ORIGEN Y ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO

1. CONSIDERACIONES GENERALES

Evolución significa cambio constante de todas las formas de la vida. El principio de la evolución sostiene que todas las especies actuales han evolucionado a partir de especies más primitivas y no de especies contemporáneas. En muchos aspectos el encéfalo humano es más parecido que diferente del encéfalo de los animales inferiores (Samat y Netsky, Pág. 29).

La Teoría de la Evolución de los seres vivos, más conocida bajo el nombre de Transformismo, fue adoptada por los naturalistas en la segunda mitad del siglo XIX, después de la publicación por C. Darwin de su célebre libro sobre el Origen de las Especies, 1859. (E. Guyénot, Pág. 13). La embriología ha contribuido mucho a la comprobación de la Teoría Evolutiva. Se ha afirmado que la Ontogenia recapitula a la Filogenia. El corazón en sus primeros días de formación, se asemeja más a las agallas de los peces, demostrando así, el origen de la vida del hombre de sus primeros antepasados.

La degeneración cortical sigue un camino inverso a la evolución. Los centros superiores por ser los más recientes, con los menos resistentes a una enfermedad (Hughlings y Jackson, 1884).

La evolución filogenética de la vida animal, ha sido la siguiente:

Procordados (gusanos), pequeños animales marinos, no poseen mandíbulas y se alimentan por filtración.

Ciclóstomos, peces primitivos sin mandíbula, filtradores, y con una armadura de placas óseas (periodo Silúrico y Devónico inferior).

Placodermos, peces con mandíbula sencilla y con una sistema nervioso primitivo. (Devónico).

Elasmobranquios (Plagióstomos), peces con esqueletos cartilaginosos, con un sistema nervioso más complejo que los Flacodermos .

Teleosteos, peces con un sistema nervioso más complejo que los Elasmobranquios .

Anfibios, peces que abandonaron el mar y empezaron a sobrevivir en las charcas y lagos. De estos peces provienen los Celacantos, los tritones, salamandras, sapos, ranas (Período del Jurásico).

Reptiles, la reproducción por huevos, el esqueleto y el tipo de piel, hacen innecesaria la proximidad al agua (Período Carbonífero y Triásico). Surgen los dinosaurios, tortugas, lagartos, cocodrilos, caimanes, etc. A menudo se considera a los dinosaurios como un experimento fallido de la naturaleza y que se extinguieron, después de vivir en la tierra 165 millones de años.

Aves (Período Jurásico Superior); aparecen en sus cuerpos plumas. Las primeras aves como el Archaeopteryx, tenían dientes reptilianos, garras en las alas y una larga cola reptiliana.

Mamíferos, descienden de los reptiles (Período del Pérmico y del Triásico) como los Monotremas (Ornitorrinco), Marsupiales (Canguros), Mamíferos Placentarios (entre otros, el hombre).

Primates, Lemures del Madagascar, Tarseros, Macacos, Babuinos y monos antropoides. El hombre representa el estadía más elevado del desarrollo de los primates sobre la tierra.

2. ESQUEMA FILOGENÉTICO DE RAMÓN Y CAJAL

En lo que concierne al desarrollo histórico del sistema nervioso, existen cinco fases en la evolución de los organismos animales:

a) Fase de Excitabilidad o Irritabilidad

Esta fase es típica de los organismos unicelulares, no hay sistema nervioso, ni especialización, una sola neurona realiza todas las funciones. Un receptor epitelial recibe los estímulos y un efector emite las respuestas. Esta fase es típica delos espongiarios.

b) Fase Sináptica

En esta fase surge la sinapsis. Ciertas células epiteliales se transforman en receptores especializados para los estímulos y otras células se especializan para emitir las respuestas. Aparece el arco reflejo elemental. Se presenta en los corales y en la anémona de mar, actinia o estrellamar.

c) Fase Segmentaría

El sistema nervioso m1c1a su proceso de segmentación, surge la neurona intercalar, ubicada entre el receptor sensitivo (primer segmento) y el tejido emisor contráctil (segundo segmento). Las respuestas ya son mejor coordinadas y adoptadas. Esta fase corresponde a los gusanos más primitivos.

d) Fase lntersegmentaria

En esta fase surgen para cada uno de los segmentos corporales, neuronas intersegmentarias de carácter asociativo, encargadas de dirigir la actividad alternada de esos segmentos. Se encuentran células receptoras especializadas y células efectoras para producir las respuestas. Esta forma de organización es propia de los animales metaméricos, como los anélidos tipo lombriz y sanguijuela.

e) Fase Suprasegmentaria

En esta fase surge el ganglio cerebroide (Cajal) o neurona psicomotriz que concentra las actividades receptora y motora. Es propia de animales más desarrollados, como los vertebrados, mamíferos y primates.

A partir de esta fase se organiza el cerebro humano con todas sus peculiaridades estructurales y sus modalidades funcionales.

3. EMBRIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO

La formación ontogenética del sistema nervioso, constituye un proceso que a continuación sintetizamos:

a)  Producida la fecundación del óvulo por el espermatozoide, el huevo o cigote (óvulo fecundado) inicia el proceso de división y multiplicación celular, pasando sucesivamente por los estados de mórula, blástula y gástrula.

b) En la gástrula se diferencian tres capas germinativas: el ectodermo (origen del sistema nervioso), el mesodermo (origen del tejido conjuntivo, muscular, esqueleto, corazón y órganos genitourinarios, y el endodermo (origen de la sangre).

c) Del ectodermo surge la placa neural, de la que emerge el surco neural con sus pliegues, después se arquean las crestas neurales hasta formar el tubo neural.

d) Del tubo neural se constituye el neuroectodermo. De las crestas neurales se originan los ganglios/ raquídeos del sistema de relación y los ganglios para vertebrales del sistema vegetativo o autónomo.

e) En esta fase de desarrollo, el tubo neural presenta una porción caudal cilíndrica (futura médula) y una porción cefálica (futuro encéfalo). En la porción cefálica aparece las tres vesículas primarias: el prosencéfalo o cerebro anterior, el mesencéfalo o cerebro medio y el rombencéfalo o cerebro posterior.

Asimismo, el tubo neural se doble sobre sí mismo, originando la acodadura cervical (entre el rombencéfalo y la médula) y la acodadura cefálica (en el mesencéfalo ).

f) El prosencéfalo origina: el telencéfalo, del que se formarán los hemisferios cerebrales; el diencéfalo, que da origen al tálamo e hipotálamo. El mesencéfalo origina el acueducto de silvio, los colículos superiores e inferiores o cuerpos geniculados y los pedúnculos cerebrales. El rombencéfalo origina el metencéfalo del que se forma la protuberancia y el cerebelo y el mielencéfalo que constituirá el bulbo raquídeo. A continuación continúa la médula espinal.

Los nueve meses de vida intrauterina y el nacimiento, son muy importantes para el desarrollo futuro del sistema nervioso.

4. DIVISIONES DEL SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso comprende:

a) Al sistema nervioso central, constituido por el cerebro (corteza y subcorteza) tronco encefálico y médula espinal.

b) Sistema nervioso periférico, integrado por los 12 pares craneales y los 31 pares raquídeos.

c) Sistema nervioso autónomo, formado por el simpático y parasimpático.

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

1. Estructuras Óseas:

El cráneo está esencialmente constituido por ocho piezas óseas.

De estos ocho huesos, cuatro son impares y situados en la línea media. Se llaman de delante atrás: frontal, etmoides, esfenoides y occipital. Cuatro son pares: los dos parietales y los dos temporales.

Además de los huesos citados, existen muchas veces, huesecitos supernumerarios, en mayor o menor número y más o menos desarrollados, llamados huesos Wormianos. Los denominados huesos wormianos falsos, son centros de osificación que no se han soldado al hueso, permaneciendo independientes.

Corresponde al desdoblamiento del parietal, el desdoblamiento de la concha temporal y al hueso espactal. Los huesos wormianos verdaderos, que se derivan de uno o muchos puntos de osificación reunidos; comprenden, en consecuencia, todas las piezas óseas supernumerarias desarrolladas en la parte marginal de los huesos del cráneo (L. Testut, A. Latarjet, Pág. 189, Tomo 1).

Los huesos del cráneo de unen formando líneas llamadas suturas. Las 33 vértebras de la columna vertebral protegen a la médula espinal. Hay 7 vértebras cervicales, 12 dorsales o toráxicas, 5 lumbares, 5 sacras fundidas en una, y 5 vértebras coccígeas fundidas también en una. Los discos intervertebrales fibrocartilaginosos separan a las vértebras.

2. Meninges:

Tres membranas, las meninges, cubren el cerebro y a la médula espinal:

a) Duramadre. Es la más externa, doble y dura. Una de las membranas de la duramadre, la tienda del cerebelo, separa a éste y el tronco cerebral de los hemisferios cerebrales.

b) Aracnoides. Es la membrana que se encuentra entre la duramadre y la piamadre. Se llama aracnoides por su semejanza con una fina tela de araña.

c) Piamadre. Es una membrana fina y vascularizada que se encuentra cubriendo toda la superficie del cerebro y de la médula espinal.

3. Espacios Meningeos:

a) Espacio epidural. Está comprendido entre el cráneo y la porción más externa de la duramadre.

b) Espacio subdural. Se halla entre la porción interna de la duramadre y la aracnoides.

c) Espacio subaracnoideo. Se encuentra entre la aracnoides y la piamadre.

Contiene el líquido cefaloraquídeo.

4. Cerebro:

La corteza cerebral, consta de dos hemisferios cerebrales, el derecho y el izquierdo; dividido por la gran cisura longitudinal. En ambos hemisferios encontramos los siguientes lóbulos:

a) Lóbulo frontal. Contiene el área motora primaria, el área premotora, el área prefrontal y frontal.

El área de Broca (ubicada en la circunvolución frontal inferior) es responsable de los aspectos motores del lenguaje. El área prefrontal está relacionada con la conducta, personalidad y pensamiento.

b) Lóbulo parietal. Dentro de este lóbulo, se encuentra la corteza sensorial primaria que recepciona y analiza las sensaciones provenientes de los receptores. Además se encuentran localizadas las funciones de orientación espacial y temporal (áreas 39 y 40).

c) Lóbulo temporal. Recepciona y analiza la información auditiva, importante para el aprendizaje auditivo.

d) Lóbulo occipital. Recepciona y analiza la información visual, que pernüte comprender el significado de todo lo que se ve.

e) Lóbulo de la Ínsula. Localizado en el valle silviano y cuya función es la regulación y control de las sensaciones viscerales.

5. Diencéfalo:

Aquí se encuentran las siguientes estructuras:

a) Tálamo. Es la estructura que recepciona los impulsos nerviosos de la sensibilidad, excepto los olfatorios, y los transmite a toda la corteza cerebral.

Es también responsable de la conciencia del dolor (síndrome talámico en enfemedades de cáncer terminal).

b) Epitálamo. Le conciernen las funciones de crecimiento y desarrollo. Regula también el reflejo primitivo que hace que tengamos apetito.

c) Hipotálamo. Controla la temperatura corporal, el ruetabolismo hídrico, el apetito, regula las actividades viscerales, somáticas, la expresión de las emociones, las secreciones de la hipófisis y es responsable de una parte del ciclo sueño-vigilia en coordinación con los núcleos del Rafé del Mesencéfalo.

Los problemas de la anorexia, bulimia y transtomos del sueño se derivan de disfunciones hipotalámicas.

d) Subtálamo. Está relacionado con la función de los núcleos basales (control y regulación de los movimientos finos).

6. Núcleos Basales:

A los núcleos basales (caudado, lenticular, globus pallidun y putamen, etc.) les concierne el control motor de los movimientos finos del cuerpo. La enfermedad de Parkinson, es explicada por una disfunción de los núcleos basales.

7. Hipófisis y Glándula Pituitaria:

En la base del cerebro, dentro de una cavidad ósea llamada Silla Turca, se encuentra la Hipófisis.

La Hipófisis anterior o adenohipófisis, secreta 6 hormonas: la hormona del crecimiento, la adrenocorticotrófica, la tirotrófica, la prolactina, la folículo estimulante y la luteinizante.

La Hipófisis posterior o neurohipófisis secreta las hormonas antidiuréticas que facilitan la orina y la oxitocina o pitocina que exita al útero.

8. Cerebelo:

El cerebelo está localizado en la fosa posterior. Esta estructura, se encarga de coordinar y controlar el equilibrio muscular y los movimientos finos.

9. Tronco Cerebral:

Se compone del mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo.

a) Mesencéfalo. ·Se encuentra entre el diencéfalo y la protuberancia. Contiene los núcleos de los nervios craneales III y IV, las vías motoras y sensitivas con sus interconexiones entre el tronco cerebral, la corteza y la médula espinal.

b) Protuberancia. Está localizada entre el mesencéfalo y el bulbo raquídeo.

Contiene los núcleos de los nervios craneales V a VII. Los fascículos superior, medio e inferior se unen con los pedúnculos cerebelosos superior, medio e inferior.

c) Bulbo raquídeo. Es una continuación de la médula espinal y se conecta con la protuberancia y el cerebelo. Contiene vías ascendentes y descendentes, así como los núcleos de los nervios craneales IX al XII. Dentro del bulbo raquídeo se halla también la Formación Reticular, responsable del sueño y la vigilia.

10. Sistemas Especializados del Cerebro:

Corresponde al Sistema Reticular activador ascendente y el Sistema Reticular descendente, que controlan a la vigilia y al sueño. Asimismo, estos sistemas son los reguladores de la atención, para la selectividad de los estímulos.

11. Sistema Ventricular:

Los ventrículos son espacios que se encuentran dentro del cerebro y contienen líquido cefaloraquídeo. En los hemisferios cerebrales hallamos los dos ventrículos laterales. Un tercer ventrículo bajo los ventrículos laterales y en comunicación con el agujero de Monro. El cuarto ventrículo, se halla por debajo del tercero y se comunica con éste a través del Acueducto de Silvio.

12. Líquido Cefaloraquídeo:

El LCR es una solución clara, incolora e inodora que llena los ventrículos y el espacio subaracnoideo. Está compuesto por agua, proteínas, oxígeno, dióxido de carbono, electrolitos y glucosa. El LCR actúa como un dispositivo antichoque.

Cuando una persona está recostada la presión del LCR es, normalmente, de unos 60 a 180 mm H20. El cuerpo del adulto contiene aproximadamente de 125 a 150 mi deLCR.

El LCR, se forman en los plexos coroideos, pequeños capilares que se hallan en los ventrículos. Se secretan hasta unos 840 ml. diariamente.

El LCR circula desde los ventrículos laterales hacia el tercer ventrículo por el agujero de Monro y luego a través del Acueducto del Epéndimo y el espac1o subaracnoideo, circula alrededor de la médula espinal y el cerebro.

13. Circulación Cerebral:

La sangre fluye al cerebro por dos pares de arterias: las arterias vertebrales y las arterias carótidas internas: a una velocidad de 750 ml/minuto, aproximadamente.

Las arterias vertebrales irrigan la porción posterior del cerebro, incluyendo el tronco cerebral. Las arterias carótidas internas suministran sangre a la mayor parte de los hemisferios, con excepción del occipital, ganglios o núcleos basales y de los dos tercios superiores del diencéfalo.

El Círculo o Polígono de Willis, es un anillo vascular formado por las ramificaciones de las arterias carótidas internas y las arterias vertebrales que se hallan en la base del cráneo, y se divide en circulación anterior y posterior.

14. La Barrera Hematoencefálica:

Este mecanismo llamado barrera hematoencefálica, tiene lugar a nivel capilar, su función es impedir el paso de ciertas sustancias desde la corriente sanguínea hacia el cerebro y la médula espinal.

15. La Médula Espinal:

La médula espinal, conecta el cerebro con los nervios periféricos. Contiene vías de conducción motoras y sensitivas.

La médula espinal se extiende desde el primer nivel cervical hasta el área de unión entre la primera y la segunda vértebra lumbar; para luego afinarse formando el cono medular. El filo terminal (filum terminale), es un filamento fino formado por las raíces de los nervios raquídeos y prosigue hasta el segundo segmento coccígeo.

En una sección transversal, la médula se ve como una mariposa o una H de sustancia gris, rodeada por sustancia blanca. La cantidad de sustancia gris varía según el nivel de la médula. El área con forma de H se divide en astas anteriores, astas posteriores, astas laterales y una barra conectora que contiene el Conducto de Epéndimo. La sustancia gris contiene a los cuerpos celulares, a las fibras nerviosas no mielínicas o levemente mielinizadas y a las células gliales.

La sustancia blanca, que contiene fibras nerviosas mielínicas y amielínicas, está dividida en cordones: posteriores, anteriores y laterales.

Por la médula, ascienden los haces sensitivos, los que transportan impulsos desde la periferie al cerebro. Por las columnas posteriores, ascienden los impulsos responsables de la propiocepción y dé los impulsos sensitivos profundos. En el cordón anterior está localizado el haz espinotalámico anterior y por él son transportados información sobre el tacto grueso, el sentido muscular, el cosquilleo, la picazón y las sensaciones sexuales. Por el cordón lateral, asciende el haz espinotalámico lateral, transportando impulsos de dolor y temperatura, así como los haces espinocerebelosos posterior y anterior y transmiten información sobre el tono muscular, el sentido muscular inconsciente y la coordinación muscular.

Las haces motores descendentes, se originan en la corteza cerebral. Se tienen: el haz corticoespinal (Piramidal) que transmite impulsos que dan origen a contracciones musculares conscientes. El 90% de fibras de este haz, se decusan en el bulbo raquídeo para convertirse en el haz corticoespinal lateral y el resto de fibras continúan sin cruzarse y se convierten en el haz corticoespinal anterior.

El haz corticorubroespinal lleva impulsos de coordinación muscular inconsciente. El haz  corticoretículoespinal coordina la actividad de los músculos esqueléticos. El haz vestíbulo espinal mantiene el tono muscular y el equilibrio.

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

1. Nervios Craneales:

Los doce pares de nervios craneales se identifican comúnmente mediante números romanos. La función de cada nervio craneal puede ser sensitiva, motora o mixta, así como autónoma.

Par I, Nervio olfatorio (sensitivo). Transmite los impulsos sensitivos olfativos desde la nariz hasta los lóbulos frontales.

Par II, Nervio óptico (sensitivo). Transmite los impulsos desde la retina hasta los lóbulos occipitales.

Par III, Nervio motor ocular común (motor y autónomo). Inerva cuatro de los seis músculos responsables del movimiento del ojo, eleva los párpados y constriñe las pupilas.

Par IV, Nervio Patético o troclear (motor), controla el músculo del globo ocular, responsable de su movimiento rotatorio hacia abajo y hacia afuera.

Par V, Nervio Trigémino (motor y sensitivo). Transporta las sensaciones de dolor, temperatura y tacto de la cara, cuero cabelludo y cavidades nasal y bucal.

También controla los músculos de la masticación y el reflejo corneano.

Par VI, Nervio motor ocular externo (motor). Controla los músculos que rotan el globo ocular hacia afuera (recto externo).

Par VII, Nervio facial (sensitivo y motor). Inerva los músculos de la expresión facial. También es responsable del sentido del gusto sobre las dos terceras partes anteriores de la lengua.

Par VIII, Nervio estatoacústico (sensitivo). Presenta dos ramas. La rama coclear es responsable de la audición y la rama vestibular del equilibrio.

Par IX, Nervio glosofaringeo (sensitivo, motor y autónomo). Transporta información sensorial desde la faringe y la sensación del gusto desde el tercio posterior de la lengua. Controla la secreción de saliva y junto con el nervio vago, el acto de deglutir. Es responsable del reflejo faríngeo.

Par X, Nervio vago o neumogústrico (sensitivo, motor y autónomo). Inerva los órganos de las cavidades toráxicas y abdominal. Es responsable de la transmisión sensorial desde la garganta, laringe, acto de deglutir producción de la voz y el corazón.

Par XI, Nervio espinal o accesorio (motor). Es responsable de la capacidad de encoger los hombros y rotar a cabeza. Par XII, Nervio hipogloso (motor). Regula los movimientos de la lengua necesarios para hablar y tragar.

2. Nervios Espinales:

Los 31 pares de nervios espinales comprende: 8 pares de nervios cervicales, 12 pares de nervios toráxicos, 5 pares de nervios lumbares, 5 pares de nervios sacros y un par de nervios coccígeos.

Las raíces dorsales de los nervios espinales, transmiten los impulsos sensitivos (aferentes) desde los receptores sensitivos hacia la médula espinal.

Las raíces ventrales de los nervios espinales transmiten impulsos motores (eferentes) desde la médula espinal hacia los músculos y las glándulas del cuerpo.

Existen cuatro plexos o redes importantes de nervios espinales:

El plexo cervical, comprende los primeros cuatro nervios cervicales. Inerva la parte posterior de la cabeza, del cuelo y los hombros y da origen al nervio frénico.

El plexo braquial, que comprende a los cuatro últimos nervios cervicales y al primer nervio toráxico, inerva a los nervios superiores.

El plexo lumbar, lo componen los cuatro primeros nervios lumbares. Inerva la región inferior del tronco y parte de los miembros inferiores y da origen al nervio femoral.

El plexo sacro está compuesto por los últimos dos nervios lumbares y los primeros tres nervios sacros. Este plexo inerva los miembros inferiores y da origen al nervio ciático.

3. El Arco Reflejo:

En la médula espinal, se dan una serie de reflejos simples; no involucrando a los centros cerebrales superiores. Un ejemplo típico de un reflejo simple es el reflejo rotuliano. La neurona sensitiva detecta el estímulo y forma sinapsis directamente sobre la neurona motora de la médula espinal.

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO

El sistema nervioso autónomo regula y coordina actividades viscerales vitales. Inerva tres tipos de células efectoras: células musculares involuntarias (lisas), células musculares cardíacas y células ganglionares (secretoras).

El sistema autónomo se divida en sistema nervioso simpático y parasimpático: El Sistema Nervioso Simpático, comprende una cadena de ganglios (grupos de cuerpos celulares) y nervios, localizados a ambos lados de la médula espinal y que comprende, desde la región cervical hasta la región lumbar. Su función principal es excitar.

El Sistema Nervioso Parasimpático, tiene sus núcleos en el tallo cerebral (nervios craneales III, VIII, IX y X) y en la región sacra de la médula espinal (S2, S3 y S4). Su función principal es inhibir.

ORGANIZACIÓN FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

El SNC comprende tres niveles de organización:

1. De Distribución:

La médula espinal se encarga de la conducción de los impulsos sensitivos (que provienen de los receptores) y motrices que van a los efectores.

La información sensitiva que va de la superficie del cuerpo o de las estructuras profundas van a parar a la médula espinal, a las regiones basales del cerebro, el diencéfalo y a todos las demás partes del sistema nervioso para analizar y elaborar la información sensorial.

El sistema motor controla las actividades de los músculos esqueléticos, lisos, cardiacos y la secreción de las glándulas exocrinas y endocrinas.

2. De Modulación:

Este nivel está integrado por el tronco encefálico y el cerebelo. El tronco encefálico regula el biotono, funciones somáticas viscerales (respiración, circulación, sueño, vigilia, etc.) el cerebelo, regula el equilibrio y la actividad motriz.

3. De Control:

El córtex cerebral, controla las funciones superiores del psiquismo y la personalidad del sujeto. Cada lóbulo cortical cumple con funciones específicas, así por ejemplo el lóbulo temporal regula y controla la audición, el lóbulo occipital, la visión, el parietal, la sensibilidad y el lóbulo frontal los movimientos, el lenguaje, pensamiento y personalidad en general.

Cada uno de estos niveles están organizados jerárquicamente. El nivel medular se supedita al nivel del tronco encefálico y éste al nivel cortical.

Bibliografia

Salas, J. (2004). Neuropsicología. Perú