EL CEREBRO

El cerebro es un órgano complejo que forma parte del Sistema Nervioso Central (SNC) y que constituye la parte más voluminosa y conocida del encéfalo. Está situado en la parte anterior y superior de la cavidad craneal y está presente en todos los vertebrados. Dentro del cráneo, el cerebro flota en un líquido transparente, llamado líquido cefalorraquídeo, que cumple funciones de protección, tanto físicas como inmunológicas.

¿El cerebro es un músculo? A menudo oímos que el cerebro hay que ejercitarlo o si no se atrofia, como los músculos, sin embargo, hemos de tener claro que el cerebro no es un músculo. No está compuesto por miocitos, las células musculares, sino que está formado por millones de neuronas, que, interconectadas mediante axones y dendritas, permiten regular todas y cada una de las funciones del cuerpo y la mente. Desde respirar, pasando por comer o dormir, hasta la capacidad para razonar, para enamorarnos o discutir con alguien, todo pasa por el control del cerebro.

¿Para qué sirve el cerebro? Funciones del cerebro

Como parte fundamental del encéfalo y del SNC, el cerebro podría definirse como el encargado de controlar y regular la mayoría de las funciones del cuerpo y de la mente. Desde funciones vitales como respirar o los latidos cardíacos, pasando por el sueño, el hambre o la sed hasta funciones superiores como el razonamiento, la memoria, la atención, el control de las emociones y la conducta…

Todo lo que sucede en nuestra vida, en la vigilia y en el sueño, ya sea respirar o tragar, mirar, escuchar, tocar o degustar algo, leer o escribir, cantar o bailar, pensar en silencio o hablar de nuestros pensamientos, amar u odiar, caminar o correr, planificar o actuar espontáneamente, imaginar o crear, etc... Por poner una lista, alguna de las funciones que realiza el cerebro son:

Control de funciones vitales: Como el control de la temperatura, la presión sanguínea, la tasa cardíaca, la respiración, dormir, comer…

Recibe, procesa, integra e interpreta toda la información que recibe de los sentidos: La vista, el oído, el gusto, el tacto y el olfato.

Controla los movimientos que hacemos y la posición postural: Caminar, correr, hablar, estar de pie.

Es responsable de nuestras emociones y conductas.

Nos permite pensar, razonar, sentir, ser…

Controla las funciones cognitivas superiores: La memoria, el aprendizaje, la percepción, las funciones ejecutivas…

“Los hombres deben saber que el cerebro es el responsable exclusivo de las alegrías, placeres, risa y diversión, y la pena, desaliento y las lamentaciones. Y gracias al cerebro, de manera especial, adquirimos sabiduría y conocimientos, y vemos, oímos y sabemos lo que es repugnante y lo que es bello, lo que es malo y lo que es bueno, lo que es dulce y lo que es insípido… Y gracias a este órgano nos volvemos locos y deliramos, y los miedos y terrores nos asaltan… Debemos soportar todo esto cuando el cerebro no está sano…Y en este sentido soy de la opinión de que la víscera ejerce en el ser humano el mayor poder” Hipócrates (s.IV aC) Sobre las enfermedades sagradas.

Ya lo intuía Hipocrátes, el cerebro humano es una de las creaciones más complejas, enigmáticas y, a la vez, perfectas del universo. En su época, Hipocrátes y sus contemporáneos no podían imaginarse todo lo que llegaríamos a conocer sobre el cerebro. Gracias a los avances tecnológicos en neuroimagen y en medicina, biología, psicología y neurociencias en general hemos podido descifrar grandes misterios en cuanto a su anatomía y funcionamiento. Sin embargo, todavía existen muchas incógnitas y dudas por resolver.

Partes del cerebro

Todos los animales vertebrados tienen cerebro, y éste está compuesto por las siguientes partes:

El cerebro, formado por estructuras corticales y subcorticales. Las estructuras corticales o corteza cerebral se dividen en distintos lóbulos: frontal (A), parietal (B), cingulado (C), occipital (D), temporal e insular (estos dos quedan ocultos en la imagen). Además, estos lóbulos están divididos por la mitad en dos hemisferios: el derecho y el izquierdo. Las estructuras subcorticales hacen referencia a aquellas que quedan bajo la corteza cerebral, como el cuerpo calloso (1) que une los dos hemisferios, el tálamo (2), los ganglios basales, amígdala, hipocampo y cuerpos mamilares (6). El cerebro es el encargado de integrar toda la información recibida por los órganos sensoriales y organizar una respuesta. Controla las funciones motoras, emocionales y todas las funciones cognitivas superiores: razonamiento, expresión emocional, memoria, aprendizaje…

Cerebelo (10): Es el segundo órgano más grande del encéfalo, y está involucrado en el control postural y del movimiento principalmente, aunque también realiza algunas funciones cognitivas.

Hipotálamo (4) y glándula pituitaria o hipófisis (5), responsables de las funciones viscerales como la regulación de la temperatura corporal y comportamientos básicos como la alimentación, la respuesta sexual, la búsqueda de placer, la respuesta agresiva…

La Glándula Pineal (11): Es la que se encarga (entre otras funciones viscerales) de sincronizar la liberación de la hormona de melatonina y regular los ciclos de sueño/vigilia, para lo cual se coordina con el quiasma óptico (3).

El tronco cerebral: constituido por la médula espinal (9), el bulbo raquídeo (8), la protuberancia (7) y el mesencéfalo. El tronco controla las funciones automáticas como la presión sanguínea o los latidos del corazón, los movimientos límbicos y funciones viscerales como la digestión o la micción.

Características del cerebro humano

¿Cuánto pesa el cerebro humano?, ¿qué tamaño tiene?, ¿cuántas neuronas tiene el cerebro?

En el cerebro humano, el córtex cerebral es uno de los más evolucionados y complejos que existen. No solo tiene el tamaño más grande que otras especies, sino que también se enrolla y se pliega sobre sí misma más veces formando circunvoluciones y surcos que le dan esa apariencia arrugada tan característica.

El encéfalo humano tiene un peso de alrededor 1.4-1-5 kilos y un volumen que está en torno a 1130 cc en mujeres y 1260 cc en hombres.

El cerebro (y la médula espinal) están recubiertas por unas membranas, llamadas meninges, que lo protegen de los golpes contra el cráneo.

Para más protección el cerebro “flota” en el líquido cerebroespinal.

Se estima que el cerebro humano está compuesto por más de 100 billones de células nerviosas, mayoritariamente células gliales y neuronas.

Para qué sirve el cerebro humano - Neuronas

LAS NEURONAS: Son células especializadas en recibir, procesar y transmitir información, a nivel intercelular como intracelular. Lo hacen mediante señales electroquímicas (impulsos nerviosos) llamados potencial de acción. Estructuralmente, las neuronas tienen los mismos elementos citoplasmáticos y la misma información genética que el resto de células del organismo. Las neuronas están formadas por tres partes:

Cuerpo o soma (6): es la parte principal de la célula, la que contiene el núcleo (con el ADN), el retículo endoplasmático y los ribosomas (producen proteínas) y las mitocondrias (generan energía). En el soma se realizan la mayoría de funciones metabólicas de la célula. Si se muere el soma, se muere la célula.

Axones (3): es una prolongación que sale del soma celular, es una especie de “cable”, en cuyo final existen unos botones terminales o varicosidades (2) que son los puntos de contacto sináptico (5), a través de los cuales se transmite el impulso nervioso (elemento pre-sináptico). La longitud de los axones puede variar mucho de neurona a neurona: los hay desde muy cortos (menos de 1mm) hasta los más largos (más de un metro, que suelen ser de nervios periféricos como los de las motoneuronas). Algunos axones (sobre todo los de las neuronas motoras y sensoriales) están recubiertos por una capa de mielina (4) que agiliza, y facilita, la transmisión de información. Cuanta más mielina contenga el axón, con más fuerza llegará el impulso nervioso. Las neuronas que más mielina tienen son las periféricas (neuronas sensoriales y motoras) que son en las que la información tiene que recorrer caminos más largos.

Dendritas (1): son unas terminaciones nerviosas que salen del soma celular que se ramifican en forma de árbol. Las dendritas constituyen el componente principal de recepción de información (elemento postsináptico) y son las que posibilitan la comunicación entre dos neuronas.

LAS CÉLULAS GLIALES: Son el tipo de célula más abundante del SNC. Tiene la capacidad de dividirse en el cerebro adulto (neurogénesis) y su presencia es necesaria para el buen funcionamiento cerebral. Constituyen el principal soporte estructural de las neuronas, recubren sus axones con mielina para una mejor transmisión sináptica (células Schawann), desempeñan un rol en el aporte nutricional de la célula, participan en los mecanismos de regeneración y reparación nerviosa, en los mecanismos de inmunización, mantenimiento de la barrera hematoencefálica, etc. Existen varios tipos de células gliales entre ellos los astrocitos, los oligodendrocitos y la microglía. Y en el sistema nervioso periférico las células schwann, las satélite y los macrofágos:

La sustancia gris del cerebro corresponde principalmente a los somas y dendritas de las neuronas.

La sustancia blanca es la zona donde predominan los axones de las neuronas. Se ve de este color más blanquecino por el recubrimiento que la mayoría de ellos llevan de mielina.

¿Cómo funciona el cerebro?

El cerebro funciona a través de la transmisión de información entre las neuronas (u otras células receptoras o efectoras) mediante impulsos eléctrico-químicos. Está transmisión de información se produce durante la sinapsis. En la sinapsis neuronas y células se ponen en contacto y mediante descargas químicas e impulsos eléctricos se intercambian neurotransmisores que son los encargados de excitar o inhibir la acción de la otra célula. Los botones terminales de los axones son los elementos pre-sinápticos de la comunicación neuronal, mediante los cuales la neurona establece comunicación con las dendritas, el soma o incluso otro axón.

Toda esta transmisión de información mediante las neuronas se hace en cuestión de milisegundos. De manera paralela y coordinada se producen cientos de conexiones que nos permiten percibir, entender y responder al mundo de forma adecuada. Recibimos miles de inputs y generamos miles de outputs en cuestión de segundos y todo funciona con la precisión de un reloj suizo. Nos podemos imaginar el cerebro como un gran cableado que conecta con todo el cuerpo y dentro del mismo cerebro.

Desarrollo del cerebro humano

¿Cómo se desarrolla el cerebro? El desarrollo del cerebro humano empieza en la etapa embrionaria y termina en la juventud. Con tan solo 4 semanas después de la concepción se empieza a formar el tubo neural a raíz del cual surgirán el cerebro y la medula espinal. A partir de ahí, empieza un proceso vertiginoso donde se dan los procesos de proliferación, migración y diferenciación celular que darán lugar a la formación y desarrollo del cerebro. Las neuronas se producen en el tubo neural y luego emigran para formar las partes importantes del cerebro, por último se diferencian y especializan en la función que vayan a tener.

Se calcula que en la etapa pre-natal pueden llegar a producirse hasta 250000 células cerebrales por minuto. De hecho, en el momento de nacer, el cerebro del bebé ya contiene todas las células nerviosas que va a necesitar, sin embargo no están conectadas. Durante los dos primeros años, se empiezan a establecer estas conexiones mediadas por un componente genético, pero sobre todo por la interacción con el entorno y por los estímulos que van recibiendo. Los procesos de mielinización (proceso en el que se recubre las fibras neurales con una capa aislante de grasa que facilita la transferencia de información) facilitan a que esto suceda más rápido, y son los responsables del aumento de tamaño del encéfalo.

De los 0-12 meses: Los bebés solo tienen desarrollados la médula espinal y el tronco encefálico, por eso solo responden a estímulos reflejos y a funciones básicas de la supervivencia como dormir, comer o llorar. A medida que se relacionan con su entorno, van estableciendo nuevas conexiones y aprenden rápidamente cosas como dirigir la mirada, repetir consonantes, comprender el lenguaje…

Hacía los 3 años: su cerebro ya ocupa casi el 80% del tamaño que tendrá de adultos, y el sistema límbico y el córtex cerebral están bastante desarrollados. Esto permite a los niños expresar y reconocer emociones, jugar, empezar a contar y hablar. Por eso, se considera que hasta esta edad, el cerebro tiene su máxima capacidad de plasticidad cerebral, hasta el punto que si un área se dañara, probablemente otra podría asumir sus funcionalidades (ya que todavía no está especializada del todo).

El cerebro no se termina de desarrollar hasta pasada la juventud: La zona que tarda más en madurar son los lóbulos frontales especializados en el control de la conducta, el razonamiento, la resolución de problemas, etc.

Sin embargo, aun cuando la maduración cerebral se acabe en la juventud, en el cerebro siguen produciéndose procesos de neurogénesis (creación de neuronas nuevas) y se pueden establecer nuevas conexiones cerebrales a través del entrenamiento y el reforzamiento de las conexiones neuronales. Esto es la base de la plasticidad cerebral.