• Tema 6-

• Organización del Sistema Nervioso. Primera parte

• María Jesús Sánchez González

Los procesos mentales (razonamiento, aprendizaje, emociones…), que intervienen y dan lugar al comportamiento son fruto del funcionamiento del SN.

El SN es fruto de la evolución Factores filogenéticos Factores genéticosFactores epigenéticos

Nos permiten comprender cómo se ha desarrollado, cómo es y funciona el SN

E – O – RO - OrganismoR - Conducta, resultado de actividad de SNE - Ambiente con el que interacciona

En cada conducta intervienen circuitos neuronales responsables de funciones especificas

.

El cuerpo humano es una máquina perfecta y aunque

tengamos una información genética que nos transmiten

nuestros antepasados desde tiempos remotos, y una

información genética reciente de nuestros progenitores

no estamos totalmente determinados porque sobre esas

bases influyen: Nuestros hábitos de vida, lo que

comemos, lo que respiramos, el descanso, el ejercicio

que hacemos, lo que pensamos, lo que sentimos, la

negatividad o el optimismo y cómo nos relacionamos

con otras personas, todo, afecta a la manera en que se

expresan nuestros genes.

Células del Sistema NerviosoNeuronas Células gliales

Sistemas de Mantenimiento y Protección del SN

*Meninges*Líquido Cefalorraquídeo *Circulación sanguínea*Barrera Hematoencefálica

División del SNS.Nervioso CentralS. N. PeriféricoSistema Nervioso

1.-Neuronas — Célula noble

2.-Células gliales de SN Central Astrocitos Oligodendrocitos Microglía

3.-Células gliales de SN PeriféricoCélulas de Schwan.

Células del Sistema Nervioso

NeuronasCélulas gliales

2 tipos

Otras Células del SistemaNervioso.Células de la Glía

Células del Sistema Nervioso .

.

Células gliales en SN Central AstrocitosOligodendrocitos Microglía

Células gliales en SN Periférico Célula de Schwan(Realizan todas las funciones que lasgliales del SNC, pero en el SNP)

astrocito

microglíaoligodendrocito

neurona

Célula noble: Neurona

SNP

SNC

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

Los circuitos neuronales están constituidos por NEURONAS que se comunican

1.-Células del SistemaNervioso LA NEURONA

NEURONA:Unidad básica de procesamiento del SN

Función especializada: *Recibir información, *Procesar información *Trasmitiri n f o r m a c i ó n

Tienen una membrana externa que conduce estímulos nerviososPor medio de sinapsis pasan información de neurona a neurona y a otras células del organismo. Transmisión sináptica

Histología de la Neurona y del SNGolgiRamón y CajalGolgi desarrolló técnica de tinción y valoró el axón y las dendritas sin explicar la función de ellas en la relación célula-célula.Teoría Reticular: Neurona forma parte de una red continua con Comunicación por continuidad aleatoria.

Ramón y Cajal revocó la teoría de Golgi.Teoría Neuronal: Neurona es una entidad independiente, no una parte de una red continua. Su campo receptivo son las dendritas, el axón es el extremo transmisor y se comunican entre sí a través de Sinapsis

Los dos principios de la comunicación:1ª La comunicación va del axón de una neurona al soma o dendritas de la otra2ª No hay continuidad entre neuronas, hay independencia.Las separa la hendidura sináptica. La comunicación entre ellas serealiza de forma organizada en puntos concretos y especializados(contacto sináptico)

Cajal enunció losdos principios dela comunicación

Ramón y Cajal Premio Nobel 1906A medidos del siglo XX con el microscopio electrónico se verificaron sus hipótesis

Dibujo de CajalNeurona M. Electrónico

Plasticidad NeuralCaracterística del SN (neuronas y glía)El SN mantiene de por vida la capacidadde experimentar modificaciones en su organización anatómica y funcional, cambios en función de las situaciones.Esto demuestra que el desarrollo y la organización del SN no están dictados solopor los genes

La plasticidad neural, es importante en edades tempranas, cuando el aprendizaje potencia conexiones entre neuronas.En madurez se producen modificaciones según aprendemos y nos enfrentamos a situaciones diversas y también al sufrir daños neurológicos.Nacimiento de neuronas (interneuronas) nuevas en ciertas regiones. Hipocampo

Redes neuronales antes de entrenar

Redes neuronales 2 semanas de la

estimulación cognitiva

Redes neuronales 2 meses de la estimulación cognitiva

La neurogénesis (producción de nuevas neuronas), es evidente en

el hipocampo y se produce durante todas las etapas de la

vida.Se conoce en el hombre y en

ciertos mamíferos

Zonas de neurogénesis: zona lateral ventricular e hipocampo

(zona para el aprendizaje y la memoria)

La plasticidad neural

Explica los cambios en la conectividad neuronal en respuesta a la experiencia

Permite ver cómo los procesos de aprendizaje modifican nuestro cerebro

Aporta conocimiento para investigar trastornos psicopatológicos

Zona lateral ventricular

Plasticidad neural

La neuroplasticidad permite a las neuronas

regenerarse tanto anatómica como

funcionalmente y formar nuevas conexiones

sinápticas.

La plasticidad neuronal representa la facultad

del cerebro para recuperarse y

reestructurarse.

Este potencial adaptativo del sistema

nervioso permite al cerebro reponerse a

trastornos o lesiones, y puede reducir los

efectos de alteraciones estructurales

producidas por patologías como la esclerosis

múltiple, Parkinson, deterioro cognitivo, E.

Alzheimer, dislexia, TDAH,

1. B-Características estructurales y funcionales de la neurona

Membrana neuronalDoble capa fosfolipídicaCaracterística esencial: Regular selectivamenteintercambio de sustancias entre el interior y elexterior.

En su doble capa se insertan moléculas proteicas que permiten atravesar sustancias fundamentales para su funcionamiento

Funciones de la neurona *Recibir información *Integrarla*Transmitirla mediante el impulso nervioso

Impulso nervioso: elemento básico en la comunicación para llevar información al SN y otras partes del organismo.

El impulso nervioso es un impulso eléctrico. Producido por

despolarizaciones y repolarizaciones de la neurona.

Partes de una neurona

1.-Cuerpo celular o SOMANúcleo y Citoplasma

2.-Dendritas.Prolongaciones del cuerpo como ramas de árbol.

3.-AxónProlongación de soma y vía de transmisión

1.-Cuerpo celular

o SOMA

Núcleo Cromosomas (ADN) ARNm

CitoplasmaRibosomasRetículo endoplásmico liso, RERugoso, Lisosomas, Mitocondrias, ApGolgi (Orgánulos del citoplasma),Citoesqueleto

Soma: centro metabólico y de mantenimiento de funciones

La función principal de la neurona es transmitir información y necesita para ello proteínas específicasEl soma tiene muchos ribosomas y Retículo endoplásmico (continuación de membrana nuclear)

Citoesqueleto de Neurona

Tubulina ActinaMiosina

Microtúbulo

neurofilamento

Neurofibrilla

Microtúbulos trasportan sustancias al interiorcelular.

Neurofilamentos y neurofibrillas retienenplata (Met. Golgi)

Las proteínas fibrilares forman una matriz intracelular que determina la forma de la neurona, su consistencia y es un mecanismo de trasporte de moléculas a su interior.

Proteínas fibrilares

Microtúbulos (azules),transportan sustancias al interior celular.

Neurofilamentos y Neurofibrillas retienen plata (Método Golgi)

El entrelazado de Microtúbulos y Neurofilamentos puedemodificarse.

La alteración de esa organización, con cambios en elcitoesqueleto, tiene un papel en las enfermedadesneurodegenerativas (Alzheimer)

-Dendritas

Dendritas: Principales áreas receptoras de información de la neurona.Prolongaciones del soma con forma deárbol.Muchos troncos dendríticos y ramificaciones, para aumentar la superficie receptora de información

Las dendritas captan los mensajes y los transmiten al cuerpo neuronal

En la sinapsis, la señal eléctrica propagada por la neurona se trasforma en señalquímica al liberarse los neurotransmisores.

Estos, desencadenan una señal eléctrica en la siguiente neurona.

SinapsisZona de transferencia, de pase de información entre neuronas

Botón terminal de axón (Z Presináptica)

Flujo deinformación

(Z Postsináptica)

Membrana de dendrita postsináptica (a veces espina dendríticas)

El flujo de información va de zona presináptica (botón terminal de axón) a zona postsináptica (membranadendrítica)

La membrana de la dendrita es el componente

postsináptico.

La membrana dendrítica posee muchos receptores, que

son las moléculas donde van a actuar los

neurotransmisores liberados desde otras neuronas.

Muchas sinapsis se establecen sobre protuberancias de

las dendritas, las espinas dendríticas.

Espina

dendríticaEspinas dendríticas

A mayor número de dendritas, más sinapsis y

más información Las espinas

dendríticas pueden

modificarse , o

surgir nuevas en

función de la

experiencia, y

pueden alterarse en

trastornos

neurodegenerativos

Sinapsis

La cantidad de sinapsis de las neuronas depende del número, tamaño, disposición de dendritas y de sus espinas dendríticas Estas pueden ser modificadas por aprendizaje, entrenamiento. (Plasticidad neural)

3.- Axón

Cada neurona posee un solo axón.Es la vía de propagación de información a otras células.También se le llama fibra nerviosa.Partes: cono axónico, axón y botónterminal.

El botón terminal es el elementopresináptico. Contiene vesículascon neurotransmisores.

El transporte de sustancias y proteínas necesarias serealiza a través del citoesqueleto del axón.

*Transporte axónico rápido: 400mm/día*Transporte axónico lento: 14mm/d, (solo anterógrado)

El citoplasma del axón es dinámico. El crecimiento y regeneración de axones se produce a velocidadmuy lenta.

Síntesis y transporte vesículas sinápticas

TRANSPORTE AXONAL

Transporte axónico anterógrado: de soma a terminalTransporte axónico retrógrado: de terminal al soma

Anterógrado: orgánulos celulares (mitocondrias),vesículas con neurotransmisores.Retrógrado: devuelve al soma sustancias a degradar

o reutilizar y también factores crecimiento nervioso (liberadas por célula postsináptica incorporadas por célula

presináptica)

Puede haber transporte en ambos sentidos por un mismo microtúbulo

El transporte axónico rápido se realiza en ambos sentidos.El transporte axónico lento es anterógrado y en el se realiza el transporte de componentes del citoesqueleto y proteínas solubles.

El citoplasma del axón es dinámico.

Clasificación de las neuronas Según nº y disposición prolongaciones

Bipolares: axón, dendrita, suelen ser neuronas sensoriales. Vía óptica.Multipolar: del soma salen ramificaciones dendríticas, las neuronas motoras.Unipolar: Solo una prolongación sale del soma Seudounipolares: Una parte recibe información y la otra conduce. Son neuronas sensoriales (tacto, dolor)

Motoras o motoneuronas: llevan información desde el SNCentral a los músculos para efectuarmovimientos

Sensoriales captan información del entorno a través de los sentidos, la conducen al SNC.

Según con quien establezcan contacto:

Neuronas de proyección llevan informaciónde un lugar a otro de SNC.

Interneuronas o neuronas de circuito local procesan información localmente. No salen de la estructura de la que forman parte.

Las neuronas forman parte de circuitos neuronales

Clasificación neuronal según lafunción.

Neuronas de proyección

Inter neurona

unipolar seudounipolarbipolar

Multipolar

Otras Células del Sistema Nervioso .Células de la Glía

Células de La Glía (pegamento) o Neuroglía 90% de células de tejido nerviosoVirchow y Pío del Río Ortega.

Células gliales en SN Central AstrocitosOligodendrocitos Microglía

Células gliales en SN Periférico Célula de Schwan(Realizan todas las funciones que lasgliales del SNC, pero en el SNP)

astrocito

microglíaoligodendrocito

neurona

Astrocitos

Forma de estrella y muy numerosos

Funciones de los astrocitos ( 5)*Dan soporte estructural, forman una matrizfijadora de neuronas (red).*Modulan transmisión sináptica, controlan y

mejoran la sinapsis(mantiene condiciones óptimas para la

transmisión)

*Aislan a la sinapsis para evitar dispersión de neurotransmisores.

*Captan neurotransmisores liberados por neuronas en la sinapsis.

*Regulan concentraciones de K+*Liberan mensajeros que modulan la eficacia en

la transmisión.*Procesan y transmiten información en el SNC.* Implicados en plasticidad sináptica.

(sinapsis tripartita: pre y postsinápticos y astrocito)

*Responden a la lesión de tejido nervioso (limpian y proliferan generando una gliosisreactiva)

*Recubren vasos sanguíneos ymantienen la barrerahematoencefálica.*Aportan nutrición a las neuronas (rodean capilares) y eliminan sus deshechos.(incremento de flujo sanguíneo durante la actividad neuronal)Liberan sustancias vasoactivas dilatan y contraen capilares según necesidades

Oligodendrocitos

OligodendrocitosEmiten prolongaciones que se enrollan en torno a axones y formauna capa densa La Mielina

La Mielina es un aislante que mejora transmisión de impulso nervioso

La Mielina no es continua, cada milímetro se interrumpe una micra que son los Nódulos de Ranvier

Celulas de Schwan(SNP) La Mielina genera

aumento de velocidad en la transmisión del impulsoFacilita conduccióndel impulso nervioso

Son las células de la glía en el SN Periférico. Funciones de células de Schwan*Reparación nervios lesionados (Eliminan

axones muertos, regeneran axones, producen factores neurotróficos y hacen de guía para

restablecer conexiones neuronales)*Formación de Mielina en nervios de SNP

Mielinización periférica SNP

La mielina de SNP se produce en fases tempranas de desarrollo.

Las células de Schwann se unen a los axones en crecimientoLos axones crecen y las c. de Schwann proliferan por división mitótica para cubrir el axón totalmenteCada c. de Schwan madura, desarrolla un único segmento de mielina para un único axón.

a/ C. Schwan forma mielina de unsegmento de axónb/ envuelve varios axones no mielinizados

Importancia de la mielinización

Comienza en periodo fetal y llega hasta faseAdulta.Mielinización y capacidad funcional de las neuronas van unidas, tanto en SNC como SNP Las células mielinizadas mejor funcionalidad en la transmisión de impulsos.Si se produce desmielinización el impulso nervioso se interrumpe y la neurona no lleva a cabo su función.

Enfermedades desmielinizantes: (ELA, EM, Guillén Barré)

EM, sospecha etiología inmunitaria.Esclerosis múltiple:Debilidad muscularFallo coordinación motora Alteración visión, lenguaje

Si se produce desmielinización el impulso nervioso se interrumpe y la neurona no lleva a cabo su función.

Microglía

Las células de la microglía son los macrófagos del cerebro: sirven al sistema inmunitario en el cerebro, evitando o reparando los daños en el tejido nervioso

Distribuidas por SNC, son células pequeñas y poco abundantesVigilantes del SN, alerta ante situaciones de daño en que se activan, proliferan, toman forma ameboide, fagocitan restos y reparan.

Liberan citoquinas, unas so n neuroprotectoras,otras antinflamatorias

Las Neuronas transmiten información, mediante potenciales de acción y neurotransmisores, a otras neuronas, músculos oglándulas.Los astrocitos función estructural y de soporte a neuronas, modulan transmisión sináptica, regeneran, aportan nutrición a las neuronas.Los oligondendrocitos Formar la mielina de los axones de las neuronas del Sistema Nervioso Central, fundamental para la transmisión del impulso eléctrico.La microglía (células con licencia para matar), es clave en la eliminación de residuos y en la respuesta inmune en el Sistema Nervioso.Las células de Schwan, en el SN Periférico hacen parte de todas esas acciones pero sobre todo, son las encargadas de mielinizar a los axones del SN Periférico

RESUMEN DE ACCIONES DE CÉLULAS DEL SN

Organización del Sistema Nervioso

Sistema Nervioso Central*Encéfalo

Cerebro CerebeloTronco del Encéfalo

*Médula Espinal

Sistema Nervioso Periférico*Ganglios periféricos*Nervios periféricos

Tronco del Encéfalo

Sistema Nervioso Periférico*Ganglios periféricos*Nervios periféricos

Sistema NerviosoCentral*Encéfalo: Cerebro Cerebelo

Tronco del Encéfalo*Médula Espinal

Divisiones del Encéfalo.Sección medio sagital

Hemisferios cerebrales Diencéfalo

Tronco del Encéfalo:

Mesencéfalo

Protuberancia

Bulbo raquídeo

Cerebelo.

Por último está la M. Espinal

Encéfalo Anterior

Médula espinal

Sistema Nervioso Central*Encéfalo

Cerebro CerebeloTronco del Encéfalo

*Médula Espinal

Se extiende desde base de tronco encéfalohasta la 2ª vértebra lumbar.

Ensanchamientos cervical y lumbarEs la conexión entre cerebro y el resto del

organismo

Tronco del Encéfalo

Ganglios raquídeos: agrupaciones de células nerviosasNervios craneales y espinales: Axones mielinizados deneuronas

Nervios craneales

Nervios espinales

Ganglios raquídeos

Formado por Ganglios yNervios.

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

Formado por Ganglios yNervios.

Nervios: Axones mielinizados de neuronas.Comunican SNC con resto del organismo.

Los receptores sensoriales recogen la información del exterior y las neuronas del SNP localizadas en ganglios, transmiten información al SN Central.¿Cómo?La información llega a través de los nerviosespinales y craneales a neuronas de médulaespinal y Troncoencéfalo (TE).Las neuronas de la Médula y del TE, establecen contacto con zonas del SNC.*Y a su vez, desde SNC se transmite información a órganos efectores periféricos a través de nervios espinales y craneales. Y se emite respuesta en órganos efectores (músculos, glándulas)

TRANSMISIÓN DE COMUNICACIÓN

Sistemas sensoriales

Recogen y procesan información de nuestro organismo y del entorno.

Sistemas motores

Generan movimientos y respuestas efectoras

Sistemas de Asociación

Entre estos dos sistemas hay circuitos que median funciones complejas pensar, sentir, expresarse, almacenar información, recuperar información

División Funcional de Sistema Nervioso

Ejes y Planos de referencia

Plano según el NeuroejeEl neuroeje forma una línea imaginaria desde parte frontal del encéfalo hasta final de Médula espinalRostral – Caudal Ventral - Dorsal

Según neuroeje del encéfalo anterior

Dorsal es lo superior/Ventral lo inferior

Rostral es anterior/Caudal es Posterior

medial lateral

Dorsal

Ventral

1

23 3

4

Según el eje del encéfalo anterior, ¿qué número de la figura corresponde con la porción caudal del encéfalo?

2

3

4

Solución 2

Según eje de encéfalo anterior*Dorsal es lo superior/Ventral lo inferior* Rostral es anterior/Caudal es Posterior

Planos oCortes

3 Planos principales para darimagen bidimensional.

Coronal o frontal divide en ventral y dorsal

Transverso u Horizontal divide en arriba y abajo

Sagital, divide en derecha e izquierda

Frontal es el plano del rostro Horizontal es paralelo al suelo Sagital que puede ser mediosagital y parasagital

Terminología a tener en cuenta

Vías aferentesAxones que captan información y lallevan al SNCConducen información sensorial desde órganos receptores hasta encéfalo.Son vías que se colocan en zonasPOSTERIOR en la médula espinalAferente – Atrás

Vías eferentesSe dirigen desde SNC hasta los órganos efectores (músculos) Conducen información motoraBajan por la zona ANTERIOR de la médula espinalEferente – (vientre) -Anterior

Neurona aferente: lleva información a Médula o Encéfalo.

Neurona eferente lleva información desde estructuras centrales a la perifería.

Divisiones del Sistema Nervioso Central

Principio general de simetría bilateral Los lados derecho e izquierdo tienen las mismas estructuras

ENCÉFALO ANTERIOR*Hemisferioscerebrales *Diencéfalo

Vista dorsal

Vista lateral

Corte medial sagital

ANTERIOR

POSTERIOR

Su superficie es la cortezacerebral

Poseen Lóbulos y cisuras2/3 partes son pliegues y cisuras o surcos

Cisura longitudinalCisura central o de Rolando Cisura lateral o de Silvio

Lóbulo frontal, temporal, parietal, occipital, de la ínsula, límbico.

L. de la ínsula

L. límbico

Hemisferios cerebrales

Cisura longitudinal