Anatomía del sistema nervioso central

Psicobiología. Médula espinal. Encéfalo. Tronco encefálico. Cerebelo

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TEMA 7

ORGANIZACIÓN ANATOMOFUNCIONAL DEL SNC I:

MEDULA ESPINAL, TORNCODEL ENCÉFALO Y CEREBELO

APROXIMACIÓN A LA ORGANIZACIÓN DEL SNC:

La compresión de esta organización gira alrededor de dos conceptos.

  • Las neuronas están organizadas en asambleas funcionales.

  • Estas asambleas están en constante comunicación a través de las vías de comunicación que hay entre ellas.

  • Las asambleas funcionales se agrupan dentro de unos limites , estos limites separan las distintas divisiones del SNC, y dentro de estos se localizan numerosas asambleas de células, denominadas estructuras agrupándose en dos grandes grupos:

      • Núcleos que son las estructuras cuyas neuronas se agrupan formando una configuración claramente distinguible.

      • Estructuras laminadas son las células que se organizan en laminas o capas, es decir en estratos superpuestos.

    La neuronas se clasifican en dos tipos respecto a la comunicación neuronal que establezcan:

  • Las interneuronas, también llamadas neuronas intrínsecas o locales, son aquellas cuyas prolongaciones no salen de la propia estructura y establecen la comunicación neuronal dentro de la misma.

  • Las neuronas de proyección que son aquellas cuyas prolongaciones se dirigen a otras estructuras, permitiendo la comunicación entre ellas.

  • Las distintas estructuras del SNC reciben información a través de las vías que les llegan desde otras estructuras, lo que constituyen sus proyecciones aferentes y envían las suyas propias a través de las vías que se dirigen a éstas, ósea a través de sus proyecciones eferentes. Estas vías de comunicación que están formadas por los axónes de las neuronas de proyección reciben distintos nombres:

      • Tracto a la agrupación de axónes de una estructura que se dirigen a un mismo sitio.

      • Fascículo o Haz a las agrupaciones de axónes que pueden proceder de distintas estructuras y pudiendo finalizar en varios destinos.

    LA MEDULA ESPINAL:

    Es la división más caudal del SNC. Interviene en funciones sensoriales y motoras en constante interacción con el SNP y el encéfalo. Las funciones que desarrolla para el funcionamiento de del SN son :

      • Recibe información sensorial, somática y visceral, procedente del cuerpo (tronco y extremidades).

      • Procesa y canaliza parte de la información sensorial del encéfalo

      • Utiliza a nivel local la otra parte de la información sensorial, para ejecutas respuestas motoras estereotipadas (reflejos).

      • Ejecuta las ordenes descendentes del encéfalo para controlar nuestras posturas y movimientos.

    ASPECTO EXTERNO DE LA MEDULA ESPINAL:

    La medula espinal se extiende desde la primera vértebra cervical hasta el margen superior de la segunda vértebra lumbar, donde finaliza en el cono medular. A lo largo de su extensión se insertan los nervios espinales y apartir del cono medular se forma la cola de caballo.

    La parte de la medula donde se insertan un par de nervios espinales se denomina segmento medular, siendo parcelada la medula en 31 segmentos, relacionados con 31 pares de nervios espinales.

    El grosor de la medula disminuye en la dirección rostro caudal, pero tiene dos ensanchamientos uno en los segmentos cervicales y el otro en los segmentos lumbares.

    En las zonas dorsal y ventral hay surcos que parcelan a la medula en dos mitades simétricas a ambos lados de la línea media, y surcos laterales donde se insertan los 31 pares de nervios espinales.

    ORGANIZACIÓN INTERNA DE LA MEDULA ESPINAL:

    SUATANCIA GRIS Y SUSTANCIA BLANCA

    La médula espinal esta formada por una sustancia gris y otra blanca. La sustancia blanca se dispone en la parte externa y la sustancia gris forma la parte central de la misma.

    La sustancia gris la forman los cuerpos de los cuerpos de las células nerviosas, las dentritas y los axónes cortos, mientras que los axones largos forman parte de la sustancia blanca. Esta sustancia tiene forma de mariposa o de H siendo la zona de unión la comisura gris.

    La sustancia gris esta parcelada a cada lado de la línea media en tres zonas: el asta dorsal (posterior), el asta ventral (anterior) y entre ambas la zona intermedia o de transición. En la zona intermedia de todos los segmentos torácicos y en los primeros lumbares se forma el asta lateral.

    LA SUSTANCIA GRIS: NEURONAS Y CIRCUITOS MEDULARES:

    La sustancia gris se clasifica en tres tipos de neuronas:

  • Neuronas de proyección central, que son las que envían los axónes al encéfalo.

  • Neuronas de proyección periférica, que son las que envían sus axónes fuera del SNC.

  • Interneuronas, que son las neuronas locales cuyos axónes no salen de la misma médula espinal.

  • Las neuronas de la sustancia gris no solo dirigen sus axónes hacia diferentes destinos, sino que también reciben distintas señales, así funcionalmente hablando la neuronas de la medula espinal se clasifican en cuatro categorías:

      • Las sensoriales: somáticas y viscerales

      • Las motoras: somáticas (sistema músculo esquelético) y viscerales (sistema autónomo).

    Las neuronas de proyección central son las neuronas sensoriales somáticas y viscerales y se ubican en el asta dorsal y en la zona intermedia. Y envían sus axones al encéfalo.

    Las neuronas de proyección periférica son las neuronas motoras somáticas y viscerales cada una tiene sus propias características y localización:

      • Las neuronas motoras somáticas (o motoneuronas) se localizan en el asta ventral y envían sus axónes hasta los músculos a través de los nervios espinales.

      • Las neuronas motoras viscerales (autónomas) se localizan en el asta lateral de la zona intermedia . Estas neuronas envían sus axones a los órganos internos a través de la raíz ventral o nervios espinales.

    La s interneuronas son más abundantes en la zona intermedia y actúan como eslabones intermedios que transmiten estas influencias a las neuronas sensoriales y motoras.

    LA SUSTANCIA BLANCA:

    La sustancia blanca de la medula espinal, esta organizada en tres zonas a cada lado de la línea media: las columnas blancas dorsal, lateral y ventral.

    Los axones que forman la sustancia blanca se agrupan formando tractos y fascículos. Dependiendo de su origen estos tractos toman una trayectoria ascendente o descendente por la medula espinal. A través de los tractos ascendentes se transmite al encéfalo información procedente del cuerpo y del propio funcionamiento medular, así como a través de los tractos descendentes, el encéfalo transmite sus ordenes a la medula espinal. Los axónes de las interneuronas forman tractos propioespinales, que contienen fibras ascendentes y descendentes.

    Los tractos de la sustancia blanca se distribuyen en las tres columnas de la siguiente manera:

  • La columna blanca dorsal formada por las prolongaciones centrales de las neuronas sensoriales, es decir por las aferencias de la raíz dorsal( procedentes de la piel, las articulaciones y los músculos) que no realizan sinapsis en la medula espinal. En ella se distinguieran el fascículo delgado o grácil formado por las aferencias de la raíz dorsal que entran por los segmentos sacros, lumbares y torácicos inferiores y el fascículo cuneado o cuneiforme formado por las que entran por los segmentos torácicos y cervicales.

  • Las columnas blancas laterales y ventral están formados por los tractos ascendentes que forman los axones de la neuronas (de proyección) sensoriales y viscerales de la medula espinal y por las vías descendentes desde el encéfalo hasta la misma, respectivamente.

  • En las tres columnas , los tractos propioespinales se localizan bordeando a la sustancia gris.

  • En general se podrá decir que los tractos largos se localizan periféricamente y los más cortos se ubican más próximos a la sustancia gris.

    VÍAS ASCENDENTES QUE SE ORIGINAN EN LA MEDULA ESPINAL

    En este apartado se mostrara a los niveles del encéfalo a los que se envían la información de estas vías:

  • Las vías somáticas forman tractos muy bien definidos que terminan en tres niveles: el tronco del encéfalo, el diencéfalo (tálamo) y el cerebro.

    • Los tractos espinotalámicos lateral y anterior se originan en las neuronas sensoriales somáticas del asta dorsal y terminan en el tálamo.

    • El tracto espinorreticular termina en el tronco del encéfalo ( en la formación reticular del mismo).

    • El tracto espinotectal asciende por el tronco del encéfalo y termina en el mesencéfalo.

    • (Estos tractos se agrupan bajo la denominación de sistema anterolateral)

      • El tracto espinocerebeloso dorsal se origina en las neuronas sensoriales somáticas de la base del asta dorsal y de la zona intermedia y lleva al cerebelo información de la posición y movimiento de los músculos del tronco y de las extremidades inferiores.

      • El tracto espinocerebeloso ventral se origina en las células limitantes de la zona intermedia, transmite al cerebelo información acerca de la actividad de las vías motoras descendentes.

    • Las fibras viscerales se originan en las neuronas sensoriales viscerales de la zona intermedia. Estas fibras ascienden asociadas a los tractos de las columnas lateral y ventral y la mayoría terminan en el diencéfalo (hipotálamo) .

    • VÍAS DESCENDENTES DESDE EL ENCÉFALO A LA MEDULA ESPINAL:

      Estas vías constituyen proyecciones aferentes de la medula espinal. Según su función se clasifican en :

    • Vías Motoras Somáticas: Se originan en la corteza cerebral y en el tronco del encéfalo. Transmiten órdenes desde diversas estructuras hasta las neuronas motoras somáticas del asta ventral. Se organizan formando varios tractos de fibras, que descienden por las columnas blancas lateral y ventral.

    • Vías Motoras Viscerales (Autónomas): Se originan en el diencéfalo (Hipotálamo) y en el tronco del encéfalo. Descienden en la columna blanca lateral y terminan sobre las neuronas motoras viscerales de la zona intermedia.

    • Vías Descendentes de la Modulación Sensorial: Son fibras que se originan en varias estructuras del encéfalo y terminan en interneuronas del asta dorsal modificando la transmisión de la información sensorial en las vías que desde ellas ascienden al encéfalo.

    • EL TRONCO DEL ENCÉFALO:

      El tronco del encéfalo está a continuación de la médula espinal. Se extiende desde la decusación de las pirámides hasta el diencéfalo. Como la médula espinal, está en constante interacción con el SNP y con otras divisiones del encéfalo y realiza funciones sensoriales y motoras. El tronco del encéfalo está formado por las tres divisiones caudales del encéfalo: El bulbo raquídeo, el puente o protuberancia y el mesencéfalo.

      FUNCIONES:

    • El tronco del encéfalo recibe directamente aferencias somáticas (del tronco y las extremidades) y aferencias viscerales de los órganos internos.

    • Recibe directamente la información sensorial (somática y visceral) de las estructuras craneales.

    • Transmite gran parte de la información que recibe a otras estructuras del encéfalo.

    • Al igual que la medula espinal parte de la información que recibe se utiliza a nivel local y sirve para controlar actos motores reflejos con cierta independencia de otros niveles del encéfalo.

    • Controla la innervación motora (somática y visceral) de la cabeza a través de los nervios craneales.

    • Interviene en el control motor somático del tronco y las extremidades y en el control motor visceral de los órganos internos, a través de las fibras que descienden hasta alcanzar las motoneuronas de la medula espinal.

    • Es la zona de intercomunicación entre la medula espinal y el resto del encéfalo.

    • Es el centro por el que los hemisferios cerebrales se comunican con el cerebro.

    • A través de sus proyecciones difusas, directa o indirectamente, afecta la excitabilidad de las neuronas de la mayoría del SNC.

    • ASPECTO EXTERNO DEL TRONCO DEL ENCÉFALO:

      Características de la superficie ventral y dorsal:

      a) La superficie ventral del tronco del encéfalo se caracteriza porque:

      • El Bulbo Raquídeo que constituye la continuación expandida de la medula espinal, esta marcada por surcos longitudinales entre los que emergen dos prominencias, que son las pirámides. Lateral a éstas sobresalen dos cuerpos ovoides, denominados olivas. La decusación de las pirámides establece el limite con la medula espinal y el surco bulbopontino forma el limite con el puente.

      • El Puente aparece como un abultamiento orientado transversalmente y delimitado por los surcos superior y bulbopontino, que le separan del mesencéfalo y del bulbo raquídeo.

      • El Mesencéfalo es la división mas pequeña del encéfalo. En su cara ventral aparece los péndulos cerebrales .

      b) La superficie dorsal del tronco del encéfalo esta cubierto por los hemisferios cerebrales y por el cerebelo. Se aprecian las siguientes características:

      • El Bulbo Raquídeo presenta un surco medio y ambos lados se distinguen las columnas blancas dorsales. Estas columnas se ensanchan por debajo del IV ventrículo y terminan en los núcleos delgado ( o grácil) y cuneado ( o cuneiforme).

      • El Puente se aprecia bajo el IV ventrículo.

      • El Mesencéfalo se caracteriza por la presencia de cuatro pequeños abultamientos, dos a cada lado de la línea media, que son los colículos superior e inferior.

      ORGANIZACIÓN INTERNA DEL TRONCO DEL ENCÉFALO EN SUS DISTINTO NIVELES. SIMILITUDES CON LA MEDULA ESPINAL:

      La estructura interna del tronco del encéfalo se caracteriza porque:

    • La sustancia gris se ubica en el centro y esta bordeada por la sustancia blanca.

    • La sustancia gris esta muy parcelada formando numerosos núcleos.

    • Las tres divisiones (Bulbo raquídeo, puente y mesencéfalo) comparten dos de los componentes fundamentales del tronco del encéfalo:

      • Los núcleos de los nervios craneales que reciben las fibras de los nervios craneales sensoriales y originan los nervios craneales motores, por lo que se denominan núcleos sensoriales y motores.

      • La formación reticular que son un conjunto de neuronas que intervienen en complejas vías polisinapticas, tanto sensoriales como motoras.

      • Cada división del tronco del encéfalo tiene núcleos propios.

      • Se organiza alrededor del IV ventrículo y del canal central y en ella se establecen tres zonas:

        • El techo

        • El Tegmento

        • La Base

        ORGANIZACIÓN DEL TRONCO DEL ENCÉFALO AL NIVEL DEL BULBO RAQUÍDEO:

        El techo en su nivel caudal esta formado por las columnas blancas dorsales y sus núcleos (delgado y cuneado) y en los niveles más rostrales por el IV ventrículo.

        El Tegmento esta formado por varios núcleos de los nervios craneales, por la formación reticular y por el lemnisco medial

        La Base la constituyen las pirámides.

        ORGANIZACIÓN DEL TRONCO DEL ENCEFAO AL NIVEL DEL PUENTE:

        El techo lo forman el IV ventrículo y el cerebelo.

        La base está integrada por las vías descendentes de la corteza cerebral, por los grandes núcleos pontinos y por las fibras transversas.

        En el Tegmento del puente, se ubican la formación reticular , los tractos ascendentes y descendentes entre el encéfalo y la medula espinal y varios núcleos de los nervios craneales. Estos núcleos reciben información auditiva desde los núcleos cocleares. En ellos se originan un tracto de fibras, el lemnisco lateral, Lateralmente está flanqueado por los pendúnculos cerebelosos.

        LA ORGANIZACIÓN DEL TRONCO DEL ENCÉFALO AL NIVEL DEL MESENCÉFALO:

        El Techo lo forman los colículos inferior y superior:

        • El colículo inferior es el más caudal y sus células están organizadas en laminas concéntricas superpuestas.

        • El colículo superior forma parte de la vía de procesamiento visual y también esta organizada en capas alternas de somas neuronas y de axones.

        El Tegmento mesencefalico lo forma la zona ventral a los colículos:

        • En la línea media del mesencéfalo, está el acueducto cerebral, en el hay una región de células pequeñas muy agrupadas, denominada sustancia gris periacueductal.

        • Bordeando está sustancia gris se localizan varios núcleos de los nervios craneales y la formación reticular.

        • Gran parte del tegmento mesencefalico está formado por dos núcleos :

          • El núcleo rojo

          • La sustancia negra

        La Base del mesencéfalo la forma la base de los pendúnculos por la que descienden las fibras desde los hemisferios cerebrales. Juntas, la base y el tegmento, forman los pendúnculos cerebrales.

        VÍAS ASCENDENTES DEL TRONCO DEL ENCÉFALO. CIRCUITOS INTERNOS:

        Aquí se va a describir las vías que siguen esta trayectoria incidiendo en los núcleos en los que se originan, el tipo de señales que conducen y el nivel del encéfalo al que lo transmiten. Estas vías se originan en :

        • Los núcleos de las columnas dorsales: Reciben las aferencias somáticas del cuerpo (tronco y extremidades) que ascienden por las columnas dorsales hasta el diencéfalo (tálamo).

        • Los núcleos de los nervios craneales del tronco del encéfalo: desde los que se transmite información sensorial somática (núcleos sensoriales somáticos) estos reciben aferencias de los nervios craneales sensoriales e información sensorial visceral ( núcleos sensoriales viscerales) procedente de los órganos internos y los transmiten al diencéfalo (tálamo) y al hipotálamo.

        Los núcleos se organizan en columnas funcionales, formando seis columnas funcionales , tres eferentes-somáticas y viscerales- y otras aferentes-somáticas y viscerales-.

        • La formación reticular: Se organizan en columnas longitudinales al eje del tronco del encéfalo. Estas columnas son :

          • La columna paramediana.

          • La columna medial.

          • La columna lateral.

        Desde la formación reticular se transmite información sensorial somática y visceral que se distribuye ampliamente en el encéfalo (sistema ascendente de activación).

        • Los núcleos de Rafe , el locus coeruleus, la sustancia negra y el área tegmental ventral en ellos surgen otras vías tronco encefálicas ascendentes con una amplia distribución en el encéfalo.

        VÍAS DESCENDENTES DEL TRONCO DEL ENCÉFALO A LA MEDULA ESPINAL:

        El tronco del encéfalo también controla el tronco y las extremidades, en el se originan tres tipos de vías:

      • Las Vías Motoras Somáticas descienden del tronco del encéfalo, Ipsilateral, contralateral y bilateralmente, por las columnas blancas lateral y ventral y terminan sobre las interneuronas de la zona intermedia o directamente en las neuronas motoras somáticas del asta ventral de la medula espinal en las que se originan los nervios que controlan el sistema muscoesquelético.

      • Las Vías Motoras Viscerales (Autónomas) descienden por la medula espinal, siguiendo un recorrido Ipsilateral en la columna blanca lateral y se distribuyen por la zona intermedia. Estas fibras influyen sobre las neuronas motoras viscerales del asta lateral en los segmentos torácicos y lumbares (neuronas preganglionares simpáticas) y en las de localización equivalente de los niveles sacros (neuronas preganglionares parasimpáticos). Estas vías se originan en distintos niveles del tronco del encéfalo.

      • Las Vías de Modulación Sensorial sirven para protegerse de una excesiva estimulación desde la periferia. La afluencia de estimulación somática general se controla mediante vías que descienden a la medula espinal y actúan modulando la información sensorial aferente en su lugar de entrada en el asta dorsal de la medula espinal.

      • VÍAS DEL TRONCO DEL ENCÉFALO QUE SE DIRIGEN AL CEREBELO:

        Varios núcleos del tronco del encéfalo envían proyecciones al cerebelo, entre ellos:

        • Los núcleos vestibulares y los núcleos sensoriales del trigémino, que le transmiten información vestibular y somática de la cabeza.

        • Sobre la oliva inferior convergen una gran cantidad de aferencias tanto sensoriales como motoras. Cuando entran al cerebelo los axones de la oliva inferior se denomina fibras trepadoras y se distribuyen por todo el cerebelo.

        • Los núcleos pontinos reciben aferencias desde toda la corteza cerebral. Las proyecciones mas numerosas se originan en las zonas de la corteza cerebral que reciben información somática y visual. En ellas se originan vías motoras descendentes.

        EL CEREBELO

        El cerebelo esta localizado bajo los hemisferios cerebrales envolviendo la cara dorsal del tronco del encéfalo al que se une por tres pares de tractos, los péndulos cerebelosos- superior, medio e inferior- que conectan el cerebelo con el resto del encéfalo.

        ASPECTO EXTERNO:

        En la superficie del cerebelo longitudinalmente se delimitan tres zonas: una estrecha banda central, denominada vermis y a ambos lados, dos grandes masas laterales que son los hemisferios cerebelosos.

        La superficie del cerebelo está muy plegada. Entre ellos existen grandes surcos que dividen transversalmente el cerebelo en tres lóbulos: anterior, posterior y floculonodular.

        ORGANIZACIÓN INTERNA DEL CEREBELO:

        La mayor parte de la sustancia gris del cerebelo se sitúa en la superficie formando la corteza cerebelosa, que envuelve a la sustancia blanca. Esta se ramifica hacia la sustancia gris. Dentro de la sustancia blanca están inmerso tres pares de núcleos de sustancia gris denominados núcleos profundos del cerebelo. A cada lado del mismo se encuentran el núcleo dentado que es el mas lateral, en una situación medial al núcleo dentado están dos pequeños núcleos que se agrupan como una unidad funcional denominada núcleos interpuestos y muy cerca de la línea media se localiza el núcleo fastigio.

        LA ORGANIZACIÓN DE LA CORTEZA DEL CEREBELO:

        La corteza del cerebelo está organizada en tres capas que se disponen horizontalmente respecto a la superficie:

      • La capa granular es la mas interna y esta formada por un gran numero de interneuronas: las células granulares y las células de Golgi que se disponen en la superficie externa de la capa.

      • La capa molecular es la mas externa y en ella se localizan los axones de las células granulares. Las células características de esta capa son también interneuronas: las células estrelladas y las células en cesto.

      • La capa de células de Purkinje se localiza entre las dos anteriores y esta formada por los cuerpos (somas) de las células de Purkinje que son las únicas células de proyección de la corteza cerebelosa.

      • AFERENCIAS Y EFERENCIAS DEL CEREBELO:

        El cerebelo recibe una gran cantidad de aferencias que se originan en la medula espinal, el tronco del encéfalo y el órgano vestibular.

        Estas aferencias entran en el cerebelo siguiendo un patrón, parte de las fibras que llegan al cerebelo pasan a través de los núcleos profundos antes de llegar a la corteza cerebelosa, mientras que otra parte se dirige directamente hacia éstas.

        Las distintas fibras se distribuyen en las zonas longitudinales del cerebelo del siguiente modo:

        • Las procedentes de la medula espinal en las zonas medial e intermedia.

        • Las procedentes del tronco del encéfalo, desde la oliva inferior hacia toda la corteza del cerebelo y desde los núcleos pontinos hacia los hemisferios laterales.

        • Las del órgano vestibular, hacia el lóbulo flocunodular, directa o indirectamente a través de los núcleos vestibulares.

        Las principales vías eferentes del cerebelo están organizadas en tres vías fundamentales:

      • La originada en la zona lateral, ósea en los hemisferios laterales-núcleo dentado, que se dirigen al tálamo.

      • La originada en la zona intermedia de los hemisferios-núcleos interpuestos, que termina en el núcleo rojo.

      • La originada en la zona medial, desde el vermis al núcleo vestibular lateral y al núcleo fastigio y desde éste a la formación reticular, los núcleos pontinos y los núcleos vestibulares.

      • Las distintas aferencias y eferencias de las distintas zonas del cerebelo establecen tres unidades funcionales en el mismo:

          • El cerebrocerebelo,-El espinocerebelo,-El vestíbulocerebelo

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