ANATOMÍAS COMPARABLES, FISIOLOGÍA COMPLEJA

Casi todos los animales tienen sistema nervioso o indicios de él en distinto grado de evolución. Aun los gusanos y los insectos.

En todos los vertebrados, ya se trate de peces, de ranas, de serpientes, de pájaros o de los mamíferos, la célula nerviosa está organizadas en un sistema nervioso que tiene un cerebro, una medula espinal (vinculada con el cerebro y alojada dentro de la columna vertebral) y nervios que se desprenden del cerebro y de la medula.

¿Qué es lo que hace, pues, que el hombre sea tan distinto? La única parte del cerebro que es muy similar en todos los vertebrados es el tronco del cerebro. El grado en que otras partes del cerebro se han desarrollado en distintos animales constituye una base para medir hasta que punto cada uno de ellos han avanzado en la escala de la capacidad mental.

Hay una relación clara entre el grado de inteligencia de un ser vivo y la complicación de su sistema nervioso. Los vertebrados, además , disponen de un órgano voluminoso, el encéfalo, que centraliza las funciones superiores: la percepción del entorno a través de los órganos de los sentidos; los movimientos voluntarios, el aprendizaje y las funciones intelectivas. A primera vista parece que, cuanto mas grande es el encéfalo, mayor es la capacidad de aprender del animal . Sin embargo, hay excepciones: el cerebro de un elefante o de una ballena pesa mas que el del hombre, sin que por eso estos animales sean mas inteligentes. Es evidente que un animal muy grande necesita más masa cerebral para controlar su cuerpo. Así, si el volumen del encéfalo, por sí solo, no es una buena medida de la inteligencia, quizá si lo sea la proporción entre el peso del cerebro y el del cuerpo. Con este criterio, el hombre queda en primer lugar seguido a bastante distancia por el delfín y el chimpancé, lo que resulta lógico. Hoy se piensa que incluso esta proporción no da una medida correcta, y a veces se sustituye por el resultado de elevarla a cierta potencia.

Todo esto se confirma si ordenamos los monos antropoides junto con los antecesores directos del hombre, descubiertos a lo largo de este siglo, pues es fácil comprobar que el peso del cerebro va creciendo a medida que se avanza en la línea evolutiva.

La relación del peso del cerebro al peso del cuerpo, para la distintas especies, es tomada como un indicador empírico del nivel de inteligencia de cada especie.

EL SISTEMA NERVIOSO HUMANO

Aunque no es  nuestra intención profundizar aquí sobre este tema tan extenso, desarrollaremos un síntesis que sirva de apoyo a otras secciones.

El sistema nervioso es uno de los sistemas más importantes del cuerpo humano, ya que se encarga de la coordinación de todas las partes del organismo y de esta manera, lograr el perfecto equilibrio del mismo. La totalidad de las funciones del cuerpo humano se llevan a cabo bajo la coordinación y supervisión del Sistema Nervioso, cuya unidad estructural y funcional es la neurona (célula nerviosa). El Sistema Nervioso comprende al sistema nervioso central, formado por el cerebro, el cerebelo, el bulbo raquídeo y la medula espinal; los tres primeros conforman el encéfalo. De este sistema parten numerosas ramificaciones o haces de fibras, los nervios, que constituyen el sistema nervioso periférico, que posibilita la conexión entre el sistema nervioso central con los distintos órganos del cuerpo.

Neurona:

Las células nerviosas son generadoras y conductoras del impulso nervioso. Cada neurona consta de un cuerpo celular, que presenta las estructuras citoplasmáticas comunes de todas las células. Del cuerpo se desprenden prolongaciones. Unas generalmente cortas y muy ramificadas llamadas dendritas, otras largas llamadas axón; es una sola rama, que en su terminación posee ramificaciones que acaban en un bulbo o botón sináptico. Las neuronas carecen de la capacidad de reproducirse, es decir, que cuando por causas diversas se destruyen, no puede ser reemplazadas.

Cerebro:

Es el órgano más voluminoso de sistema nervioso central. Se aloja en la región anterior y superior de la caja craneana. Tiene una forma ovoide con el eje mayor dirigido de adelante hacia atrás. La superficie externa o corteza del cerebro está constituida por sustancias grises que forman pliegues, lo que aumenta su superficie. La mayor superficcie de la corteza cerebral del hombre le permite un mejor procesamiento de la información.

Su función es ser el órgano coordinador y regulador de todo nuestro organismo ya que:

Por lo tanto, interviene en lo que hace a la vida del hombre consigo mismo y con lo que lo rodea.

Cerebelo:

Se encuentra encima del bulbo y la protuberancia, y por debajo del cerebro. Ocupa la región posterior - inferior de la cavidad craneana.

Pueden distinguirse dos caras: una superior que es aplanada y una inferior, que se apoya sobre la fosa cerebelosa del hueso occipital.

El cerebro recibe impulsos de los receptores situados en las articulaciones, músculos y los receptores del iodo e incluso de los ojos; el cerebelo es un órgano en el que se acumulan los datos relacionados con la movilidad y es el que regula el movimiento.

El cerebelo es un centro de adaptación pero con diferentes reflejos al mantenimiento del equilibrio y en la coordinación de movimientos, sin embargo el cerebelo no es el único órgano de los centros nerviosos que entra en juego en la función del equilibrio.

En resumen, el cerebelo es el órgano esencial de la equilibración automática. Realiza esta función concentrando una serie de impresiones sensitivas provenientes de distintos órganos de los sentidos, y transformando estas impresiones en relaciones motrices apropiadas al mantenimiento del equilibrio en la estación y la locomoción.

Bulbo Raquídeo:

Es una expansión de la porción cervical de la medula, y se la conoce como medula oblonga, pero presenta diferencias con respecto a aquella. Mientras la medula tiene una organización interna mas o menos igual, el bulbo, en cambio presenta modificaciones entre las cuales se hallan:

  1. El desarrollo del 4º ventrículo, que es una continuación del canal de la medula.
  2. La sustancia gris se encuentra en el interior en forma de núcleos, que son centros nerviosos los cuales controlan el latido del corazón, los movimientos respiratorios, la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos y los reflejos como vómitos, estornudos, deglución, etc.

Médula Espinal:

Esta ubicada en la columna vertebral. Las Funciones de la medula son:

  1. Conducción de los impulsos motores y sensitivos.
  2. Centro de reflejos.

Acto y arco reflejo:

Se denomina acto reflejo a toda respuesta automática, involuntaria e inmediata, frente a un estimulo.

El recorrido que sigue el impulso en un reflejo recibe el nombre de arco reflejo. Se inicia a partir de la estimulación de un receptor y llega a través de la neurona sensitiva, hasta un centro reflejo.

El centro reflejo es un conjunto de neuronas ubicadas en la medula y otros órganos del encéfalo, a excepción de l cerebro, encargadas de recibir el impulso y elaborar las respuestas.

El nuevo impulso generado en el centro reflejo se transmite, a través de una neurona motora hacia un órgano denominado efector, que puede ser un músculo o una glándula, en el 1er. caso la respuesta será una contracción muscular, en el 2do. caso una secreción glandular.

¿CÓMO FUNCIONAN LOS NERVIOS?

Las ramas central y periféricas del sistema nervioso, forman un conjunto integrado. Las dos están constituidas por unidades nerviosas llamadas neuronas: tienen la misión de recibir y transmitir mensajes en forma de impulsos nerviosos de una parte a otra del cuerpo.

Las neuronas tienen una membrana celular que la envuelve, un citoplasma que contiene ribosomas y mitocondrias y un núcleo director. Sin embargo su función consiste en transportar impulsos nerviosos a corta o larga distancia, se ve únicamente en microscopio.

Del cuerpo celular o parte principal de la neurona, que contiene el núcleo se despliegan una serie de protuberancias ramificadas llamadas dendritas. Su función es la de recoger los mensajes trasmitidos por otras células. La mas larga de estas protuberancias, encargada de sacar los mensajes del cuerpo celular se llama axón.

El axón de una neurona con su cuerpo celular, en la medula espinal debe extenderse a lo largo de todo el camino hasta alcanzar el músculo sobre el que actúa. Los axones emiten ramificaciones en toda su longitud pero sobre todo en sus extremos, convirtiéndose estos en terminales de abones, que son los que contactan con otras células.

Las neuronas pueden clasificarse en tres tipos:

Las neuronas aferentes transmiten mensajes al interior del organismo, procedentes de los receptores sensoriales.

Las neuronas eferentes llevan mensajes a la estructura ejecutoras haciendo que los músculos se contraigan y las glándulas segreguen.

Las interneuronas, empiezan y terminan en el sistema nervioso central y constituyen un 97% de todas las células nerviosas.

Las neuronas son capaces de transportar mensajes debido a que sus membranas tiene una propiedad llamada excitabilidad. En los estados de reposo o de excitación la membrana nerviosa se polariza. Esto significa que hay una diferencia de potencial eléctrico originada, por una alta concentración de iones - potasio en el interior de la membrana de una baja concentración en el exterior y a la inversa para los iones - sodio.

El potencial de acción se extiende de una zona a otra de la membrana ya que el cambio de la carga eléctrica, provoca un reordenamiento de las moléculas. Las ondas producidas de la alteración de la estructura molecular de la membrana y del flujo de los iones a través de la misma constituyen un impulso nervioso.

Después de que ha sido despolarizada, la membrana retorna a su estado de reposo, pero hasta que las moléculas e iones no se reacomoden esta membrana no es excitable y por lo tanto no puede transmitir impulsos.

La velocidad con la que se transmite un impulso a lo largo de una fibra nerviosa depende del tamaño.

Los impulsos viajan a través de los nervios en un sentido únicamente: de las dendritas al cuerpo celular y de ahí al axón, y así a otras células .

En la sinapsis se produce una discontinuidad entre el extremo ensanchado, o terminal sináptica, de un axón y la membrana de la siguiente células; esta discontinuidad es lo que se denomina espacio sináptico. Cuando un impulso llega a la terminal sináptica del axón, provoca la liberación de un producto químico llamado neurotransmisor de una vesícula en las que se forma y almacena la sustancia.

El neurotransmisor se extiende por el espacio intersináptico ocupándolo, y provoca la despolarización de la membrana de la célula receptora. Una vez que el mensaje ha pasado, el neurotransmisor es destruido por encimas y el espacio intersináptico queda preparado para una nueva acción.

DIFERENCIAS EN EL CEREBRO

El cerebro humano esta formado por varias zonas diferentes que evolucionaron en distintas épocas. Cuando en el cerebro de nuestros antepasados crecía una nueva zona, generalmente la naturaleza no desechaba las antiguas; las retenía, formándose la sección mas reciente de ellas. Hoy en día la corteza cerebral, la nueva y mas importante zona del cerebro humano, recubre y engloba las mas viejas y primitivas.

Los cerebros de nuestros ascendientes reptiles, estaban divididos en tres compartimentos: el primer frontal para el olfato, otro medio para la visión y otro posterior para el equilibrio y la coordinación.

Cuando los mamíferos evolucionaron a partir de los reptiles, sus cerebros empezaron a cambiar, en relación con su forma de vida nocturna.

Una parte de este viejo cerebro es el hipotálamo, que tiene tan solo el tamaño de una nuez en el cerebro humano.

El hipotálamo parece contener también los centros de respuestas agresivas y de pelea.

La acción del hipotálamo posee un fuerte efecto sobre la personalidad. Si se aplica un pequeño estimulo eléctrico a una parte especial del hipotálamo, un gato cariñoso se convierte en una animal sin mas deseos que bufar, arañar y morder. Estos experimentos indican que los estados de ira y agresión son creados por señales eléctricas originadas en el hipotálamo.

En el hombre, la corteza cerebral, o cerebro nuevo domina al cerebro viejo; sus instrucciones pueden controlar los mas fuertes instintos hacia la comida, la procreación o la huida ante un peligro. El reptil y el mamífero primitivo, siguen aun dentro de nosotros; a veces trabajan en colaboración con los centros superiores del cerebro, y a veces contra ellos.

El cerebro es el órgano del cuerpo humano cuya evolución es mas difícil de explicar. Los poderes que residen en él hacen del hombre un animal distinto a todos los demás. Sin embargo, esta masa de materia gris evoluciona del mismo modo que los restantes órganos del cuerpo. El cerebro humano contiene millones de neuronas y billones de conexiones de circuito. El 70% de estos circuitos se hallan en la corteza cerebral, que es la región mas nueva del cerebro.

La historia de los antepasados del hombre es principalmente la historia de la corteza cerebral.

Este mayor desarrollo de la corteza cerebral permitió la aparición de funciones más complejas en el cerebro humano. Entre ellas, su capacidad de aprendizaje, la inteligencia, la memoria y los afectos. Todas éstas funciones son estudiadas por la Psicología, pero hoy pueden ser explicadas desde la fisiología y la química del sistema nervioso.

BASES BIOLÓGICAS DE LA INTELIGENCIA

Cuando aprendemos un nuevo concepto se estalbecen nuevas sinapsis, que van conformando nuestra inteligencia. El sistema nervioso esta formado por 100 mil millones de neuronas con 100 trillones de conexiones. La mitad de nuestros genes (50.000) están involucrados en la construcción del mismo.

Pero esto no es suficiente para explicar su complejidad. Para ello hay que recurrir a la neurobiología.

Esta ciencia explica como el cerebro se autoconstruye mediante una propiedad: la canalización, que se define como tendencia del sistema nervioso a seguir preferentemente ciertos caminos de desarrollos, lo que explica porque tenemos cerebros parecidos, con distribuciones similares. Pero el puede, hasta cierto punto y de acuerdo con su juventud reprogramarse, y destinar viejas zonas a nuevas tareas, o superponer tareas en las mismas zonas.

Otra propiedad esencial es su flexibilidad: más neuronas, más circuitos, más conexiones nerviosos son dedicadas a las tareas que se ejercitan intensamente desde edades tempranas.

También la memoria colabora con la inteligencia.

Se reconocen tres procesos de memoria diferenciables en el tiempo: una corta (pocos segundos), una intermedia (hasta varias horas) y una a largo plazo.

Se conoce el proceso de registro de la memoria a corto plazo: entre las membranas interviene una sustancia mediadora: el glutamato. Segregada por la primera neurona, hace aumentar la concentración de calcio, en la segunda neurona con la cual la información se fija.

También se sabe que guardamos los recuerdos a largo plazo, almacenando las distintas características de objeto en diferentes zonas del cerebro cerca del área cerebral especializada en su percepción.

Pero no se conoce aun, el mecanismo por el cual un recuerdo momentáneo se convierte en permanente.

Recientemente algunos científicos opinan que la conciencia, la inteligencia y la imaginación serian explicables mediante la mecánica cuántica. Las bases de estas facultades estarían en una estructura subcelulares llamadas microtubulos, unos pequeños tubos de 25 nanometros de diámetro formado por filamentos de proteínas y rellenas de agua.

Se piensa que la red de microtubulos de cada neurona es en realidad y un diminuto sistema computacional. Esto significaría que el cerebro alojaría en su interior unas 100 mil computadoras interconectadas por 100 billones de conexiones.