Sistema nervioso
El sistema nervioso mantiene el orden interno dentro del cuerpo coordinando las actividades de los músculos y órganos, recibe información de los órganos de los sentidos, desencadena reacciones, genera aprendizaje y comprensión y brinda protección contra el peligro. Esto se lleva a cabo principalmente a través de señales electroquímicas entre nervios y otras células.
¿Cómo funciona el sistema nervioso?
El sistema nervioso de un ser humano está compuesto por el cerebro, la médula espinal, los órganos sensoriales y todas las neuronas que sirven como canales de comunicación entre los diversos órganos del cuerpo. Está compuesto principalmente por un solo tipo de célula llamada neurona. Coloquialmente, también se les llama células nerviosas. Las neuronas están formadas por un cuerpo celular central y una serie de extensiones. El cuerpo celular también se conoce como soma y las extensiones pueden ser dendritas o axones.
Por lo general, las extensiones más pequeñas cercanas al soma se conocen como dendritas y, por regla general, están adaptadas para recibir estímulos. Muchas neuronas tienen un axón largo (y ocasionalmente más de uno) que puede tener más de un metro de largo. Los axones pueden contener una cubierta lipídica llamada vaina de mielina que ayuda a la neurona a transmitir mensajes electroquímicos rápidamente hacia otra neurona o célula efectora.
Los haces de axones neuronales se denominan nervios o tractos, según su ubicación. Células especializadas llamadas células gliales, cuya función incluye la producción de mielina y el suministro de oxígeno, suelen apoyar a las neuronas. Las células gliales también son importantes para proporcionar apoyo mecánico y protección contra patógenos.
Las neuronas pueden formar conexiones entre sí para crear circuitos y redes que influyen en el aprendizaje, la percepción, el comportamiento e incluso crean respuestas fisiológicas predecibles a los estímulos externos.
Función del sistema nervioso
Coordinar el movimiento de las partes del cuerpo
La función principal del sistema nervioso es recibir información y generar una respuesta a un estímulo dado. La información y la respuesta pueden ser simples, sutiles o complejas. Por ejemplo, cuando se toca un objeto caliente, su temperatura se transmite rápidamente al sistema nervioso central y la respuesta es un reflejo inmediato de retirar la mano, mediante la acción de los músculos esqueléticos . Algunos incidentes de este tipo también podrían conducir a la formación de aprendizaje y memoria a largo plazo codificados como una serie de conexiones neuronales.
Alternativamente, podría ser la sensación de una bebida fría en un día caluroso, donde el cuerpo responde con una sensación de placer. Esto se expresa a través de la actividad neuronal en varias partes del cuerpo, dependiendo del individuo, sin depender de ninguna célula efectora obvia. En el otro extremo del espectro, el estímulo podría ser indirecto, como el sonido del susurro de las hojas en un bosque tranquilo, indicativo de un animal deslizándose. Esto podría dar lugar a una cascada de respuestas.
El cuerpo puede responder a este sonido con una descarga de adrenalina, lo que provoca una respuesta de vuelo y cambia el estado metabólico de los músculos esqueléticos, lisos y cardíacos. También podría recuperar la memoria y tratar de recordar la posibilidad de que el animal sea una serpiente venenosa y la mejor ruta posible para escapar. Mucho de esto ocurre casi instantáneamente. Algunas partes del sistema nervioso pueden codificar información de estímulos de manera tan intrincada y profunda, que las víctimas de eventos traumáticos reviven los momentos dolorosos en su totalidad, con toda la serie de respuestas fisiológicas, incluso con un estímulo no relacionado.
Percibir y responder a los sentidos
Entre los modos principales de entrada al sistema nervioso se encuentran los impulsos eléctricos que surgen de los órganos de los sentidos. El tacto, el oído, la vista, el olfato y el gusto se transmiten al sistema nervioso para integrar información y evaluar la naturaleza del mundo exterior. De manera similar, varias neuronas actúan como sensores del estado interno del cuerpo. Por ejemplo, las neuronas sensoriales en los ojos, la nariz y la lengua pueden informar a una persona sobre la presencia de alimentos deliciosos y crear un deseo de comer.
Una vez ingerida la comida, las neuronas del sistema digestivo pueden sentir el estiramiento de los músculos del estómago. Cuando esta información se transmite al sistema nervioso central, desencadena una respuesta de saciedad: la sensación de «saciedad» y la voluntad de dejar de comer. Estas son respuestas complejas que no involucran directamente solo una célula muscular. En este punto se produce una integración de orden superior, donde la memoria, el aprendizaje, la cognición y el estado emocional influyen en la respuesta fisiológica mediada por el sistema nervioso.
Pensamiento y procesamiento superiores
Así, si bien el sistema nervioso puede considerarse como el centro de recepción, procesamiento y transmisión de información, sus funciones son complejas en la mayoría de los organismos. En los seres humanos, es importante para el pensamiento, el razonamiento, el lenguaje, la percepción y el habla. Partes del sistema nervioso central controlan el movimiento muscular voluntario e involuntario , e incluso el peristaltismo y el movimiento digestivo. Es importante para el mantenimiento del equilibrio, la regulación de la temperatura interna y los ritmos circadianos. La frecuencia respiratoria, la presión arterial y la frecuencia cardíaca también están moduladas por el sistema nervioso. Integra sus acciones con el sistema endocrino para proporcionar al cuerpo una respuesta coordinada y afinada a un estímulo.
Partes del sistema nervioso
La anatomía del sistema nervioso en los seres humanos consta del cerebro y la médula espinal, junto con los órganos sensoriales primarios y todos los nervios asociados con estos órganos. El cerebro y la médula espinal forman el sistema nervioso central (SNC). Todos los demás tejidos neuronales se incluyen bajo el paraguas del sistema nervioso periférico (SNP). Por lo tanto, el SNP incluye neuronas dentro de los órganos de los sentidos, otros nervios sensoriales y todos los nervios motores que envían mensajes a diferentes partes del cuerpo.
Funcionalmente, los órganos del sistema nervioso se pueden dividir en diferentes partes. Por ejemplo, el cerebro está situado dentro de la cavidad craneal y pesa menos de 1,5 kg. Sin embargo, es el asiento de muchas funciones mentales de orden superior, como la planificación, la conciencia, la percepción y el lenguaje. Se divide ampliamente en cerebro, cerebelo y médula. El cerebro es la parte más grande y es la sección que se ve más obviamente en las representaciones pictóricas externas del órgano. Contiene dos hemisferios de tamaño casi igual y cada hemisferio tiene cuatro lóbulos. Estos lóbulos, llamados parietal, temporal, frontal y occipital, tienen funciones distintas y participan en el control de los impulsos, la resolución de problemas, la percepción visual, la audición, el lenguaje y el habla. Aunque los hemisferios del cerebro tienen cierto grado de plasticidad, las tareas específicas permanecen localizadas en secciones específicas de la corteza cerebral.
Las neuronas forman la unidad funcional básica del sistema nervioso. Pueden ser neuronas aferentes o eferentes en función de si llevan información hacia el SNC o transmiten señales desde el SNC. Algunas, llamadas interneuronas, son importantes para integrar información de diferentes estímulos y crear una respuesta unificada.
Estructura del sistema nervioso
El sistema nervioso es un sistema enormemente complejo para coordinar el comportamiento de un animal y ayudarlo a navegar y reaccionar al entorno exterior. En los organismos menos complejos, el sistema nervioso puede constar de unas pocas neuronas y no del cerebro central. En el otro extremo del espectro, el cerebro humano es capaz de un pensamiento, simbología y lenguaje complejos.
Generalmente, el sistema nervioso está estructurado de modo que las entradas del entorno (visión, tacto) se envían al cerebro desde el sistema nervioso periférico. Aquí, se procesan rápidamente y se conectan a los nervios. Luego, el cerebro envía señales a varias otras partes del cuerpo. Pueden ser señales somáticas, que activan movimientos voluntarios. Los nervios que transportan señales somáticas son parte del sistema nervioso somático. Alternativamente, pueden ser señales autónomas, que actúan sobre las glándulas, el músculo liso y otras partes que generalmente forman parte del subconsciente. Estos nervios forman parte del sistema nervioso autónomo. El sistema nervioso autónomo se divide además en los sistemas nerviosos simpático y parasimpático.
Juntos, se pueden completar respuestas coordinadas a casi cualquier situación. Los organismos sin cerebro generalmente coordinan acciones de manera similar, aunque sus nervios están distribuidos de manera más uniforme por todo el cuerpo.
Enfermedades del sistema nervioso
El sistema nervioso puede ser atacado por patógenos infecciosos: bacterias , virus, hongos o protozoos. Las infecciones bacterianas como la tuberculosis o la sífilis pueden colonizar el tejido nervioso como un sitio secundario de infección en etapas avanzadas de la enfermedad. Las meninges que cubren el sistema nervioso central son particularmente susceptibles a la infección, especialmente cuando la cabeza trauma permite patógenos de otros órganos acceso a estos tejidos delicados, a través del líquido cefalorraquídeo. Otros trastornos del sistema nervioso incluyen bloqueos en las redes vasculares del cerebro debido a accidentes cerebrovasculares. Los accidentes cerebrovasculares pueden conducir a una pérdida de función a gran escala, hasta la parálisis completa inclusive.
Las dolencias asociadas con la acumulación de proteínas plegadas incorrectamente son debilitantes, ya que las neuronas deben usarse activamente para construir más neuronas y crear circuitos dentro del cerebro. Muchas de estas dolencias son progresivas, es decir, los síntomas se vuelven más debilitantes con la edad e incluyen la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. Para algunas dolencias, existe un factor genético claro involucrado, como en la enfermedad de Huntington y en algunas formas de ataxia. En muchos de estos casos, existe una sola proteína cuyo gen está mutado de tal manera que los cambios a gran escala en la secuencia del ADN se acumulan durante generaciones sucesivas.
En la mayoría de las otras enfermedades neurodegenerativas, parecen estar implicados tanto factores genéticos como ambientales.
Enfermedad de Alzheimer
Aún se desconoce la causa de la enfermedad de Alzheimer. Las autopsias de pacientes que han padecido la dolencia a menudo revelan placas de proteínas en el cerebro. La hipótesis más temprana sobre la causa de esta enfermedad involucra una deficiencia en un neurotransmisor y la degeneración de las neuronas que dependen de esta molécula. Otras teorías involucran proteínas específicas (proteína precursora de amiloide, proteína tau) que forman agregados en el espacio extracelular del cerebro. También hay evidencia que sugiere que comer proteínas animales puede conducir a la autoinmunidad, que posteriormente deposita placas de proteínas dentro del cerebro.
La mayoría de los pacientes presentan un agrandamiento de los ventrículos cerebrales y una contracción del tejido nervioso activo en la corteza y el hipocampo. Por lo tanto, muestran una disminución progresiva de la función cognitiva, el aprendizaje, la memoria y la regulación del estado de ánimo. La pérdida de memoria a corto plazo y la incapacidad de adquirir nuevos conocimientos se encuentran entre los primeros síntomas. Por lo tanto, es posible que se repitan con frecuencia, ya que no pueden recordar el contenido de las partes anteriores de una conversación. A medida que avanza la dolencia, es posible que solo conserven sus primeros recuerdos. Es posible que ya no reconozcan a sus cuidadores ni recuerden dónde viven. También hay una pérdida simultánea del lenguaje y algunos pacientes desarrollan paranoia.
Enfermedad de Parkinson
A diferencia de la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson no afecta gravemente la cognición. Sin embargo, hay una pérdida progresiva de la capacidad motora, comenzando por la motricidad fina y cambios en la postura y el equilibrio. Esto suele ir seguido de la aparición de temblores leves, especialmente en los dedos de manos o pies. Lentamente, hay dificultad para realizar tareas repetitivas con las manos o las piernas, como escribir o caminar. Los movimientos deliberados se vuelven difíciles, especialmente los que requieren coordinación entre las extremidades y los ojos. La región principal del cerebro afectada por la enfermedad es la sustancia negra, una región del mesencéfalo. Al igual que en el Alzheimer, se desconoce la causa definitiva de la enfermedad de Parkinson. Mientras que la genética juega un papel importante, los contaminantes ambientales, las lesiones y la dieta pueden influir en la aparición de la enfermedad.
A medida que avanza la enfermedad, el paciente necesita ayuda para realizar todas las tareas, incluido el mantenimiento de la higiene personal. Dado que la función cognitiva está intacta, es consciente de su dependencia. Por lo tanto, manejar el impacto emocional del Parkinson es tan importante como atender la pérdida de la capacidad motora.
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