprendizaje motor (destrezas, habilidades motoras)), respuestas autónomas básicas emociones y afecto, cognitivas (lenguaje, memoria, aprendizaje, pensamiento).

POSTENCÉFALO: DIENCÉFALO Y TELENCÉFALO

DIENCÉFALO (por encima del tronco encefálico y en torno al 3er ventrículo)

Sus dos estructuras principales son el tálamo y el hipotálamo.

Tálamo se encuentra en el centro del diencéfalo. Es una banda de sustancia blanca en forma de Y que se divide en tres porciones: anterior, medial y lateral. Está formada por numerosos núcleos que se diferencian tanto anatómica como funcionalmente.

Una de las principales funciones es la estación de relevo de las vías sensoriales (excepto la olfativa). Sin embargo, el tálamo también tiene conexiones bidireccionales con la corteza cerebral. Además, participa en circuitos motores y de activación generalizada de la corteza cerebral.

Hipotálamo es un conjunto de núcleos situados en la zona ventral anterior del diencéfalo. Sus funciones son: recibir información de distintas áreas cerebrales, regular el medio interno del organismo, regular el sistema neuroendocrino (por sus conexiones con la hipófisis) y el neurovegetativo, tiene un papel fundamental en las respuestas ante el estrés, participa en conductas que son fundamentales para la supervivencia del individuo (ataque, huida, alimentación, reproducción).

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