Cerebelo

Controla los movimientos finos (escribir), de precisión (enhebrar una aguja) y coordinación (andar en bicicleta). Mantiene la tonicidad muscular y la postura corporal. Además mantiene el equilibrio, integrando la información del aparato vestibular. Se une al tronco encefalico por el pedunculo cerebeloso, formando dos hemisferios cerebelosos y ambos hemisferios se conectan por el vermis.

La corteza del cerebelo esta formada por sustancia gris y posee celulas de Purkinje que son neuronas gigantes, que integran información motora y nos informa sobre la posición del cuerpo permanentemente.

El Cerebelo utiliza el mecanismo de retroalimentación: Compara el movimiento que desea hacer con la postura del cuerpo y así corrige contínuamente la dirección y precisión de los movimientos (recibe información de musculos y articulaciones).

Respiración controlada por la [H+]

Cuando se realiza un ejercicio físico, se incrementan los niveles de CO2 en la sangre por acción de la respiración celular de las celulas musculares. Este CO2 en el plasma sanguíneo es tomado por la enzima Anhidrasa Carbonica (A.C.) y junto con el H2O es convertido a H2CO3 (acido carbónico), el cual por ser un ácido débil, se disocia en el agua a H+ y HCO3-. Los protones viajan via sanguínea hasta el área quimiosensitiva en la parte anterior del bulbo raquídeo, este envía señales al grupo respiratorio dorsal y este último envía señales a los musculos respiratorios para incrementar la frecuencia respiratoria y disminuir el CO2 sanguíneo.

Regulación nerviosa de la Presión arterial

Si en un momento determinado la presión sanguínea se incrementa por sobre ciertos niveles, los baroreceptores aórticos y del seno carotídeo son distendidos y envían señales aferentes a través del nervio vago y de Hering (que se une con el glosofaringeo) respectivamente. Las señales entran al grupo respiratorio dorsal del bulbo raquídeo y desde allí se envían señales a dos centros nerviosos:
a) Se inhibe al centro vasocontrictor, produciendo vasodilatación y
b) Activa el centro vagal, el cual disminuye la frecuencia cardíaca y la fuerza sistólica.
En ambos casos, la acción restaura la condición normal disminuyendo la presión sanguínea.
Esta situación ocurre de manera inversa si ocurre una baja en la presión sanguínea.

Respiración controlada por Oxígeno

Si en un momento baja la concentración de Oxígeno disuelto en la sangre, los quimioreceptores de los cuerpos carotideos y cuerpo aórtico envían señales via el nervio glosofaringeo y nervio vago respectivamente. Estas señales aferentes llegan al grupo respiratorio dorsal del bulbo raquídeo y estos envian señales eferente a los musculos intercostales y diafragma para incrementar la frecuencia inspiratoria y así aumentar la concentración de Oxígeno.

Tronco encefálico: Bulbo raquídeo

En la zona anterior están las Piramides, zona en donde se cruzan el 80% de las fibras descendentes. Esto determina que el movimiento derecho del cuerpo sea controlado por el hemisferio Izquierdo y viceversa.
En el bulbo raquideo se controla la Presión arterial, el diametro de los vasos sanguíneos, las pausas entre espiración e inspiración, la frecuencia cardiaca y la fuerza del latido cardiaco. Existen centros o grupos respiratorios dorsal (controla la inspiración) y ventral (controla la inspiración y la espiración solo cuando se requiere gran ventilación). Estos centros también reciben señales desde el pulmón (stretch receptors) a través del nervio vago, que detienen la inspiración (Reflejo protector de Hering-Brewer).

Tronco encefalico: Protuberancia

Permite integración entre cerebro y cerebelo. Elabora respuestas reflejas que salen por los nervios craneales. Posee centros respiratorios:

Centro Neumotaxico: limita la duración de la inspiración y facilita la espiración. Recibe señales aferentes desde quimioreceptores, baroreceptores y enteroreceptores, vía los nervios vago y glosofaríngeo.

Centro Apneustico: Prolonga la inspiración e inhibe la espiración. envía señales hacia el grupo respiratorio dorsal del bulbo raquídeo.

Tronco encefalico: Mesencefalo

El tronco encefalico comunica el cerebro con la medula espinal. Controla funciones vitales como respiración y frecuencia cardiaca. Se compone de un Mesencefalo, Protuberancia y Bulbo raquídeo.

Mesencefalo: Posee centros reflejos para el movimiento de los ojos, cabeza y cuello en respuesta a estimulos visuales, y para los movimientos de la cabeza en respuesta a estimulos auditivos.

Los colículos superiores se encargan del movimiento de los ojos

Los colículos inferiores procesan información auditiva

Pedunculos cerebrales: Poseen 3 zonas importantes

a) Sustancia nigra: respuestas motoras

b) Nucleo rojo: celulas de relevo entre cerebro y cerebelo

c) Tuberculos cuadrigeminos: centros reflejos del control de movimiento de ojos.

Función superior: El lenguaje

El area de Broca: procesa información que recibe del area de Wernicke en patrones para la vocalización.
Cuando una palabra es escuchada, la sensación es recibida en el oido por la corteza auditiva primaria, pero la palabra no puede ser entendida hasta que la señal ha sido procesada en el area de Wernicke. Si la palabra va a ser vocalizada, las señales van a traves del fasciculo arqueado al area de Broca. En el Area de broca se evoca un detallado programa de articulación apoyado por la corteza motora y los musculos de la cara y la boca (efectores).
Cuando una palabra es leida, la sensación es registrada por la corteza visual primaria, luego la señal pasa por el giro angular el cual asocia la forma visual de la palabra con el correspondiente patrón auditivo en el área de Wernicke. luego pasa por fasciculo arqueado y llega al área de Broca.

Afasia Expresiva: si la zona dañada es el área de Broca, el paciente habla lento y tiene dificultad en expresar las palabras.
Afasia Receptiva: si la zona dañada es el área de Wernicke, el sujeto habla fluido, pero usa palabras incorrectas, ni percibe su propio lenguaje.
Afasia conductiva: si el daño esta en el fasciculo arqueado, el paciente comprende lo que escucha y habla con fluidez, pero no puede repetir las palabras.
Afasia Nominal: si el daño esta en la unión de lobulos temporal y occipital, el paciente tiene dificultad para nombrar objetos, colores y otros elementos conocidos.

Tiempo en fases REM (MOR) y NREM (NMOR)

Gráfico 1: Con la edad va disminuyendo rapidamente el número de horas de sueño hasta hacerse constante a casi 6 horas.
Gráfico 2: Con la edad, el tiempo en fase de ensoñación REM va disminuyendo rapidamente cuando jovenes y lentamente cuando adultos.
Gráfico 3: El porcentaje de tiempo en la etapa 4 de sueño disminuye rapidamente con la edad.

Perfil de sueño con la edad

A edad temprana, los niños llegan más tiempo a la etapa 4 de NMOR y sueñan mucho. En jovenes adultos, el tiempo en etapa 4 de NMOR disminuye considerablemente y se despiertan más. En adultos ancianos, no se llega a la etapa 4, se despiertan muchas veces durante la noche y sueñan menos.

Ondas de sueño

Dependiendo de la Fase o etapa de sueño, se inducirán ondas cerebrales con las características arriba mencionadas. Estas ondas se detectan con electrodos sensibles y permiten reconocer la fase o etapa de sueño en la que se encuentra un paciente o si este presenta o no transtornos del sueño.

Sueño-Vigilia

Durante una fase de sueño, este pasa por dos etapas: La NMOR o NREM y la MOR o REM.

La Fase NMOR (no movimiento rápido de ojos) posee varios estados de profundidad, el estado 1 el menos profundo, el estado 2, estado 3 y estado 4 de sueño muy profundo (aquí se le puede tocar a la persona o hablar y no se despierta). A esta etapa NMOR se puede entrar y salir entre 5 y 8 veces durante las horas de la noche, aunque a medida que avanza la noche se llega menos al estado 4. En estas etapas, hay sueño tranquilo, de ondas lentas y movimientos oculares lentos. Es posible tardarse hasta 60 min en llegar a la etapa 4

La Fase MOR (Movimiento rápido de ojos), llamada también paradojal, es de ondas rapidas, movimiento oculares rápidos. Aumenta el ritmo cardiaco, frecuencia respiratoria y aumento de presión. Esta es la etapa de ensoñaciones. Aquí se sueña y se tienen pesadillas.

Cuando a una persona se le despierta en la etapa MOR, recuerda el sueño.

Asalto emocional

La llegada de un estímulo emocional, como por ejemplo un temor a ser agredido o un ataque de rabia, entra por la vía visual (ojos) hacia el Talamo, desde allí viaja por el cíngulo hacia la corteza entorrinal, entrando a la amigdala. La respuesta se elabora rapidamente y se envía por el hipocampo, el fornix y nuevamente de vuelta al Talamo, desde donde la señal baja hacia los efectores perifericos. La respuesta es rápida, no pensada y de sobrevivencia frente a una agresión.

Una persona bien entrenada educativamente hablando, puede enviar señales desde el Talamo hacia la corteza prefrontal para su análisis antes de manifestar una conducta agresiva y desde allí decidir conductas más racionales, previsoras y adaptativas.

Nuestra labor en una sociedad desarrollada es educarnos para controlar permanentemente los asaltos emocionales que derivan en agresión física.

"La Neocorteza se sienta en el sistema límbico, igual que un jinete en un Caballo sin rienda." (Nauta)

Sistema limbico

El sistema limbico es una estructura relacionada con la memoria y las emociones. Esta compuesto de varias zonas incluyendo la corteza prefrontal:
La amígdala: encargada de los asuntos emocionales. Es el deposito de la memoria emocional. Ejerce el control sobre lo que hacemos incluso mientras el cerebro (neocorteza) intenta tomar una decisión. Sin amigdala no hay miedo ni furia, no compiten ni cooperan. La amigdala es responsable de las lágrimas junto con la circunvolución cingulada (zona superior al fornix). La amigdala responde antes que la neocorteza; es más rápida pero menos precisa. La amigdala retiene el clima emocional de los datos. Es un disparador de emergencia. Asocia estimulos concretos, como ver un objeto con emociones particulares.
Hipocampo: Registra y da sentido a las pautas de percepción. Proporciona memoria del contexto vital para el significado emocional (Ej. un Oso en el zoo y un Oso en el patio de la casa). El hipocampo recuerda los datos simples. Relacionado con la memoria de corto y largo plazo y memoria espacial. Recibe información sensorial integrada de multiples modalidades sensoriales.
Fornix: Zona de paso de información o vía de salida hipocampal.
Lobulos profrontales: Es el regulador del cerebro para los arranques emocionales de la amigdala (prepara una reacción ansiosa e impulsiva). La corteza prefrontal entra en acción cuando alguien siente miedo o rabia, pero contiene o controlael sentimiento con el fin de ocuparse más eficazmente de la situación inmediata. La corteza prefrontal origina una respuesta más analitica o apropiada a nuestros impulsos emocionles. Los lobulos prefrontales son el asiento de la planificación y las acciones organizadoras hacia un objetivo. Al no haber lobulos frontales, gran parte de la vida emocional desaparece al no haber una comprensión de que algo merece una respuesta emocional.

Sistema de activación reticular

Dentro de las funciones superiores del SNC está el sueño. Las estructuras involucradas en el ciclo sueño-vigilia estan las zonas observadas arriba: corteza cerebral, talamo, mesencefalo y protuberancia. Los estados de vigilia suelen clasificarse como:
a) alerta
b) atención
c) relajación
d) falta de atención

Corte de Cerebro y estructuras

Algunas de las estructuras ya estudiada se ven aquí "in situ".

Cuerpo Estriado

El cuerpo estriado es un componente de los ganglios basales. Ubicado bajo los ventriculos cerebrales y es bilateral.
Cuerpo Estriado: control del movimiento, emociones y cognición
Nucleo Caudado: cognición y función motora
Putamen: cognición y función motora
Nucleo accumbens: region anterior al putamen. Se piensa que este núcleo tiene un papel importante en la recompensa, la risa, el placer, la adicción y el miedo.

Hipotalamo

El hipotalamo posee varios nucleos, cada uno de los cuales tiene una función determinada.
Dos estructuras asociadas son:
Infundíbulo: conecta Hipotálamo con hipófisis
Quiasma Óptico: cruce parcial del nervio óptico de cada ojo

Algunas de sus funciones más importantes son:
Equilibrio interno u homeostasis
Controla la hipófisis
Controla apetito y saciedad
Comportamiento sexual y afectivo
Controla el estado de vigilia
Centro de la sed
Estación de relevo desde corteza a centros autónomos.

Talamo

El Talamo es una estructura de relevo y probablemente de elaboración de información ubicada bajo los ventriculos cerebrales y es bilateral. Algunas de sus funciones son:

Recibe información desde receptores auditivos y envía hacia corteza auditiva

Recibe información visual y envía hacia corteza visual

Recibe información desde receptores gustativos y envía hacia corteza sensitiva

Recibe información motora desde cerebelo y envía hacia cerebro

Recibe información motora y envía hacia efectores

Arquicorteza, Paleocorteza y neocorteza

Neocorteza: recuerdos, pensamiento, razonamiento, creatividad.

Paleocorteza: Sistema Límbico, emociones, estímulos agradables y desagradables; interpretación de olores, memoria y conducta.

Arquicorteza: Complejo reptiliano. Mecanismos básicos y reproducción y autoconservación (ritmo cardiaco, respiración, conducta agresiva, territorialidad, actos rituales, jerarquias sociales.

Areas de Broca y Wernicke

Las áreas de Broca (lóbulo frontal) y Wernicke (lóbulo temporal) están relacionados con la función superior del habla.

Corteza motora y homunculo motor

La estimulación de la superficie cerebral con electrodos permite generar un mapa de control de movimientos. La estimulación de algunos sitios puede generar movimientos involuntarios de musculos esqueleticos.

Corteza sensorial y homunculo sensorial

El homúnculo sensitivo se puede definir como la proyección de las áreas sensoriales de la piel y articulaciones sobre una sección del área cerebral. Usando electrodos se puede hacer un mapa con el destino de las señales sensitivas. Notese que las áreas más sensitivas son los labios y las manos y en terminos generales el rostro. Esto puede ser indicador de la complejidad de movimientos a través del rostro capaces de expresar un numero grande de emociones mixtas.

Vias visuales

Las vias visuales indican que neuronas de la zona interna de las retinas se cruzan a nivel del quiasma óptico y van hacia el hemisferio contrario. Las señales de las neuronas externas de la retina pasan por el quiasma óptico sin desviarse y diriguiendose hacia el mismo hemisferio.

En la foto se observa que dependiendo de donde se haga el corte, se producirá ceguera en el campo visual.

Areas de Broddman

Broddman mapeó la superficie del cerebro completamente en pacientes con accidentes o diversos motivos. Estos mapas relacionan la ubicacion anatómica con una función correspondiente. Este trabajo sigue siendo valido hasta hoy, distinguiendose al menos 100 áreas diferentes.

Area motora primaria (3) = area relacionada con los movimientos gruesos voluntarios.
Area premotora (4) = area relacionada con la elaboración preestablecida de movimientos automaticos como andar en bicicleta.
Area sensitiva (1) = area de percepción sensorial de piel y articulaciones.
Area somestesica (2) = area relacionada con la interpretación de las señales sensitivas

La Insula, el quinto lóbulo.

La Insula es considerado un quinto lóbulo, que no se observa facilmente desde el exterior. En el esquema se observa un corte transversal para observar su posición. Se encuentra arriba del lobulo temporal y escondido en el repliege. Su función se asocia a actividades o movimientos voluntarios e involuntarios.

Lobulos cerebrales

Lóbulo frontal = posee el área motora primaria (movimientos voluntarios), área del lenguaje o Broca y área premotora (conecta cerebelo con area motora). El área premotora es el lugar de los movimientos preestablecidos. Sitio de la lógica, el pensamiento o juicio, la toma de decisiones.

Lóbulo Temporal = Area auditiva, area de emociones, de la personalidad, memoria y comportamiento

Lóbulo Parietal = Area sensorial general (receptores sensoriales), área somestesica y área gustativa.

Lóbulo occipital = Area visual y creación de imagenes.

Vistas del cerebro

Su superficie externa presenta hendiduras profundas llamadas cisuras o surcos y replieges llamados circunvoluciones. Estas estructuras permiten incrementar la superficie del cerebro. La cisura mas grande es la interhemisferica que divide al cerebro en derecho e izquierdo. Ambos hemisferios se conectan internamente a través del cuerpo calloso. Existen además los surcos centrales (separan lobulo frontal y parietal), laterales (separan lobulos frontal y parietal con el temporal) y intraparietales.