Fuente: Boscán, Adriana (2011) Modelo didáctico basado en las neurociencias para la enseñanza de las Ciencias Naturales

BASES BIOFISIOLÓGICAS DEL CEREBRO HUMANO

La multiplicidad en la biología del cerebro, suscita a la curiosidad de sus

redes y conexiones, una referencia global de sus estructuras presentes como, los

hemisferios cerebrales, los lóbulos, el bulbo raquídeo, el cerebelo, las cisuras y

circunvoluciones, entre las cuales se muestran en la Figura 1.

Por cuanto el conocimiento biológico y fisiológico considera al cerebro como

un órgano del sistema nervioso rico en neuronas con funciones especializadas

constituyendo, la parte más grande del encéfalo, conformado por dos hemisferios

o mitades llamadas hemisferios cerebrales y divido en áreas dentro del cerebro

que controlan las funciones musculares y también controlan el habla, el

pensamiento, las emociones, la lectura, la redacción y el aprendizaje.

Figura 1: Estructuras Cerebrales

Lóbulo Occipital: encargado de la producción de imágenes

Lóbulo Frontal:da la capacidad de moverse, de razonar y de solucionar problemas

Lóbulo Parietal: encargado de las percepciones sensoriales, externas, sensibilidad, tacto, percepción

Lóbulo Temporal: se encarga de la audición, equilibrio, coordinación y regula las emociones Bulbo Raquídeo:

regula la presión sanguínea

Cerebelo:Controla los movimientos del cuerpo

Hemisferio Izquierdo

Cisura de Silvio

Cisura Central

Circunvolución Frontal

Al examinar internamente, del cerebro intermedio o diencéfalo, en donde se

identifican y localizan estructuras, tales como el Tálamo, el Hipotálamo, el

Hipocampo, el cíngulo, tallo cerebral, cuerpo calloso, observados en la figura 2.

Más allá del conocimiento de las estructuras mencionadas, conviene fijar la

atención, en las áreas que procesan la información que recibe el cerebro de los

órganos sensoriales y dar respuesta a los estímulos. Puesto que, gracias a los

estudios neurológicos y la tecnología en la captación de la áreas de activación, se

ha identificado con certeza la localización de los procesos cognitivos.

Figura 2: Estructuras Internas del Cerebro.

Desde finales del siglo XIX y principios del siglo XX, ya las investigaciones

de Broca (1861) y Wernicke (1874), proponían conceptos científicos de ubicación

en el sistema nervioso central, en relación a las funciones lingüísticas,

psicolinguistica y el flujo de información, precedidos posteriormente por los

estudios del cirujano F. Krausse, quien realizaba exploraciones del cerebro

Circunvolución cíngulo: Interviene en comportamiento de supervivencia

Cuerpo Calloso: Conecta ambos hemisferios

Fórnix: Interconecta el hipotálamo con el hipocampo

Hipocampo: Interviene en el almacenamiento de la memoria

Hipotálamo: Controla las funciones físicas automáticas (sueño, hambre y temperatura.

Glándula Pituitaria o hipófisis:

Tálamo Estación repetidora de información

Tallo Cerebral :Controla funciones como frecuencia cardíaca, presión arterial ,respiración, el sueño y el descanso

utilizando estimulación eléctrica sobre la corteza cerebral, exponiendo las

principales regiones donde obtenía respuestas.

Así pues, actualmente se han determinado diversas áreas entre las cuales

se observan en la figura 3 las siguientes:

1. Corteza cerebral del hemisferio cerebral izquierdo2. Cerebelo3. Bulbo4. Area de asociación auditiva5. Corteza auditiva primaria6. Area de Broca (área motora del lenguaje)7. Area prefrontal8. Area premotora9. Area motora somática primaria10. Cisura de Rolando11. Area sensitiva somática primaria12. Area tactil primaria13. Area de asociación sensitiva somática14. Area de asociación visual15. Corteza visual primaria16. Area sensitiva del lenguaje (área de Wernicke)

Figura 3: Áreas del Cerebro

En este punto es importante abordar a la célula constitutiva del Sistema

nervioso, en este particular, el científico español Santiago Ramón y Cajal logra

describir por primera vez los diferentes tipos de neuronas en forma aislada. En

este sentido, desde que apareció el microscopio óptico, a mediados del siglo XVII

este instrumento ha desempeñado un importante en el desarrollo del conocimiento

en todas las ramas de las ciencias de la vida. Actualmente en el campo de las

neurociencias, el microscopio tiene un valor tal que se puede afirmar que es

prácticamente imposible realizar ningún tipo de investigación o estudio sin hacer

uso del mismo.

Así es posible observar en la Figura 4, las estructuras básicas presentes en

la neurona, tales como el axón, el soma, el núcleo y las dendritas, :

Figuran 4: Estructuras de la Neurona

Al mismo tiempo en la teoría Neuronal de Cajal (1888), se planteaba que el

sistema nervioso estaría constituido por neuronas individuales, las que se

comunicarían entre sí a través de contactos funcionales llamados sinapsis. En

relación al mecanismo básico que subyace a la sinapsis y química y eléctrica, se

plantea por primera vez a principios del siglo XX, por Charles Sherrintong, para

definir la zona especializada de contacto entre las neuronas en la que se produce

la transmisión de la información nerviosa.

DendritasSon fibras cortas que reciben y transmiten la información nervioso (Sinapsis)

SomaEs el cuerpo de la Neurona y contiene el núcleo

Núcleo

AxónEs una prolongación del soma que transmite el

impulso nervioso

Teniendo en cuenta que una neurona de tamaño medio establece 1.000

conexiones sinápticas y que un cerebro humano contiene 1011 neuronas, es fácil

advertir que miles de millones de conexiones sinápticas.

Figura 5: Relaciones sinápticas

Lo interesante, de las relaciones sinápticas, tanto eléctricas como químicas

representados en la Figura 5, son los procesos implicados en dicha transmisión,

al respecto Rodríguez (2009), señalan que el conocimiento sobre estos procesos

resultan de vital importancia para para la comprensión de los psicofármacos y las

drogas, los trastornos mentales, las bases neurales del aprendizaje y la memoria,

y en definitiva para la comprensión de todas las funciones del sistema nervioso.

Es conveniente estudiar, además, los aspectos esenciales de los

Neurotransmisores, entre los cuales se encuentran descrito en el cuadro 7

Cuadro 7:Descripción de los Transmisores

Neurotransmisores DescripciónAcetilcolina (Ach): A nivel muscular actúa como un excitador cuya función principal es

provocar la contracción muscular.  Venenos como el curare y el botulismo actúan bloqueando la función de la Ach a nivel muscular.  El efecto puede ser la muerte por paro respiratorio o cardíaco.Se ha encontrado también que la Ach desempeña un papel importante en la formación de memorias en el hipocampo..

Dopamina A nivel muscular actúa como inhibidor.  Su función principal es  lograr una mayor coordinación del movimiento muscular.

Noradrenalina Se encuentra en diferentes áreas del cerebro.  El mismo ha sido asociado con el estado de alerta en términos generales. Desbalances en Noradr. tiene como consecuencias alteraciones en el estado de ánimo , tales como el estado depresivo o de agitación.

Serotonina Ha sido relacionada al estado de ánimo y también al mecanismo del sueño.  El desbalance de esta sustancia ha sido asociado con condiciones como depresión, alcoholismo e insomnio

Endorfinas u opiodes naturales

Actúan principalmente como inhibidor del dolor.  También son capaces de producir un estado de sensación de placer, bienestar y sentido de competencia.

Fuente: recopilación de varios autores