CAPÍTULO 1 INTERCONEXIÓN CEREBRAL EL CEREBRO HUMANO ES LA ESTRUCTURA MÁS COMPLEJA DEL UNIVERSO CONOCIDO. SE ESTIMA QUE CONTIENE 100.000 MILLONES DE NEURONAS, QUE ESTÁN CONECTADAS ENTRE SÍ, Y CADA UNA PUEDE LLEGAR A ESTABLECER CONEXIÓN HASTA CON OTRAS 10.000. A PARTIR DE AQUÍ, EL NÚMERO DE COMBINACIONES CONECTIVAS O DE CIRCUITOS NEURONALES POSIBLES RESULTA PRACTICAMENTE INFINITO.

CAPÍTULO 1 INTERCONEXIÓN CEREBRAL LAS INTERCONEXIONES NEURONALES SE REALIZAN A TRAVÉS DE FIBRAS NERVIOSAS, Y SU ELEVADO NÚMERO HACE QUE EL TOTAL DE FIBRAS CONSTITUYA LA MAYOR PARTE DE LA MASA CEREBRAL. DEL TOTAL DE FIBRAS NERVIOSAS, SÓLO UNOS 4 MILLONES CONECTAN EL CEREBRO CON EL EXTERIOR. DE ELLAS UNOS 2.5 MILLONES SON AFERENTES O DE ENTRADA; TRANSMITEN INFORMACIÓN DESDE LOS ÓRGANOS SENSORIALES AL CEREBRO. EL OTRO 1.5 MILLONES CONECTAN EL CEREBRO CON EL EXTERIOR, SON EFERENTES O DE SALIDA Y TRANSMITEN INFORMACIÓN HACIA LOS ÓRGANOS EFECTORES. EL RESTO DE FIBRAS, LA INMENSA MAYORÍA, DAN SOPORTE A CONEXIONES INTERNEURONALES INTERNAS QUE MEDIAN ENTRE LAS ENTRADAS Y LAS SALIDAS. Y ES EN ESTA INTERMEDIACIÓN EN LO QUE CONSISTE LA MAYOR PARTE DE NUESTRA ACTIVIDAD CEREBRAL. NUESTRO CEREBRO, ESTÁ FUNDAMENTALMENTE CONECTADO Y EN COMUNICACIÓN PERMANENTE CONSIGO MISMO.

INTERCONEXIÓN CEREBRAL

CAPÍTULO 1 INTERCONEXIÓN CEREBRAL ESTA INTRINCADA RED DE CONEXIONES INTERNAS PARECE ESTRUCTURARSE EN TORNO A TRES GRANDES ORDENACIONES TOPOLÓGICAS: 1- EL SISTEMA TALAMOCORTICAL, DENSA RED DE CONEXIONES EN LA QUE ESTÁN IMPLICADAS NEURONAS DE LA CORTEZA Y DEL TÁLAMO. ORGANIZADA EN VARIOS NIVELES. 2 – CONSTITUIDA POR LAS CONEXIONES MEDIANTE HACES DE FIBRAS LARGAS Y PARALELAS, QUE ENLAZAN LA CORTEZA CON DIVERSAS ESTRUCTURAS SUBCORTICALES, COMO EL CEREBELO, LOS GANGLIOS BASALES Y EL SISTEME LÍMBICO. 3 - FORMADA POR FIBRAS QUE PARTEN DESDE PEQUEÑOS NÚCLEOS NEURONALES DEL TRONCO ENCEFÁLICO Y EL HIPOTÁLAMO, QUE DE MANERA RAMIFICADA Y AMPLIAMENTE DISTRIBUIDA ALCANZAN, PRACTICAMENTE, LA TOTALIDAD DE ESTRUCTURAS CEREBRALES. LA ACTIVACIÓN DE LAS NEURONAS DE ESTOS NÚCLEOS PROVOCA LA LIBERACIÓN DE UNOS DETERMINADOS NEUROTRANSMISORES ( DOPAMINA, SEROTONINA O LA NORADRENALINA).

LIBERACIÓN DE NEUROTRANSMISORES

CAPÍTULO 1 INTERCONEXIÓN CEREBRAL LAS NEURONAS EN EL CEREBRO NO ESTÁN CONECTADAS AL AZAR, SINO QUE LAS QUE SIRVEN PARA FUNCIONES IGUALES O SEMEJANTES SE RELACIONAN ENTRE SÍ FORMANDO GRUPOS O ASAMBLEAS NEURONALES QUE SE CONECTAN CON OTROS GRUPOS, DE MANERA QUE CUALQUIER ÁREA CEREBRAL ESTÁ CONECTADA DIRECTA O INDIRECTAMENTE CON NUMEROSAS OTRAS ÁREAS EN COMPLICADOS CIRCUITOS. LA MAYORÍA DE LAS ÁREAS CEREBRALES ESTÁN ALTAMENTE ESPECIALIZADAS EN FUNCIONES ESPECÍFICAS. CUANDO DIFERENTES ÁREAS NECESITAN COOPERAR PARA PRODUCIR UNA DETERMINADA FUNCIÓN, LA CONEXIÓN ENTRE ELLAS SUELE DENOMINARSE COMO UNA RED COGNITIVA; DE ESTE MODO ES POSIBLE HABLAR DE TANTAS REDES COGNITIVAS COMO FUNCIONES PUEDAN SURGIR DE LA ACTIVIDAD ENTRE ÁREAS.

INTERCONEXIÓN CEREBRAL

REDES NEURONALES

CAPÍTULO 1 LAS NEURONAS, UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO LAS NEURONAS SON CÉLULAS ALTAMENTE ESPECIALIZADAS EN RECIBIR Y TRANSMITIR INFORMACIÓN, Y ES ESTA ACTIVIDAD LA BASE DE TODA LA ACTIVIDAD CEREBRAL. LAS NEURONAS SON LAS UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO. EN FUNCIÓN DEL REMITENTE DE LA INFORMACIÓN O DEL DESTINATARIO, SE PUEDEN DISTINGUIR TRES TIPOS: - NEURONAS AFERENTES O SENSORIALES, QUE RECIBEN INFORMACIÓN DESDE EL EXTERIOR DEL CEREBRO. - NEURONAS EFERENTES, QUE TRANSMITEN SU INFORMACIÓN FUERA DEL CEREBRO, HACIA LOS ÓRGANOS EFECTORES. - INTERNEURONAS, CUYA INFORMACIÓN PROVIENE Y SE DIRIGE DESDE Y HACIA OTRAS NEURONAS. A ESTE GRUPO PERTENECE LA INMENSA MAYORÍA, FORMANDO SUS INTERCONEXIONES UNA INTRINCADA Y COMPLEJA RED.

CAPÍTULO 1 LAS NEURONAS, UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LOS EFECTOS QUE SU COMUNICACIÓN CAUSA EN LA NEURONA DESTINO, SE PUEDEN DIVIDIR EN DOS TIPOS: - EXCITADORAS, CUYO MENSAJE FAVORECE LA ACTIVACIÓN DE LAS NEURONAS DESTINATARIAS. - INHIBIDORAS, CUYO MENSAJE DIFICULTA LA ACTIVACIÓN DE LAS NEURONAS DESTINATARIAS. DE ACUERDO CON LAS FORMAS ANATÓMICAS, SE ESTIMA QUE PUEDAN EXISTIR UNOS 50 TIPOS DIFERENTES. LAS NEURONAS SE CONSIDERAN DE UN TIPO SI SUS RASGOS ANATÓMICOS CAEN DENTRO DE UN DETERMINADO RANGO DE VARIACIÓN. INDEPENDIENTEMENTE DE LA VARIABILIDAD, EN TODA NEURONA CABE DISTINGUIR TRES PARTES: EL SOMA O CUERPO CELULAR, LAS DENTRITAS Y EL AXÓN

NEURONA

CAPÍTULO 1 LAS NEURONAS, UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO PARTES DE LA NEURONA SOMA CELULAR, CONTIENE EL NÚCLEO CON EL ADN Y ES EL LUGAR DONDE SE PRODUCE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS. LAS DENTRITAS, SON EXTENSIONES DEL CUERPO CELULAR EN FORMA DE RAMIFICACIONES, PUEDEN LLEGAR A SER MILES, Y PUEDEN RECIBIR INFORMACIÓN DE MILES DE OTRAS NEURONAS. EL AXÓN, PROLONGACIÓN DEL CUERPO CELULAR QUE TIENE COMO FUNCIÓN LA SALIDA DE INFORMACIÓN DESDE LA NEURONA. EN EL TRANSCURSO DEL DESARROLLO LOS AXONES, VAN RECUBRIÉNDOSE DE UNA SUSTANCIA AISLANTE LLAMADA MIELINA, DE COMPOSICIÓN LÍPIDA Y DE COLOR BLANQUECINO (SUSTANCIA BLANCA), QUE CONTRASTA CON EL COLOR GRISÁCEO DE LOS CUERPOS NEURONALES (SUSTANCIA GRIS). LA MIELINIZACIÓN POSIBILITA A LOS AXONES UNA VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN QUE PUEDE LLEGAR A SER HASTA 100 VECES SUPERIOR A LA DE LOS AXONES NO AISLADOS.

LAS NEURONAS

LAS NEURONAS

CAPÍTULO 1 LAS NEURONAS UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO LA SINAPSIS LAS NEURONAS SE COMUNICAN ENTRE SÍ A TRAVÉS DE LAS SINAPSIS. UNA SINAPSIS ES EL PUNTO DE CONEXIÓN ENTRE UN BOTÓN O TERMINAL AXÓNICO DE LA NEURONA TRANSMISORA (NEURONA PRESINÁPTICA) Y UN BOTÓN O TERMINAL DENDRÍTICO DE LA NEURONA RECEPTORA (NEURONA POSTSINÁPTICA). AMBOS TERMINALES NO LLEGAN FISICAMENTE A TOCARSE, ENTRE ELLOS QUEDA UN PEQUEÑO ESPACIO: HENDIDURA SINÁPTICA.

LAS NEURONAS

LAS NEURONAS

CAPÍTULO 1 LAS NEURONAS, UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO MECANISMO QUE LAS NEURONAS UTILIZAN PARA COMUNICARSE EL INTERIOR DE LAS NEURONAS TIENE CARGA ELÉCTRICA NEGATIVA RESPECTO AL EXTERIOR. CUANDO UNA NEURONA ES ESTIMULADA SUFICIENTEMENTE, SE ABREN DETERMINADOS CANALES DE LA MEMBRANA CELULAR QUE PERMITEN ENTRAR IONES POSITIVOS COMO EL SODIO, LO QUE HACE QUE EL INTERIOR CELULAR SE TORNE MENOS NEGATIVO, SE DESPOLARICE. EL CAMBIO ELÉCTRICO RESULTANTE SE DENOMINA POTENCIAL DE ACCIÓN, VIAJA DESDE EL CUERPO CELULAR A TRAVÉS DEL AXÓN Y CUANDO ALCANZA LOS TERMINALES AXÓNICOS PROVOCA QUE UNA SERIE DE VESÍCULAS, QUE ALLÍ SE ENCUENTRAN, LIBEREN EN LA HENDIDURA SINÁPTICA UNAS SUSTANCIAS QUÍMICAS CONTENIDAS EN SU INTERIOR LLAMADAS NEUROTRANSMISORES. ESTOS AL SER LIBERADOS CRUZAN LA HENDIDURA SINÁPTICA Y SE UNEN A RECEPTORES ESPECÍFICOS DE ESTE NEUROTRANSMISOR SITUADOS EN EL BOTÓN TERMINAL DENDRÍTICO DE LA NEURONA POSTSINÁPTICA

LAS NEURONAS

LAS NEURONAS

LAS NEURONAS

CAPÍTULO 1 LAS NEURONAS, UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO EL EFECTO DE LOS NEUROTRANSMISORES EN LOS RECEPTORES PUEDE DESENCADENAR QUE SE ABRAN EN LA MENBRANA POSTSINÁPTICA CANALES QUE PERMITEN LA ENTRADA DE IONES POSITIVOS EN EL INTERIOR DE LA CÉLULA, COMO EL SODIO Y EL CALCIO, O CANALES QUE PERMITEN LA SALIDA DE IONES POSITIVOS, COMO EL POTASIO, O LA ENTRADA DE IONES NEGATIVOS COMO EL CLORURO. EN EL PRIMER CASO, LOS NEUROTRASMISORES SE DENOMINAN EXCITADORES, Y LA NEURONA PRESINÁPTICA QUE LOS LIBERA, NEURONA EXCITADORA, PORQUE LA ENTRADA DE IONES POSITIVOS EN LA CÉLULA POSTSINÁPTICA HACE QUE SE TORNE MENOS NEGATIVA RESPECTO AL EXTERIOR CELULAR Y, QUE AUMENTE LA PROBABILIDAD DE QUE SE DESPOLARICE Y EXPERIMENTE UN POTENCIAL DE ACCIÓN. EN EL SEGUNDO CASO SE DENOMINAN NEUROTRANSMISORES INHIBIDORES, Y LA NEURONA PRESINÁPTICA QUE LOS LIBERA NEURONA INHIBIDORA, PORQUE LA SALIDA DE IONES POSITIVOS O LA ENTRADA DE IONES NEGATIVOS IMPIDE QUE SE TORNE MENOS NEGATIVA RESPECTO AL EXTERIOR CELULAR, Y QUE DISMINUYA LA PROBABILIDAD DE QUE SE DESPOLARICE Y EXPERIMENTE UN POTENCIAL DE ACCIÓN.

SINAPSIS

CAPÍTULO 1 LAS NEURONAS, UNIDADES DE ACCIÓN DEL CEREBRO EL QUE UNA NEURONA POSTSINÁPTICA EXPERIMENTE UN POTENCIAL DE ACCIÓN, DEPENDE DE LA CANTIDAD DE NEUROTRANSMISORES DE UNO Y OTRO TIPO (EXITADORES E INHIBIDORES) QUE ESTÉ RECIBIENDO EN SUS DIVERSAS SINAPSIS. ESTO ES DEPENDIENTE DEL NÚMERO DE NEURONAS EXCITADORAS E INHIBIDORAS QUE EN ESTE MONENTO ESTÉN DISPARANDO SOBRE LA NEURONA POSTSINÁPTICA, DE ENTRE LAS MILES DE NEURONAS PRESINÁPTICAS CON LAS QUE ESTÁ CONECTADA, Y DE LA INTENSIDAD DE ESTAS CONEXIONES. ESTAS ACCIONES ACTUANDO CONJUNTAMENTE PRODUCEN UN RESULTADO GLOBAL ÚNICO, QUE ES LA PRODUCCIÓN O NO DE UN POTENCIAL DE ACCIÓN EN LA NEURONA POSTSINÁPTICA. LAS NEURONAS SIGUEN LA LEY DEL TODO O NADA, O DISPARAN O NO DISPARAN. Y ESTO ES DEPENDIENTE DE QUE EL RESULTADO NETO DE ACTIVACIÓN RECIBIDA REBASE O NO EL UMBRAL DE EXCITACIÓN PROPIO DE CADA NEURONA.

POTENCIAL DE ACCIÓN

POTENCIAL DE ACCIÓN