Cerebro

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
cerebro humano

O cerebro é a parte antesuperior do encéfalo e o centro supervisor do sistema nervioso. Consta da materia gris (parte superficial chamada codia e o núcleo) e a materia branca (partes profundas a excepción do núcleo). Controla e coordina o comportamento, a homeostase (funcións corporais coma o latexo do corazón, a presión do sangue, o balance de fluídos e a temperatura do corpo) e as funcións mentais (a emoción, a memoria, a aprendizaxe, etc.).

Na maior parte dos animais o cerebro atópase na cabeza. Nos vertebrados, o cerebro está protexido polo cranio.

Sección saxital media do encéfalo (continuada coa 9: medula espiñal). Un contorno azul sinala o sistema ventricular.
1. Cerebro: 2. Telencéfalo, 3. Diencéfalo.
4. Tronco do encéfalo: 5. Mesencéfalo, 6. Protuberancia, 7. Bulbo raquídeo.
8. Cerebelo.

Características físicas básicas[editar | editar a fonte]

O cerebro humano pesa aproximadamente 1.300-1.600 gramos. A súa superficie (o chamado córtex cerebral), se estivese estendida, cubriría unha superficie de 1.800-2.300 centímetros cadrados. Estímase que no interior do córtex cerebral hai uns 22.000 millóns de neuronas, aínda que hai estudos que chegan a reducir esa cifra aos 10.000 millóns e outros a ampliala ata os 100.000 millóns. O número de neuronas tende a diminuír coa idade. Ademais, en recentes estudos antropolóxicos concluiuse que máis que o número de neuronas, importa o número de conexións entre elas. Por outra banda, o cerebro é o único órgano completamente protexido por unha bóveda ósea e aloxado na cavidade cranial.

Funcionamento xeral[editar | editar a fonte]

Esquema dunha neurona

O cerebro usa a enerxía bioquímica procedente do metabolismo celular como desencadeamento das reaccións neuronais. Os 'paquetes' de enerxía recíbense nas dendritas e emítense nos axóns en forma de moléculas de substancias químicas (substancias que, por esa mesma razón, denomínanse neurotransmisores).

Rexións metabólicas[editar | editar a fonte]

Partes do cerebro (en inglés).

Cada neurona pertence a unha rexión metabólica encargada de compensar a deficiencia ou exceso de cargas noutras neuronas. Pódese dicir que o proceso se completou cando a rexión afectada deixa de ser activa. Cando a activación dunha rexión ten como consecuencia a activación doutra diferente, pódese dicir que entre ambas as rexións houbo un intercambio biomolecular. Todos os resultados e reaccións son transmitidos por neurotransmisores, e o alcance de devandita reacción pode ser inmediata (afecta directamente a outras neuronas pertencentes á mesma rexión de proceso), local (afecta a outra rexión de proceso allea á inicial) e/ou global (afecta a todo o sistema nervioso).

Electricidade e bioelectricidade[editar | editar a fonte]

Dada a natureza da electricidade no cerebro, acordouse chamala bioelectricidade. O comportamento da electricidade é esencialmente igual tanto nun condutor de cobre como nos axóns neuronais, aínda que o que porta a carga dentro do sistema nervioso é o que fai diferente o funcionamento entre ambos os sistemas de condución eléctrica. No caso do sistema nervioso, pórtao o neurotransmisor.

Interacción neurotransmisora[editar | editar a fonte]

Localización do cerebro

Un neurotransmisor é unha molécula en estado de transición, con déficit ou superávit de cargas. Este estado de transición dálle un tempo máximo de estabilidade dunhas cantas vibracións moleculares. Durante ese tempo, a molécula ha de axustarse ao receptor postsináptico adecuado, caso contrario degrada e queda como residuo no líquido cefalorraquídeo. Os astrocitos encárganse de limpar o devandito fluído destes refugallos, permitindo que as futuras neurotransmisións non se vexan interferidas.

Axón neuronal[editar | editar a fonte]

O axón neuronal está rodeado dunha capa de mielina. Dentro do axón hai unha circulación de mitocondrias que metabolizan os neurotransmisores que o núcleo celular solicita como necesidade. Estas producións da mitocondria son almacenadas en vesículas e depositadas nos terminais axónicos. As vesículas presinápticas son estimuladas a través de impulsos eléctricos de acción e transmitidos pola mielina, responsable da acción sináptica neuronal, que conecta co grupo de receptores dendríticos, estimulando a vesícula e descargando no receptor postsináptico ou dendrita específica, que conta cos receptores postsinápticos especializados en admitir o neurotransmisor. Este informará á seguinte neurona do que ten que codificar. O paso da corrente eléctrica polos axóns estimula a creación de mielina, polo que, a maior cantidade de mielina, menor resistencia á transmisión e menor uso de recursos. Cabe dicir que a mielina é un derivado lipídico formado polos oligodendrocitos no sistema nervioso central. Hai que ter en conta que no sistema nervioso periférico é a célula de Schwann a mielinizadora dos axóns.

Esgotamento somático[editar | editar a fonte]

O esgotamento somático da neurona acontece no momento en que as producións de vesículas con neurotransmisores é inferior ás vesículas presinápticas usadas, chegando a existir impulsos de acción pero sen haber vesículas dispoñibles para continuar co proceso. Estes casos danse moi frecuentemente nos procesos de aprendizaxe, onde a neurona debe investir un alto custo en neurotransmisores para que poida existir unha recepción óptima por algunha dendrita próxima e especializada en procesar esa información. Os potenciais de acción non transmitidos producen ións de calcio no medio, saturándoo deste ión que é capaz de facilitar a condución eléctrica. Elevada a concentración deste ión, o potencial eléctrico ten maior probabilidade de dar o salto a unha dendrita próxima, e mediante as forzas electrostáticas, mellorar a proximidade entre axón-dendrita, diminuíndo a resistencia e os ións de calcio necesarios no medio cefalorraquídeo.

Esquema de funcionamento[editar | editar a fonte]

O esquema de funcionamento sería o seguinte: a neurona A demanda un paquete de enerxía, a neurona B recibe o estímulo. A neurona B procesa o paquete de enerxía, a neurona B emite o paquete de enerxía con carga eléctrica. O paquete é transmitido polo corpo do axón grazas ao recubrimiento lipídico, e é levado ata a dendrita da neurona A que ten por costume recibir ese tipo de paquetes. O triaxón da neurona B libera o paquete e a neurona A descompono, e así sucesivamente.

Transmisión eléctrica e neurotransmisión[editar | editar a fonte]

Entendido isto (en trazos moi xerais), establécese que, así como un sistema de transmisión de cobre ten resistencia ao paso das cargas eléctricas, de forma equivalente, o sistema nervioso ten unha resistencia ao paso das cargas bioeléctricas, establecido (principalmente) pola cantidade de mielina nos axóns. Outros aspectos a ter en conta en devandita 'resistencia', serían os seguintes:

  • Metabolismo
  • Tipo de molécula que porta a carga
  • Tempo no que esa molécula conserva as súas propiedades
  • Variación da entalpía
  • Outros factores

Exemplo de neurotransmisores: noradrenalina, acetilcolina, etc.

Tarefas cerebrais[editar | editar a fonte]

O cerebro procesa a información sensorial, controla e coordina o movemento voluntario, o comportamento e pode chegar a dar prioridade ás funcións corporais homeostáticas, como os latexos do corazón, a presión sanguínea, o balance de fluídos e a temperatura corporal. O encargado de levar o proceso automático é o bulbo raquídeo. O cerebro é responsable da cognición, as emocións, a memoria e a aprendizaxe.

Sistemas que se desenvolven no noso cerebro[editar | editar a fonte]

O cerebro presenta unha serie de áreas destinadas ás diversas funcións que este órgano realiza:

  • Función auditiva: córtex temporal
  • Función visual: córtex occipital, a ambos lados da cisura Calcarina.
  • Función motora: córtex frontal
  • Función emocional: hipocampo
  • Sensibilidade gustativa: amígdala e hipocampo

Diversas funcións asócianse a outras áreas. As funcións vitais básicas son producidas por outras áreas do sistema nervioso central. Por exemplo a función cardiovascular ou respiratoria, regulados polo troncoencéfalo.

Cerebro e linguaxe[editar | editar a fonte]

A percepción sonora da fala prodúcese no xiro de Heschl, nos hemisferios dereito e esquerdo. Esas informacións transfírense á área de Wernicke e ao lobo parietal inferior, que recoñecen a segmentación fonemática do escoitado e, xunto co córtex prefrontal, interpretan eses sons. Para identificar o significado, contrastan esa información coa contida en varias áreas do lobo temporal.

A área de Wernicke, encargada da decodificación da audición e da preparación de posibles respostas, dá paso despois á área de Broca, na que se activa o accionamiento dos músculos fonadores para asegurar a produción de sons articulados, o que ten lugar na área motora primaria, de onde parten as ordes aos músculos fonadores.

Rexeneración cerebral[editar | editar a fonte]

O cerebro humano adulto, en condicións normais, pode xerar novas neuronas. Estas novas células prodúcense no hipocampo, rexión relacionada coa memoria e a aprendizaxe. As células nai, orixe desas neuronas, poden constituír así unha reserva potencial para a rexeneración neuronal dun sistema nervioso danado.

No entanto, a capacidade regenerativa do cerebro é escasa, en comparación con outros tecidos do organismo. Isto débese á escaseza desas células nai no conxunto do sistema nervioso central e á inhibición da diferenciación neuronal por factores microambientais. Pódense extraer neuronas ou precursores delas do hipocampo, pero é unha técnica de obtención moi perigosa e pouco produtiva para o risco que supón.

O cerebro na natureza[editar | editar a fonte]

Cerebros comparados de diferentes mamíferos
Encéfalo dun tiburón

Tres grupos de animais, con algunhas excepcións, teñen cerebros notablemente complexos: os artrópodos (por exemplo, os insectos e os crustáceos), os cefalópodos (polbos, luras e moluscos similares) e os craniados (vertebrados principalmente). O cerebro dos artrópodos e os cefalópodos xorde desde un par de nervios paralelos que se estenden ao longo do corpo do animal. O cerebro dos artrópodos ten grandes lobos ópticos por detrás de cada ollo para o procesado visual e un cerebro central con tres divisións.

O cerebro dos craniados desenvólvese desde a sección anterior dun único tubo nervioso dorsal, que máis tarde se converte na medula espiñal. Os craniados teñen o cerebro protexido polos ósos do cranio. Os vertebrados caracterízanse polo aumento da complexidade do córtex cerebral a medida que se sobe pola árbore filoxenética e evolutiva. O gran número de circonvolucións que aparecen no cerebro dos mamíferos é característico de animais con cerebros avanzados. Estas circonvolucións xurdiron da evolución para proporcionar máis área superficial ao cerebro: o volume mantense constante á vez que aumenta o número de neuronas. Por iso, é a superficie, e non o volume (absoluto nin relativo), o que condiciona o nivel de intelixencia dunha especie. Este é un erro moi común que debe ser tido en conta.

O cerebro en medicina[editar | editar a fonte]

O cerebro, xunto co corazón, é un dos dous órganos máis importantes do corpo humano. Unha perda de funcionalidade dalgún destes dous órganos leva á morte. Doutra banda, os danos no cerebro causan perdas de intelixencia, memoria e control do corpo. Na maior parte dos casos, estes danos adoitan deberse a inflamacións, edemas, ou impactos na cabeza. Os accidentes cerebrovasculares producidos polo bloqueo de vasos sanguíneos do cerebro son tamén unha causa importante de morte e dano cerebral.

Outros problemas cerebrais pódense clasificar mellor como enfermidades que como danos. As enfermidades neurodexenerativas como a enfermidade de Alzheimer, a enfermidade de Parkinson, a esclerose lateral amiotrófica e a enfermidade de Huntington están causadas pola morte gradual de neuronas individuais e actualmente só se poden tratar os seus síntomas. As enfermidades mentais, como a depresión clínica, a esquizofrenia, o desorde bipolar e o trastorno de tensión postraumática, teñen unha base biolóxica teórica no cerebro e adoitan tratarse con terapia psiquiátrica, fármacos, ou unha combinación de ambas.

Algunhas enfermidades infecciosas que afectan o cerebro veñen causadas por virus ou bacterias. A infección das meninxes pode levar a unha meninxite. A encefalopatía esponxiforme bovina, tamén coñecida como o mal das vacas tolas, é unha enfermidade mortal entre o gando e asóciase a prións. Así mesmo, verificouse que a esclerose múltiple, a enfermidade de Parkinson e a enfermidade de Lyme, así como a encefalopatía e a encefalomielite, teñen causas virais ou bacterianas.

Algunhas desordes do cerebro son conxénitas. A enfermidade de Tay-Sachs, a síndrome do cromosoma X fráxil, a síndrome deleción 22q13 (que afecta ao cromosoma 22), a síndrome de Down e a síndrome de Tourette están asociadas a erros xeneéticos ou cromosómicos.

O cerebro en datos[editar | editar a fonte]

  • De todo o peso do noso corpo, o cerebro só representa entre o 1,5% e 2%.
  • O consumo de enerxía (en forma de osíxeno e glicosa) do cerebro con relación ao resto do corpo é aproximadamente do 20%, manténdose moi estable ao redor dese valor independentemente da actividade corporal.
  • Por esta razón hai actividades incompatibles entre si, pois o cerebro varía a cantidade de enerxía consumida con referencia ao sistema circulatorio, e a consecuencia á do resto do corpo. Por exemplo, se se fai deporte e quéimanse 1.500 Calorías, o cerebro consumiría o 20%, do cal investiu en activar a rexión cerebral que controla a parte corporal que á súa vez executa ordes nas partes físicas que interactuaron coa actividade ordenada polo consciente.
  • Está composto por uns 10 a 15 mil millóns de neuronas, cada unha das cales se interconecta con outras por un número de sinapses que vai de varios centenares a máis de 20.000, formando unha rede estrutural que é unhas 100 veces máis complexa que a rede telefónica mundial.
  • Toda experiencia sensorial, consciente ou inconsciente, queda rexistrada no aparello neuronal e poderá ser evocada posteriormente, se se dan certas condicións propicias; e algo parecido socede co noso coñecemento hereditario inconsciente que constitúe unha base de potencialidade aínda moito maior (Popper, 1980, p.136-7).

Plasticidade do cerebro humano[editar | editar a fonte]

Hoxe en día, os estudos indican un alto grao de adaptabilidade e versatilidade funcional de distintas áreas do cerebro. Constantemente o cerebro vai xerando novas redes sinápticas sobre as xa existentes para ir adaptándose ás necesidades cognitivas, emocionais e sociais dun individuo. Corroborouse que os avances tecnolóxicos van modificando a forma en que funciona o cerebro.

O interior do cerebro[editar | editar a fonte]

User-FastFission-brain.gif

A pesar do gran número de especies animais nos que se pode atopar cerebro, hai un gran número de características comúns na súa configuración celular, estrutural e funcional. A nivel celular, o cerebro componse de dúas clases de células: as neuronas e as neuroglías. As neuronas conéctanse entre si para formar circuítos neuronais similares (pero non idénticos) aos circuítos eléctricos sintéticos. O cerebro divídese en seccións separadas espacialmente, composicionalmente e en moitos casos, funcionalmente. Nos mamíferos, estas partes son o telencéfalo, o cerebelo e o tronco do encéfalo. Estas seccións pódense dividir á súa vez en hemisferios, lobos, córtex, áreas, etc.

Histoloxía[editar | editar a fonte]

O principal tipo de neurona que podemos atopar no cerebro é a interneurona (definida como calquera neurona que non abandona o sistema nervioso central). Con todo, tamén están presentes as neuronas aferentes e as eferentes a través do tronco cerebral. O cerebro contén preto de 10 neuroglías por cada neurona, e tradicionalmente viuse que a súa función é a de desenvolver o papel de apoio das neuronas e de encher o espazo que queda entre elas (de aí o seu nome, "pegamento" en grego). A maior parte das neuroglías do cerebro (e do resto do sistema nervioso central) están presentes en todo o sistema nervioso (a excepción do oligodendrocito).

Anatomía cerebral dos invertebrados[editar | editar a fonte]

Nos insectos, o cerebro pódese dividir en catro partes: os lobos ópticos, que localizados tras os ollos, procesan os estímulos visuais; o protocerebro, que responde ao olfacto; o deutocerebro, que recibe a información dos receptores táctiles da cabeza e as antenas; e o tritocerebro.

Nos cefalópodos, o cerebro divídese en dúas rexións separadas polo esófago do animal e conectadas por un par de lobos. Reciben o nome de masa supraesofágica e masa subesofágica.

Morfoloxía cerebral humana[editar | editar a fonte]

Lobos cerebrais:
Azul: Lobo frontal
Verde: Lobo temporal
Rosa: Lobo occipital
Amarelo: Lobo parietal

Está dividido pola fisura lonxitudinal do cerebro en dous hemisferios cerebrais, un dereito e outro esquerdo, atopándose en cada hemisferio outras fisuras, aínda que menos fondas que esta, que dividen a superficie cerebral en varias partes chamadas lobos.

Aínda cando ambos os hemisferios humanos son opostos, non son a imaxe xeométrica investida un do outro. Desde un punto de vista puramente morfolóxico son asimétricos. Homo erectus, que foi antepasado noso, foi dos primeiros en telo asimétrico, como o home moderno. a asimetría é un trazo de aumento da especialización, dunha capacidade cognitiva máis complexa.

Existen casos documentandos de pacientes nos que se lles tivo que extirpar unha das metades do cerebro. A metade cerebral que se conserva asome tarefas das que antes se encargaba a outra metade, e inevitablemente pérdense outras. Ambas as metades procesan a información de forma redundante, pero coa peculiaridade da variación asimétrica do hemisferio que o procesa. A ausencia dun hemisferio incapacita ao individuo de interpretar o medio dunha forma máis ampla, restrinxindo a súa capacidade de traballo a certas funcións propias do hemisferio activo.

Ante todo sinalar que as diferenzas funcionais entre hemisferios son mínimas e só nalgunhas poucas áreas puidéronse atopar diferenzas en canto a funcionamento, existindo excepcións en persoas que non se observaron diferenzas. A diferenza de competencias entre os dous hemisferios cerebrais parece ser exclusiva do ser humano. Díxose que a linguaxe e a lóxica dotan ao individuo de maior capacidade de adaptación ao medio, pero con procesos de aprendizaxe moito máis dilatados, e como tal máis dependentes dos seus proxenitores durante a etapa de cría.

Fisioloxía cerebral humana[editar | editar a fonte]

O punto anterior permite entender a existencia de tres campos na ciencia:

  • Psiquiatría: formaliza teorías sobre as partes comúns entre os diferentes cerebros humanos, extraendo as similitudes e elaborando solucións ás patoloxías mentais derivadas de lesións somáticas.
  • Psicoloxía: formaliza teorías sobre como se debería organizar a información nun cerebro con capacidades filosóficas, para que no exercicio desta facultade non decaia a saúde do mesmo chegando a conclusións autodestructivas. Polo que expón modelos de educación que dotarán dun criterio e orientación determinados ao neno que se lle aplicou, axudando a refinar os procesos de pensamento máis ordenados e sofisticados.
  • Paleoneuroloxía: formaliza os saltos evolutivos do home. Ademais de revelar o tamaño dun cerebro, examina as impresións das características da superficie do cerebro deixadas no interior da caveira.

Rexións metabólicas do encéfalo nos vertebrados[editar | editar a fonte]

Cerebro, cerebelo e principais grupos nerviosos do corpo humano. A partir da L2 a medula espiñal faise moi delgada, formando o filum terminale.

No encéfalo dos cordados identifícanse as seguintes rexións:

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Commons
Commons ten máis contidos multimedia sobre: cerebro