Cérebro humano / Menschliches Gehirn / Cervello umano / 人腦 / 人間の脳 / मानव मस्तिष्क / العقل البشري
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DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO ANIMAL
Los primeros vegetales aparecieron hace unos 1000 m.a. (millones de años)
Los primeros animales hace unos 700 m.a.
Los primeros invertebrados marinos a partir de los 500 m.a.: esponjas, medusas, corales, moluscos (trilóbites) gusanos, artrópodos primitivos, y más tarde peces.
También aparecieron los animales terrestres, descendientes de sus congéneres acuáticos: gusanos, escorpiones, insectos, etc.; y más tarde, anfibios (evolucionados desde ciertos peces): algunos de éstos se transformarían en los primeros reptiles, que a su vez, darían lugar a los mamíferos y a las aves.
A lo largo de su evolución, los animales se fueron dotando de sistemas nerviosos cada vez más avanzados con un órgano rector que se convertiría finalmente en el cerebro.
Los primitivos invertebrados, y también muchos de los actuales, carecían y carecen de cerebro. Sus sistemas nerviosos consistían en redes neuronales extendidas sobre sus cuerpos que les permitían sentir el contacto del ambiente circundante para poder moverse, encontrar alimento y reproducirse.
En varios de los invertebrados más evolucionados (como los artrópodos y los cefalópodos), y en todos los vertebrados - entre ellos el ser humano - existe un cerebro que tiene funciones de dirección y coordinación nerviosa, sensitiva y muscular y es capaz de captar y analizar las situaciones vitales a través de los órganos de los sentidos: vista, oido, olfato, tacto, gusto, equilibrio, etc. y reaccionar mediante impulsos nerviosos bioeléctricos - neurotransmisores - que se canalizan a través de millones de neuronas conectadas a todos los órganos y músculos del organismo y mediante substancias químicas, secretadas al torrente sanguíneo por determinadas glándulas, que también actúan sobre el propio cerebro.
EVOLUCIÓN Y DESARROLLO DEL CEREBRO HUMANO
Entre los animales, los humanos poseen un mayor volumen cerebral en proporción con su peso (a continuación le sigue el delfín)
En comparación con otros mamíferos superiores parecidos al hombre, y en especial con los simios antropomorfos, hay que tener en cuenta al chimpancé, nuestro pariente más cercano (el gorila y el orangután se hallan algo más lejos), que tiene una gran semejanza genética con el hombre (97,6%) y un antepasado común a una distancia de unos 5/7 millones de años atrás.
Dicho animal, al nacer, posee un cerebro con un peso similar al de un bebé humano recién nacido (unos 350 gramos), si bien, al llegar a adulto, su cerebro solo llegará a los 450 gramos, mientras que en el humano adulto puede alcanzar 1200/1400 gramos.
Pero las capacidades mentales de un chimpancé adulto nunca sobrepasarán, como mucho, a las de un niño humano menor de 2 años (a esta edad un niño ya utiliza un lenguaje y numerosas habilidades intelectivas que un chimpancé adulto no conseguirá jamás, aunque esté adiestrado a convivir con humanos y ponga en marcha todas sus habilidades imitativas)
El tamaño medio del cerebro en cc3 durante las sucesivas etapas evolutivas de los hominidos fué aumentando: desde los 750 cc3 del Homo Habilis y 980 cc3 del Homo Erectus hasta los 1200-1750 cc3 del Homo Neanderthalensis o los 1350-1400 cm3 del Homo sapiens.
Asi pues, el cerebro de un adulto humano tiene un peso de entre 1200 a 1400 gramos (unos 1300-1500 cc3 de tamaño), variando en función de las medidas físicas de cada sujeto; parece que el de las mujeres suele tener un tamaño y peso algo menores, pero ello no influye en su capacidad intelectiva (que los machistas no se froten las manos!) y que tampoco presuman los que tienen la cabeza más grande de lo normal, ya que la memoria, la capacidad mental y la inteligencia no dependen del mayor peso o tamaño craneoencefálico o cerebral sino de la dotación genética y de la formación y el aprendizaje que el sujeto - hombre o mujer - haya recibido en los primeros años de su infancia y juventud y, posteriormente, de la práctica y la experiencia acumuladas en cada etapa de su vida (está comprobado que determinados profesionales, como científicos, músicos, intérpretes, taxistas, etc, desarrollan de forma específica ciertas áreas y facultades cerebrales relacionadas con la actividad respectiva)
El encéfalo y cerebro humanos comienzan a formarse a los 18 días del embarazo de la mujer (¡que tomen nota los abortistas!) generándose a partir de entonces y durante toda la gestación, un gran número (miles de millones) de neuronas nuevas que van a conformar la estructura cerebral del feto.
Unos 30 días después comienza el desarrollo de las vesículas encefálicas: prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo.
Hacia los 60 días existe ya actividad cerebral y a los 5 meses aparecen los circuitos cerebrales.
A los 5 años de vida del niño el cerebro habrá alcanzado el 80 por ciento de su crecimiento, que estará practicamente concluido cuando cumpla los 8 años.
El cerebro humano, en su plenitud (sin enfermedades degenerativas ni desgaste por envejecimiento) tiene unos 80 a 100 mil millones de neuronas, con un billón (1 seguido de 14 ceros) de sinapsis o conexiones entre ellas y otros órganos y tejidos del organismo.
Este enorme número de neuronas y conexiones, exclusivos del cerebro humano, son los responsables de su extraordinaria capacidad, almacenamiento de datos (memoria), rapidez funcional y potencia intelectiva (una persona corriente puede, por ejemplo, aprender, guardar archivados en su mente y encontrar/usar de forma inmediata, millones de palabras o frases de su idioma)
Es una facultad tan eficiente que está, incluso, por encima de la "inteligencia artificial" de los ordenadores existentes hasta la fecha.
Las neuronas abundan especialmente por la superficie cerebral (cortex), caracterizada por numerosos repliegues o circunvoluciones que posibilitan la mayor superficie posible donde ubicar la máxima concentración neuronal.
En el cerebro y demás zonas del sistema nervioso existen las llamadas substancia gris y substancia blanca que contienen fibras nerviosas responsables de la transmisión y recepción de los impulsos nerviosos.
En el tejido cerebral se encuentran también las células gliales, diez veces más abundantes que las neuronas; están encargadas de diversas funciones de tipo metabólico (crecimiento celular) y especialmente de mantener el sostén estructural.
Otro aspecto importante para la funcionamiento cerebral es la irrigación sanguínea, realizada especialmente a través de las arterías carótidas y las vertebrales que se ramifican en vasos cada vez más estrechos (arteriolas y capilares) para alcanzar todos las tejidos del encéfalo y del cerebro; cualquier obstrución o fallo en el sistema (suspensión de la circulación o la respiración durante más de 4 minutos, placas de ateroma, traumatismos, etc) puede producir consecuencias graves (hemorragias, ataques isquémicos, hemiplejias, etc)
PRINCIPALES ESTRUCTURAS Y FUNCIONES del ENCÉFALO y el CEREBRO
El encéfalo constituye la porción superior del sistema nervioso central que se encuentra en la cabeza y que se une al resto de sistema a través de la columna vertebral.
El encéfalo se compone, esquematicamente, de las siguientes partes, órganos y estructuras:
I
Telencéfalo:
Cerebro
Cortex o corteza cerebral
Hemisferios cerebrales izquierdo y derecho
Lóbulos cerebrales
Lóbulo frontal
Área de Broca
Lóbulo occipital
Lóbulos parietales
Lóbulos temporales
Amigdala cerebral
Hipocampo
Cuerpo estriado
Ganglios basales
Rinencéfalo
II
Diencéfalo:
Hipófisis
Tálamo
Hipotálamo
Epitálamo
Glándula pineal
Subtálamo
III
Mesencéfalo (cerebro medio):
Tubérculos cuadrigéminos
IV
Rombencéfalo:
Protuberancia o puente de Varolio.
Bulbo raquídeo
Cerebelo
I
El telencéfalo, está situado sobre el diencéfalo y contiene las siguientes estructuras:
El cerebro.
Es la parte más relevante del encéfalo ocupando su espacio superior.
Además de la estructura ósea del cráneo y de la piel, su superficie está cubierta por las meninges, tres membranas de fibra tisular, denominadas duramadre, piamadre y aracnoides; entre las dos últimas hay un espacio que contiene el llamado líquido cefalorraquídeo; estos elementos sirven de protección contra infecciones y posibles agresiones en esta delicada zona vital.
Ejerce el control y coordinación de la mayoría de las funciones psíquicas y orgánicas necesarias para la vida (inteligencia, razonamiento, aprendizaje, memoria, emociones, actividades sensoriales, homeostáticas, cardiacas, circulatorias, control de movimientos corporales, comportamiento, etc) aunque muchos de los procesos automáticos son efectuados por el bulbo raquídeo, el hipotálamo y el cerebelo.
El cerebro está constituido por el cortex o corteza cerebral con dos hemisferios cerebrales (izquierdo y derecho) separados exteriormente por la fisura longitudinal pero unidos interiormente por el cuerpo calloso.
Dicha corteza está subdividida en 4 lóbulos cerebrales denominados frontal, parietal, temporal y occipital en atención el lugar que ocupan en las distintas zonas de la cabeza.
Los dos hemisferios o mitades del cerebro suelen compartir la mayoría de las funciones cerebrales (percepción y coordinación de los sentidos, movimiento, inteligencia, reflexión, juicio, personalidad, memoria, aprendizaje, lenguaje, etc) y se comportan entre ellos de una manera complementaria, de forma que si algún área de una parte resulta dañada, la otra puede reemplazar algunas de sus funciones.
Generalmente el hemisferio derecho controla el lado izquierdo del cuerpo, y el hemisferio izquierdo lo hace con el lado derecho (aunque hay excepciones como en el caso de los zurdos)
No obstante, en la mayoría de las personas, existen funciones que se establecen preferencialmente en uno de los 2 hemisferios.
Así, en el hemisferio izquierdo del cerebro predominan las referentes al lenguaje hablado y escrito (letras, palabras, frases, idiomas, etc) y al pensamiento lógico y analítico (análisis, síntesis, razonamientos, matemáticas, etc) utilizando para estas tareas los lóbulos frontal y temporal izquierdos
El hemisferio derecho procesa preferentemente las sensaciones, sentimientos, orientación y habilidades artísticas y musicales (espacios, imágenes, sonidos, colores, etc) utilizando los lóbulos frontal y temporal derechos.
El lóbulo frontal o lóbulos frontales están implicados con las funciones de razonamiento, conductuales y ejecutivas (atención, juicio, lógica, motivación, planificación, coordinación, realización, objetivos, etc) y tambien con la memoria, la personalidad, las relaciones sociales y los sentimientos.
En dicho lóbulo se encuentra el área de Broca relacionada con la comprensión del habla y elaboración del lenguaje; está en conexión con el hemisferio izquierdo especializado en tal materia.
El lóbulo occiptal se encuentra en la parte posterior del cerebro y está especializado en los impulsos eléctricos del nervio óptico que provienen de la retina, interpretando y analizando las imágenes de la visión (distancias, colores, movimientos, etc)
El lóbulo o lóbulos parietales situados en las partes laterales superiores de la cabeza, estan encargados de percibir y coordinar el sistema emocional, el equilibrio y las sensaciones de tacto, calor, frío, presión, dolor, etc. El del lado izquierdo se relaciona también con el lenguaje.
El lóbulo o lóbulos temporales se encuentran detrás de las sienes; realizan funciones relacionadas con la visión (identificacion o reconocimiento de imágenes, rostros, etc), el olfato, la audición, el equilibrio e interviene también en la memoria y en la percepción y coordinación de los sentimientos y las emociones (placer, ira, ansiedad, etc).
La amígdala cerebral o cuerpo amigdalino se halla en el interior de los lóbulos temporales y contienen varios núcleos neuronales.
Forma parte del sistema límbico y sus funciones principales están relacionadas con los mecanismos emocionales (temor, agresión, placer) y también con la memoria.
Tiene conexiones con el hipotálamo y otros núcleos implicados en funciones de vigilancia, estrés, miedo, huida, etc, que se activan mediante determinados neurotransmisores y hormonas (dopamina, adrenalina, noradrenalina, feromonas, etc)
Su núcleo cortical está relacionado con el olfato.
El hipocampo; está en el interior del lóbulo temporal del cerebro, y cerca del tálamo. Tiene importantes funciones relacionadas con la memoria espacial y temporal y también con el aprendizaje.
El cuerpo estriado está situado en la base del cerebro y forma parte de los llamados ganglios o núcleos basales que participan en la formación y coordinacion de las actividades motoras a través de los circuitos conectados con la corteza cerebral.
El rinencéfalo situado en la base de los hemisferios cerebrales, está relacionado con la olfacción y las emociones ya que contiene el bulbo olfatorio y está conectado con el hipotálamo.
II
El diencéfalo está situado entre el telencéfalo y el mesencéfalo (cerebro medio)
Contiene los siguientes órganos y glándulas:
La hipófisis o glandula pituitaria, ubicada en la base del cráneo, en la llamada "silla turca" del hueso esfenoides, es una glandula endocrina que segrega numerosas hormonas y controla a otras muchas glándulas de secreción interna (hipotálamo - hay un mecanismo de conexión recíproca y retroalimentación entre la hipófisis y el hipotálamo -, tiroides, suprarrenales, gónadas, ovarios, glándulas mamarias, riñones, etc) por lo que, a través de ellas, influye en muchas funciones orgánicas importantes (crecimiento, desarrollo, parto, secreción láctea, funciones sexuales, diuresis, presión arterial, etc.)
El tálamo es una estructura neuronal que está situada encima del hipotálamo, en el centro del cerebro, bajo los hemisferios cerebrales.
Todos los estímulos y sensaciones sensoriales (visuales, auditivas, etc, excepto el olfato) que llegan al cerebro, pasan por el tálamo que se encarga de filtrarlos, discriminarlos y conectarlos, si procede, con la zona específica de la corteza cerebral (y en especial con el lóbulo central)
El hipotálamo es una glándula endocrina que se encuentra debajo del tálamo.
Produce varias hormonas muchas de las cuales son liberadoras de otras que segregan distintas glándulas y en especial la hipófisis; hipotálamo e hipófisis operan conjuntamente, mediante un sistema de realimentación, posibilitando el equilibrio y la estabilidad de gran parte de las funciones del organismo (integracion del sistema nervioso vegetativo)
También influye y/o controla otras importantes funciones (emociones, memoria, actividad cardiaca, renal, digestión, impulsos y funciones sexuales, esparmetogénesis, ciclo menstrual, lactancia, parto, regulación de las sensaciones de hambre, sed, micción, sueño, descanso, temperatura corporal, etc)
El epitálamo esta situado sobre y por detrás del tálamo;
forma parte del llamado sistema límbico, y está relacionado especialmente con los instintos y las emociones.
La glándula pineal o epífisis que se encuentra detrás del epitálamo, segrega una hormona llamada melatonina que, entre otros cometidos, regula los ritmos del sueño.
El subtálamo se halla debajo del tálamo. Esta conectado con el tálamo, el cerebelo y tiene funciones motoras relacionadas con el sistema extrapiramidal, los ganglios basales y el bulbo raquídeo (ver a continuación)
III
El mesencéfalo constituye la parte superior del tronco encefálico; está situado debajo del diencéfalo; mide unos 2 cm de longitud. Posee cuatro salientes denominados tubérculos cuadrigéminos que estan conectados con los nervios de la retina, el oído, el cerebelo, el romboencéfalo y el prosencéfalo. Tiene funciones de control reflejo respecto a sonidos y movimientos oculares y los coordina con la movilidad de la cabeza. También es el origen del nervio troclear (4º par craneano) con funciones musculares oculares).
IV
El rombencéfalo se encuentra encima, a continuación de la médula espinal y está formado por el bulbo raquídeo, la protuberancia anular o puente de Varolio y el cerebelo.
En conjunto, sus funciones estan relacionadas con la coordinación motriz, el equilibrio, el sueño, la respiración y la circulación sanguínea.
El puente troncoencefálico, tambien llamado protuberancia anular o puente de Varolio, es la parte del tronco del encéfalo localizado entre el mesencéfalo y el bulbo raquídeo, en la base del cerebro.
Conecta la médula espinal y el bulbo raquídeo con el cerebro y el cerebelo. Tiene asimismo funciones relacionadas con el sueño y los estados de vigilia y controla ciertas actividades involuntarias (tos, vomitos, estornudos, etc)
El bulbo raquídeo, médula oblongada o mielencéfalo es el más bajo de los tres segmentos del tronco del encéfalo, situándose debajo del puente tronco encefálico o protuberancia anular y encima de la médula espinal.
Tiene funciones relacionadas con la transmisión desde la médula espinal al cerebro, actividades cardiacas, respiratorias, gastrointestinales y circulatorias.
El cerebelo (que significa cerebro pequeño) está situado debajo del lóbulo occipital del cortex cerebral y detrás del tronco encefálico.
Tiene forma de mariposa, con un cuerpo central llamado vermis, y otras dos partes laterales, denominadas hemisferios o lóbulos.
Su estructura exterior es irregular con numerosos surcos y circunvoluciones.
Posee casi el 50% de las neuronas del encéfalo (unas 40/50.000 millones)
Sus principales funciones están relacionadas con el control y la coordinación de las actividades sensitivas y motoras del organismo.
Existen numerosas conexiones desde el cerebelo con todas las áreas principales del encéfalo (cortex, lóbulos cerebrales, mesencéfalo, bulbo raquídeo, tálamo, hipotálamo, etc) y con la médula espinal, a través de millones de fibras nerviosas con las que recibe información ordenada por la corteza cerebral y la envía hacia el aparato locomotor (movimientos musculares del tronco y las extremidades, posturas, equilibrio, movimientos oculares, etc.)
Es capaz de transmitir impulsos nerviosos a una velocidad de 120 m/s (más rápida que ninguna otra vía del sistema nervioso)
Asimismo recibe y coordina las sensaciones visuales, acústicas y de movimiento y realiza variadas funciones relacionadas con los sentidos, las emociones, la atención, el aprendizaje, el uso del lenguaje y de la música, etc.
Sus neuronas están también bajo la influencia de diversos neurotransmisores y hormonas que excitan o inhiben su actividad (noradrenalina, serotonina, GABA, etc)
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Otra clasificación interesante de las áreas del sistema nervioso central/encéfalo es la del llamado "CEREBRO TRIÚNICO" formulada por el neurocientífico Paul MacLean que divide el encéfalo en tres cerebros distintos:
1 - Complejo reptiliano o cerebro reptiliano, compuesto por el cerebelo y el tronco encefálico.
Es una herencia primitiva del cerebro de nuestros antepasados reptiles.
Sus funciones se refieren al control de las reacciones instintivas necesarias para la supervivencia (control muscular, movimiento, equilibrio, depredación, funciones autonómicas como la respiración y latidos cardiacos, etc)
2 - Sistema límbico, formado por la amígdala, el hipotálamo y el hipocampo.
Procede del cerebro viejo de nuestros antepasados mamíferos. Se originó hace unos 200 millones de años. Tiene relación con emociones e instintos (búsqueda de placer, evitación de dolor, comida, lucha, ataque/huida, sexualidad, etc).
Procesa estas emociones e instintos en conexión con el neocórtex
3 - Neocórtex o corteza cerebral
Corresponde al nuevo cerebro establecido sobre los anteriores en los mamíferos más evolucionados. Comenzó a formarse hace unos 60 millones de años.
Tiene las funciones cerebrales más recientes en la historia de la evolución, siendo mas perfeccionado y potente en los primates hominidos (razón, pensamiento, lenguaje, etc)
Seguramente que esta herencia genética primitiva de nuestros ancestros peces, reptiles y mamíferos, que eran - como son hoy todavía - depredadores guiados por la supervivencia y por la máxima de "comer y no ser comidos", sigue influyendo poderosamente en nuestro comportamiento de animales "sapiens sapiens".
UTILIZAR EL PODER DEL CEREBRO PARA MEJORAR NUESTRA VIDA
En muchas circunstancias vitales nuestros instintos y emociones se apoderan y anulan - o más bien manipulan y dominan - a la inteligencia, la razón y la lógica de nuestro cortex, para llevar a cabo todas esas conductas crueles, egoístas, explotadoras, y a veces asesinas, que tanto abundan en los lamentables episodios de la historia de la humanidad.
El cerebro es la máquina biológica más potente del universo: puede llevarnos a una evolución más justa, ecológica y saludable o puede conducirnos - desgraciadamente la tendencia parece reiterativa - a la destrucción, la explotación o al exterminio como especie.
¿Cabe hacer algo para un uso más benéfico y humanitario del poderoso instrumento del cerebro?
Aunque la vida es con frecuencia dura, complicada y desagradable, millones de personas en todo el mundo tenemos la esperanza de que se podrá conseguir en el futuro la paz y el progreso universal porque cada uno de nosotros dispone de la más poderosa herramienta para influir positivamente en nuestra vida y en nuestro entorno social.
Claro que los grandes problemas de la humanidad deberían ser resueltos democráticamente por los dirigentes políticos mundiales: evitando las guerras, tomando medidas contra las injusticias, la corrupción, la explotación, la pobreza, las desigualdades y la vulneración de los demás derechos humanos; aislando a los dictadores, a las organizaciones criminales y a las ideologías fanáticas; fomentando la paz, la salud, la educación y el incremento de los medios de vida que mejoren el nivel de las poblaciones.
Pero también debemos y podemos actuar y colaborar individualmente: proyectando, organizando y mejorando, día a dia, nuestra personalidad y caracter, nuestras facultades culturales y profesionales, nuestro comportamiento y cooperación social; evitando adicciones y hábitos contrarios a la salud, siguiendo una alimentación equilibrada y haciendo ejercicio físico; ayudando a otras personas y buscando los medios para protegernos de los malvados y los delincuentes.
Cada día deberíamos intentar el logro de alguna meta positiva: aprender una cosa nueva, realizar una buena acción, decir una frase amable...
Y preguntarnos: ¿Qué podría hacer hoy para mejorar mi vida y la de los demás?
¿Qué debería pensar para conseguir los medios y procedimientos adecuados?
Y ordenar a nuestro poderoso cerebro que se ponga en marcha...
Y, finalmente, UNA DE LAS COSAS MÁS IMPORTANTES QUE PODEMOS Y DEBEMOS HACER es CUIDAR ADECUADAMENTE A NUESTROS NIÑOS; DE SU ALIMENTACIÓN, RELACIONES FAMILIARES Y FORMACIÓN INTELECTUAL Y CULTURAL, DEPENDERÁ LA CONFORMACIÓN DE SU CEREBRO PARA TODA LA VIDA; SU INTELIGENCIA, PERSONALIDAD, SALUD, CUALIDADES FÍSICAS Y PSÍQUICAS, Y HASTA SU BONDAD Y FELICIDAD, SERÁN, EN GRAN MEDIDA, EL RESULTADO DE LA ATENCIÓN Y DE LOS CUIDADOS FAMILIARES Y ESCOLARES QUE HAYAMOS PUESTO A SU DISPOSICIÓN
Hasta el presente podemos considerar al cerebro como la maquina bilógica más poderosa del universo: Pero continuará siéndolo en el futuro, cuando los ordenadores/robots sigan avanzando en su dotación de inteligencia artificial?... Hoy ya nos superan en memoria, capacidad de acumulación y gestión de datos y rapidez de reacción en las respuestas...La dirección y el control es todavía humano...Pero existe la inquietud razonable de que, en fechas próximas, los ordenadores decidan asumir el mando y actuar por cuenta propia...
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