El cerebro es un órgano asombroso de un kilo que controla todas las funciones del cuerpo, interpreta la información del mundo exterior y encarna la esencia de la mente y el alma. La inteligencia, la creatividad, la emoción y la memoria son algunas de las muchas cosas que gobierna el cerebro. Protegido dentro del cráneo, el cerebro está compuesto por el cerebro, el cerebelo y el tronco cerebral.
El cerebro recibe información a través de nuestros cinco sentidos: vista, olfato, tacto, gusto y oído, a menudo muchos a la vez. Ensambla los mensajes de forma que tengan un significado para nosotros y puede almacenar esa información en nuestra memoria. Controla nuestros pensamientos, la memoria y el habla, el movimiento de los brazos y las piernas y el funcionamiento de muchos órganos de nuestro cuerpo.
El sistema nervioso central (SNC) está compuesto por el cerebro y la médula espinal. El sistema nervioso periférico (SNP) está compuesto por los nervios espinales que se ramifican desde la médula espinal y los nervios craneales que se ramifican desde el cerebro.
¿En qué partes se divide el cerebro?
Podemos dividir el cerebro en tres partes principales: el encéfalo, el cerebelo y el tronco cerebral.
Encéfalo: es la parte más grande del cerebro y está compuesto por los hemisferios derecho e izquierdo. Realiza funciones superiores como la interpretación del tacto, la visión y la audición, así como el habla, el razonamiento, las emociones, el aprendizaje y el control fino del movimiento.
Cerebelo: se encuentra debajo del cerebro. Su función es coordinar los movimientos musculares, mantener la postura y el equilibrio.
Tronco del encéfalo: actúa como un centro de relevo que conecta el cerebro y el cerebelo con la médula espinal. Realiza muchas funciones automáticas como la respiración, el ritmo cardíaco, la temperatura corporal, los ciclos de vigilia y sueño, la digestión, los estornudos, la tos, los vómitos y la deglución.
Los hemisferios cerebrales
El cerebro está dividido en dos mitades: los hemisferios derecho e izquierdo . Están unidos por un haz de fibras llamado cuerpo calloso que transmite mensajes de un lado a otro. Cada hemisferio controla el lado opuesto del cuerpo. Si el ictus se produce en el lado derecho del cerebro, el brazo o la pierna izquierda pueden estar débiles o paralizados.
No todas las funciones de los hemisferios son compartidas. En general, el hemisferio izquierdo controla el habla, la comprensión, la aritmética y la escritura.
El hemisferio derecho controla la creatividad, la capacidad espacial y las habilidades artísticas y musicales. El hemisferio izquierdo es dominante en el uso de las manos y el lenguaje en aproximadamente el 92% de las personas.
Lóbulos cerebrales
Los hemisferios cerebrales tienen distintas fisuras que dividen el cerebro en lóbulos. Cada hemisferio tiene 4 lóbulos: frontal, temporal, parietal y occipital . Cada lóbulo puede dividirse, una vez más, en áreas que cumplen funciones muy específicas. Es importante entender que cada lóbulo del cerebro no funciona solo. Existen relaciones muy complejas entre los lóbulos del cerebro y entre los hemisferios derecho e izquierdo.
A continuación describimos brevemente las principales funciones de cada uno de los lóbulos. Puedes encontrar un artículo detallado de cada uno de ellos en nuestro blog.
Lóbulo frontal
- Personalidad, comportamiento, emociones
- Juicio, planificación, resolución de problemas
- Lenguaje: hablar y escribir (área de Broca)
- Movimiento corporal (franja motora)
- Inteligencia, concentración, conciencia de sí mismo
Lóbulo parietal
- Interpreta el lenguaje, las palabras
- Sentido del tacto, del dolor, de la temperatura (franja sensorial)
- Interpreta las señales de la visión, el oído, la motricidad, los sentidos y la memoria
- Percepción espacial y visual
Lóbulo occipital
- Interpreta la visión (color, luz, movimiento)
Lóbulo temporal
- Comprende el lenguaje (área de Wernicke)
- Memoria
- Audición
- Secuenciación y organización
La corteza cerebral
La superficie del cerebro se llama corteza. Tiene un aspecto plegado con colinas y valles. La corteza contiene 16.000 millones de neuronas (el cerebelo tiene 70.000 millones = 86.000 millones en total) que están dispuestas en capas específicas. Los cuerpos de las células nerviosas colorean el córtex de color gris-marrón, lo que le da su nombre: materia gris .
El córtex contiene neuronas (materia gris), que están interconectadas con otras áreas cerebrales mediante axones (materia blanca). La corteza tiene un aspecto plegado. Un pliegue se denomina giro y el valle intermedio es un surco.
El plegado de la corteza aumenta la superficie del cerebro, lo que permite que quepan más neuronas en el interior del cráneo y posibilita funciones más elevadas. Los pliegues y surcos tienen nombres que ayudan a definir regiones cerebrales específicas.
Estructuras profundas del cerebro
Las vías denominadas tractos de materia blanca conectan unas zonas del córtex con otras. Los mensajes pueden viajar de una circunvolución a otra, de un lóbulo a otro, de un lado del cerebro a otro y a estructuras profundas del cerebro.
Hipotálamo: está situado en el suelo del tercer ventrículo y es el control principal del sistema autónomo. Interviene en el control de comportamientos como el hambre, la sed, el sueño y la respuesta sexual. También regula la temperatura corporal, la presión arterial, las emociones y la secreción de hormonas.
Glándula pituitaria: se encuentra en una pequeña bolsa de hueso en la base del cráneo llamada silla turca. La glándula pituitaria está conectada al hipotálamo del cerebro por el tallo pituitario. Conocida como la «glándula maestra», controla otras glándulas endocrinas del cuerpo. Segrega hormonas que controlan el desarrollo sexual, promueven el crecimiento óseo y muscular y responden al estrés.
Glándula pineal: está situada detrás del tercer ventrículo. Ayuda a regular el reloj interno del cuerpo y los ritmos circadianos mediante la secreción de melatonina. Tiene algún papel en el desarrollo sexual.
Tálamo: sirve como estación de relevo para casi toda la información que va y viene a la corteza. Interviene en la sensación de dolor, la atención, el estado de alerta y la memoria.
Ganglios basales: incluye el caudado, el putamen y el globo pálido. Estos núcleos trabajan con el cerebelo para coordinar los movimientos finos, como los de las yemas de los dedos.
Sistema límbico: es el centro de nuestras emociones, aprendizaje y memoria. Este sistema incluye el giro cingulado, el hipotálamo, la amígdala (reacciones emocionales) y el hipocampo (memoria).
Estructuras relacionadas con el lenguaje
En general, el hemisferio izquierdo del cerebro es responsable del lenguaje y del habla y se denomina hemisferio «dominante». El hemisferio derecho desempeña un papel importante en la interpretación de la información visual y el procesamiento espacial.
En aproximadamente un tercio de las personas zurdas, la función del habla puede estar localizada en el lado derecho del cerebro. Las personas zurdas pueden necesitar pruebas especiales para determinar si su centro del habla está en el lado izquierdo o en el derecho antes de cualquier intervención quirúrgica en esa zona.
La afasia es una alteración del lenguaje que afecta a la producción del habla, la comprensión, la lectura o la escritura, debida a una lesión cerebral, en la mayoría de los casos por un accidente cerebrovascular o un traumatismo. El tipo de afasia depende del área cerebral dañada.
Área de Broca: se encuentra en el lóbulo frontal izquierdo . Si esta zona está dañada, la persona puede tener dificultades para mover la lengua o los músculos faciales para producir los sonidos del habla. La persona puede seguir leyendo y comprendiendo el lenguaje hablado, pero tiene dificultades para hablar y escribir (es decir, para formar letras y palabras, no escribe dentro de las líneas), lo que se denomina afasia de Broca.
Área de Wernicke: se encuentra en el lóbulo temporal izquierdo . Los daños en esta zona provocan la afasia de Wernicke. El individuo puede hablar con frases largas sin sentido, añadir palabras innecesarias e incluso crear palabras nuevas. Puede emitir sonidos del habla, pero tiene dificultades para comprenderla y, por tanto, no es consciente de sus errores.
Estructuras relacionadas con la memoria
La memoria es un proceso complejo que incluye tres fases: codificación (decidir qué información es importante), almacenamiento y recuerdo. En los distintos tipos de memoria intervienen diferentes áreas del cerebro . El cerebro tiene que prestar atención y ensayar para que un acontecimiento pase de la memoria a corto plazo a la de largo plazo, lo que se denomina codificación.
El córtex prefrontal guarda brevemente los acontecimientos recientes en la memoria a corto plazo. El hipocampo es responsable de la codificación de la memoria a largo plazo.
La memoria a corto plazo, también llamada memoria de trabajo, se produce en el córtex prefrontal. Almacena información durante aproximadamente un minuto y su capacidad está limitada a unos 7 elementos. Por ejemplo, le permite marcar un número de teléfono que alguien le acaba de decir. También interviene durante la lectura, para memorizar la frase que acabas de leer, para que la siguiente tenga sentido.
La memoria a largo plazo se procesa en el hipocampo del lóbulo temporal y se activa cuando se quiere memorizar algo durante más tiempo. Esta memoria tiene un contenido y una capacidad de duración ilimitados. Contiene tanto recuerdos personales como hechos y cifras.
La memoria procedimental se procesa en el cerebelo, que transmite la información a los ganglios basales. Almacena recuerdos automáticos aprendidos, como atarse un zapato, tocar un instrumento o montar en bicicleta.
Los ventrículos cerebrales
El cerebro tiene cavidades huecas llenas de líquido llamadas ventrículos. Dentro de los ventrículos hay una estructura en forma de cinta llamada plexo coroideo que produce líquido cefalorraquídeo (LCR) incoloro. El LCR fluye dentro y alrededor del cerebro y la médula espinal para ayudar a amortiguar las lesiones. Este líquido circulante se absorbe y repone constantemente.
Ilustración, vista lateral del cerebro que muestra los ventrículos en la profundidad del cerebro y el flujo de LCR
El LCR se produce dentro de los ventrículos profundos del cerebro. El líquido cefalorraquídeo circula por el interior del cerebro y la médula espinal y luego sale al espacio subaracnoideo. Sitios comunes de obstrucción: 1) foramen de Monro, 2) acueducto de Sylvius y 3) obex.
Hay dos ventrículos en la profundidad de los hemisferios cerebrales llamados ventrículos laterales. Ambos se conectan con el tercer ventrículo a través de una abertura separada llamada foramen de Monro.
El tercer ventrículo se conecta con el cuarto ventrículo a través de un tubo largo y estrecho llamado acueducto de Sylvius. Desde el cuarto ventrículo, el LCR fluye hacia el espacio subaracnoideo, donde baña y amortigua el cerebro. El LCR es reciclado (o absorbido) por unas estructuras especiales del seno sagital superior denominadas vellosidades aracnoideas.
Se mantiene un equilibrio entre la cantidad de LCR que se absorbe y la que se produce. Una alteración u obstrucción del sistema puede provocar una acumulación de LCR, que puede causar el agrandamiento de los ventrículos (hidrocefalia) o provocar una acumulación de líquido en la médula espinal (siringomielia).
Las meninges
El cerebro y la médula espinal están cubiertos y protegidos por tres capas de tejido llamadas meninges. Desde la capa más externa hacia el interior son: la duramadre, la aracnoides y la piamadre.
Duramadre: es una membrana fuerte y gruesa que recubre estrechamente el interior del cráneo; sus dos capas, la duramadre y la meníngea, están fusionadas y se separan sólo para formar senos venosos. La duramadre crea pequeños pliegues o compartimentos. Hay dos pliegues durales especiales, el falx y el tentorium. El falx separa los hemisferios derecho e izquierdo del cerebro y el tentorio separa el cerebro del cerebelo.
Aracnoides: es una fina membrana en forma de red que cubre todo el cerebro. La aracnoides está formada por tejido elástico. El espacio entre las membranas dura y aracnoidea se denomina espacio subdural.
Piamadre: abraza la superficie del cerebro siguiendo sus pliegues y surcos. La piamadre tiene muchos vasos sanguíneos que se adentran en el cerebro. El espacio entre la aracnoides y la piamadre se denomina espacio subaracnoideo. Es aquí donde el líquido cefalorraquídeo baña y amortigua el cerebro.
Sistema circulatorio y cerebro
La sangre es transportada al cerebro por dos arterias pareadas, las arterias carótidas internas y las arterias vertebrales. Las arterias carótidas internas irrigan la mayor parte del cerebro.
Las arterias vertebrales irrigan el cerebelo, el tronco cerebral y la parte inferior del cerebro. Tras atravesar el cráneo, las arterias vertebrales derecha e izquierda se unen para formar la arteria basilar. La arteria basilar y las arterias carótidas internas se «comunican» entre sí en la base del cerebro llamada Polígono de Willis .
La comunicación entre los sistemas carotídeo interno y vertebral-basilar es una importante característica de seguridad del cerebro. Si uno de los vasos principales se bloquea, es posible que el flujo sanguíneo colateral atraviese el Polígono de Willis y evite el daño cerebral.
La circulación venosa del cerebro es muy diferente a la del resto del cuerpo. Por lo general, las arterias y las venas discurren juntas, ya que abastecen y drenan zonas específicas del cuerpo. Así que uno pensaría que habría un par de venas vertebrales y venas carótidas internas. Sin embargo, este no es el caso del cerebro.
Los principales colectores venosos se integran en la duramadre para formar los senos venosos, que no deben confundirse con los senos aéreos de la cara y la región nasal. Los senos venosos recogen la sangre del cerebro y la pasan a las venas yugulares internas. Los senos sagitales superior e inferior drenan el cerebro, los senos cavernosos drenan la base del cráneo anterior.
Todos los senos terminan drenando a los senos sigmoideos, que salen del cráneo y forman las venas yugulares. Estas dos venas yugulares son esencialmente el único drenaje del cerebro.
¿Qué tipos de células hay en el cerebro?
El cerebro está formado por dos tipos de células: las células nerviosas (neuronas) y las células de la glía o gliales.
Células nerviosas
Hay muchos tamaños y formas de neuronas, pero todas constan de un cuerpo celular, dendritas y un axón.
La neurona transmite información a través de señales eléctricas y químicas. Intente imaginar el cableado eléctrico de su casa. Un circuito eléctrico está formado por numerosos cables conectados de tal manera que cuando se enciende un interruptor, se enciende una bombilla. Una neurona excitada transmitirá su energía a las neuronas de su entorno.
Las neuronas transmiten su energía, o «hablan», entre sí a través de un pequeño espacio llamado sinapsis .
Una neurona tiene muchos brazos llamados dendritas, que actúan como antenas que recogen los mensajes de otras células nerviosas. Estos mensajes se transmiten al cuerpo de la célula, que determina si el mensaje debe ser transmitido.
Los mensajes importantes se transmiten al final del axón, donde los sacos que contienen neurotransmisores se abren en la sinapsis. Las moléculas de los neurotransmisores atraviesan la sinapsis y encajan en los receptores especiales de la célula nerviosa receptora, lo que estimula a esa célula para que transmita el mensaje.
Células de la glía
La glía (palabra griega que significa pegamento) son las células del cerebro que proporcionan a las neuronas alimento, protección y apoyo estructural. Hay entre 10 y 50 veces más glía que células nerviosas y son el tipo de células más común en los tumores cerebrales.
La astroglía o astrocitos son los cuidadores: regulan la barrera hematoencefálica, permitiendo que los nutrientes y las moléculas interactúen con las neuronas. Controlan la homeostasis, la defensa y reparación neuronal, la formación de cicatrices y también afectan a los impulsos eléctricos.
Las células de la oligodendroglía crean una sustancia grasa llamada mielina que aísla los axones, permitiendo que los mensajes eléctricos viajen más rápido.
Las células ependimarias recubren los ventrículos y segregan líquido cefalorraquídeo (LCR).
Las microglías son las células inmunitarias del cerebro, que lo protegen de los invasores y limpian los desechos. También podan las sinapsis.
Genial, muy interesante. He repasado un poco todo y así ves el milagro del organismo humano Y sus procesos.
¡Gracias, Martín! Nos alegra que hayas encontrado el artículo informativo y útil. El cerebro humano es realmente un milagro de la naturaleza, y entender su funcionamiento puede ser profundamente enriquecedor.