Funciones del cerebro - Padilla

Vista previa del material en texto

Funciones intelectuales del cerebro, aprendizaje y memoria 
Anatomía fisiológica de la corteza cerebral: Elemento funcional de la corteza cerebral: 
fina capa de neuronas que cubre la superficie de todas las circunvoluciones del cerebro, 
contiene 100.000 millones de neuronas. 
Células de la corteza cerebral: 
1. Célula de granos: tienen axones cortones y funcionan como interneuronas que 
transmiten señales nerviosas hasta una distancia corta en el interior de la corteza 
2. Piramidales: dan lugar a casi todas. 
3. Fusiformes: las fibras de salida desde la corteza. 
Algunas son excitadoras y liberan sobre todo el neurotransmisor excitado glutamato y otras 
inhibidoras mientras que liberan GABA (acido g-aminobutírico). 
Relaciones anatómicas y funcionales de la corteza en relación con el tálamo 
Cuando el tálamo se lesiona a la vez que la corteza, el deterioro sufrido por las funciones 
cerebrales es mucho mayor que cuando se daña solo la corteza ya que la excitación talámica 
se resulta necesaria para casi toda la actividad cortical, debido a esta relación tan intensa, se 
le conoce como “sistema talamocortical”. 
Casi todas las vías procedentes de los receptores y de los órganos sensitivos, dirigidas a la 
corteza, atraviesan el tálamo con la excepción fundamental de algunas vías sensitivas del 
olfato. 
Funciones cumplidas por áreas corticales especificas: 
• Área motora primaria: poseen conexiones directas con músculos específicos que 
originan movimientos musculares concretos. 
• Áreas sensitivas primarias: funciones específicas, como sensaciones, la visión, 
auditiva, etc. Transmitidas directamente hacia el cerebro desde órganos periféricos. 
• Áreas secundarias: interpreten las señales procedentes de las áreas primarias. 
 
 
Áreas de asociación 
Área de asociación parietooccipitotemporal: Analiza las coordenadas espaciales del 
cuerpo, recibe información visual, auditiva y corporal de lo que lo rodea. Además, tiene el 
área de Wernicke la que se conoce mayormente como el área de “inteligencia”, se le 
considera la región más importante de todo el cerebro para las funciones intelectuales 
superiores. 
En el área de circunvolución angular suministra información visual trasportada por las 
palabras leídas hacia el área de Wernicke, por lo tanto, es una zona necesaria para extraer 
sentido de las palabras percibidas por la vista. Luego existe un área para la nominación de 
los objetos, la cual es encargada de nombrar los objetos, la cual es fundamental para la 
comprensión auditiva y visual del lenguaje. 
Asociación prefrontal: Área es importante para la elaboración de pensamientos, y se 
almacena la memoria a corto plazo, además sirve para combinar los meros pensamientos al 
tiempo que está llegando al cerebro. Actúa junto con la corteza motora para planificar 
patrones complejos, como danza, baile, deporte. Se encuentran estructuras muy importantes, 
como el área de broca, situada en la corteza prefrontal en el área premotora, dicha zona, 
ejecuta los planes y patrones motores para expresión de las palabras, junto con un proceso de 
información para enviarlas a los órganos vocales para transmitir dicho sonido. 
Asociación límbica: Esta área se encuentra asociado con distintas zonas del cerebro, como 
el hipotálamo, amígdala, debido que se encuentra relacionada con las emociones, 
comportamiento y motivación. Existe un área interna muy grande, la cual tiene la capacidad 
de reconocimiento de las caras, debido a que está contigua a la corteza visual y su porción 
temporal está íntimamente vinculada con el sistema límbico que tiene que ver con las 
emociones, activación cerebral y el control de la respuesta conductual al medio. Cuando esta 
zona sufre una lesión se espera que se tenga una incapacidad para reconocer caras. 
Zona de Wernicke: es un área de asociación somática visual y auditiva, se reúne entre sí en 
la parte posterior del lóbulo temporal superior, esta zona se considera un área interpretativa 
general, mejor llamada como área de “inteligencia o conocimiento”, se espera que cuando 
ocurre una lesión en esta zona, que la persona sería incapaz de organizar palabras en un 
pensamiento coherente, la persona podría oír perfectamente e incluso reconocer las palabras, 
pero sería incapaz de leerlas. 
Circunvolución angular: da lugar a la interpretación de la información visual, se espera 
que, si ocurre una lesión en esta zona, la persona toda vía lograría interpretar las experiencias 
auditivas como siempre; pero la corriente de experiencias visuales que llega al área de 
Wernicke desde la corteza visual queda básicamente bloqueada, por lo tanto puede ser capaz 
de ver palabras hasta saber que son palabras, pero no interpretar su significado, conocido 
como “dislexia o ceguera para las palabras”. 
Funciones intelectuales superiores a las áreas de asociación prefrontal 
Cuando nosotros emitimos una palabra, esta zona retrasa las señales sensitivas recibidas para 
analizar la información hasta dar una respuesta mejor elaborada, además de plantearse las 
consecuencias de las acciones motoras antes de llevarlos a cabo, resolver problemas 
matemáticos, correlacionar todas las vías de información para diagnosticar enfermedades 
raras, controlar nuestras actividades en consonancia con las leyes morales y pronosticar y 
planificar el futuro. 
Funciones del cerebro en la comunicación: Primero tiene la faceta sensitiva, donde 
participa los oídos, ojos y el aspecto motor (emisión de lenguaje) que abarca la vocalización 
y su control. La afasia de Wernicke y afasia global, algunas personas consiguen entender el 
lenguaje hablado, pero en cambio son incapaces de interpretar el pensamiento que expresan. 
Esto sucede cuando se lesiona el área de Wernicke o mejor conocido como “afasia de 
Wernicke”. 
En ocasiones una persona es capaz de decidir lo que quiere expresar, pero no consigue emitir 
el sonido que desea para contestar, este efecto denominado “afasia motora” derivado del área 
del lenguaje de Broca. 
• La articulación construida por las actividades musculares de la boca, lengua, laringe, 
cuerdas vocales, son las responsables de la entonación, ritmo y variaciones de 
intensidad. 
• Las regiones faciales laríngea de la corteza motora activan estos músculos y el 
cerebelo, ganglios basales y la corteza. 
La función del cuerpo calloso es proporcionar abundantes conexiones nerviosas en ambos 
sentidos que unen la mayor parte de las áreas corticales respectivas de los 2 hemisferios 
cerebrales, su función es poner la información almacenada en la corteza de un hemisferio a 
disposición de las áreas corticales correspondientes de los hemisferios opuestos, si el cuerpo 
calloso está interrumpido del todo poseen 2 porciones cerebrales conscientes completamente 
independientes. 
Pensamiento, conciencia y memoria 
• El pensamiento: Deriva de un “patrón” de estimulación en múltiples componentes 
del sistema nervioso al mismo tiempo, que quizá implique por encima de todo a la 
corteza cerebral, tálamo, el sistema límbico y la parte superior de la información 
reticular en el tronco del encéfalo. 
• La conciencia: Puede describirse como el flujo continuo de conocimiento que 
tenemos sobre nuestro medio o sobre nuestros pensamientos sucesivos. 
• La memoria: Son los recuerdos almacenados en el cerebro al variar la sensibilidad 
básica de la transmisión sináptica entre neuronas como consecuencia de la actividad 
nerviosa previa; las vías nuevas o facilitadas se llaman huellas de memoria. 
El cerebro tiene la capacidad de aprender a ignorar aquella información irrelevante, eso 
sucede por la inhibición de las vías sinápticas de su transmisión, llamado “habituación” y se 
cataloga como “memoria negativa”. Frente a la información recibida que genera unas 
consecuencias importantes como el dolor y placer, el cerebro posee una capacidad automática 
diferente para potenciar y almacenar huellasde memoria, es la memoria positiva que obedece 
a la facilitación de las vías sinápticas y este proceso se llama “sensibilización de la memoria. 
Clasificación de la memoria 
• Corto plazo: recuerdos máximo minutos, solo dura mientras la persona siga 
pensándolo. 
• Memoria a medio plazo: entre días y semanas. Desaparecerán a no ser que se activen 
suficientes huellas de memoria como para volverse más permanentes. 
• Memoria a largo plazo: una vez almacenada, puede recuperarse años más tarde o 
incluso después de toda una vida. Son cambios estructurales reales sucedidos en la 
sinapsis. 
• Memoria operativa: es memoria de corto plazo empleada en el curso del razonamiento 
intelectual pero que llega a su fin cuando se resuelve cada etapa del problema. 
La memoria también se clasifica en virtud al tipo de información almacenada: 
• Declarativa: recuerdo de diversos detalles que forman un pensamiento integrado. 
• Procedimental se asocia a menudo con las actividades motoras del cuerpo de una 
persona (como golpear una pelota). 
Memoria basada en los cambios químicos 
• El AMPc activa una proteína cinasa que produce la fosforilación de una proteína 
integrante de los canales de potasio. 
• La falta de conductancia del potasio suscita un potencial de acción muy prolongado 
en el terminal sináptico. 
• El potencial de acción prolongado origina una activación duradera de los canales de 
calcion. Formación de la memoria a largo plazo se producen cambios estructurales en 
la sinapsis. 
Depende de la restructuración física de las propias sinapsis según modo que varía su 
sensibilidad para transmitirla señales nerviosas. Los principales cambios estructurales físicos 
que acuden son: 
• Aumento de los puntos para la liberación de vesículas de secreción de la sustancia 
transmisora. 
• Aumento de la cantidad de vesículas transmisoras liberadas. 
• Aumento del número de terminales presináptico. 
• Variaciones en la estructura de las espinas dendríticas que permiten la transmisión de 
señales más potentes. 
La cantidad de neuronas y sus conexiones muchas veces varían considerablemente durante 
el aprendizaje. El número de conexiones neuronales queda determinado por factores de 
crecimiento nervioso específicos liberados en sentido retrógrado desde las células 
estimuladas. Hay un principio de usar o tirar que rige el número final de neuronas y su 
actividad en las porciones respectivas del sistema nervioso humano. 
Importancia de determinados componentes específicos del cerebro en la memoria 
El hipocampo favorece el almacenamiento de recuerdos: amnesia ante ro grada después de 
elecciones hipocampicas. Al extraer los hipocampos pierden su capacidad para guardar 
recuerdos de tipo verbal y simbólico en la memoria a largo plazo o incluso en la memoria a 
medio plazo y adoración sea superior a unos minutos. 
• Amnesia anterograda: Son incapaces de crear nuevos recuerdos a Largo plazo con 
aquellos tipos de información que constituyen los cimientos para la inteligencia. 
• Amnesia retrógrada: incapacidad para recuperar los recuerdos del pasado. Cuando 
existe una amnesia retrógrada, es fácil que su grado sea mucho mayor para los 
acontecimientos recientes que para los sucesos del pasado remoto. Una posible 
explicación para esto es que el tálamo puede adoptar un papel de ayuda a la persona 
para indagar en los depósitos de la memoria y leer los recuerdos. 
Estado de actividad cerebral 
Sueño: Estado de inconciencia del que puede ser despertado a la persona mediante estímulos 
sensitivos o de otro tipo existen 
• Sueño de ondas lentas: Las ondas cerebrales son muy potentes y su frecuencia muy 
lenta. 
• Sueño de movimientos oculares rápidos: Los ojos experimentan unos movimientos 
rápidos pese al hecho de que la persona todavía está dormida. Éste sueño resulta 
sumamente reparador y va asociado a un descanso de tono vascular periférico y de 
otras muchas funciones vegetativas del cuerpo. 
En el SUEÑO REM a lo largo de una noche de sueño normal suelen aparecer brotes de sueño 
que duran de 5 a 30 minutos como promedio cada 90 minutos. Provoca: 
• Frecuencia cardiaca y frecuencia respiratoria y regulares. 
• Tono muscular deprimido. 
• Movimientos musculares irregulares. 
• Metabolismo cerebral global puede aumentar hasta 20%. 
• Cuesta más despertar a una persona mediante estímulos sensitivos. 
Teoría básica del sueño: Sostenía Que el sistema reticular activador simplemente acaba 
cansado después de Que las personas estaba todo el día despierta y con conciencia quedaban 
inactiva. El sueño está acusado por un proceso inhibidor activo: se describió que la sección 
transversal del tronco del encéfalo a una altura media de la protuberancia da lugar a un 
encéfalo cuya corteza nunca se va a dormir. 
Centros nerviosos, sustancias neuro humorales y mecanismos capaces de causar sueño: 
La estimulación de diversas zonas específicas del encéfalo puede producir un sueño detonado 
de unas características próximas a la del sueño natural. La zona de estimulación para generar 
un sueño casi natural más constante son los núcleos del rafé en la mitad inferior de la 
protuberancia y en el bulbo raquídeo. El sueño puede promoverse mediante la estimulación 
de diversas regiones en el diencéfalo como: 
• La porción rostral del hipotálamo sobre todo en el área supraquiasmática. 
• En ciertas circunstancias una zona en el núcleo de proyección difusa del tálamo. 
Las lesiones en los centros que favorecen el sueño pueden ocasionar un estado de vigilancia 
intensa Las lesiones aisladas en los núcleos de Rafe conducen a un grado de vigilancia 
acusado. Esto también sucede con las lesiones bilaterales del área supraquismatica rostro 
medial en el hipotálamo anterior. 
Se puede proponer un mecanismo de ciclo de VIGILIA-SUEÑO. Cuando los centros del 
sueño no estarán activos, los núcleos Reticulares activadores del mes encéfalo y la parte 
superior de la protuberancia se encuentra liberado de su inhibición, lo que les permite una 
actuación espontánea. Esto a su vez excita a la corteza cerebral y el sistema nervioso 
periférico los cuales devuelven nerviosas señales de retroalimentación positiva los mismos 
núcleos Reticulares activadores para estimularlos aún más. 
Efectos del sueño 
Los efectos fisiológicos del sueño todavía no se conocen bien, sin embargo, Se ha 
comprobado que con una ligera restricción del sueño durante unos días puede deteriorar el 
rendimiento cognitivo y físico, la productividad general y la salud de una persona. Los sueños 
producen dos tipos principales de acciones fisiológicas efectos sobre el propio sistema 
nervioso. 
La vigilia prolongada suele sociedad se a una disfunción progresiva de los procesos mentales 
y en ocasiones da lugar incluso a comportamientos anormales Se ha postulado que el sueño 
sirve para: 
• Madurez nerviosa. 
• Facilitación del aprendizaje de la memoria. 
• Cognición. 
• Conservación de energía metabólica. 
Ondas 
El carácter de las ondas depende del grado de actividad en las porciones respectivas de la 
corteza cerebral, con sensibles variaciones entre los estados de vigilia y de sueño y coma. La 
descarga de una sola neurona o de una sola figura nerviosa en el en céfalo nunca puede 
registrarse desde la superficie de la cabeza. Por tanto, la intensidad de las ondas cerebrales 
obtenidas en el cuerpo cabelludo viene determinada sobre todo por el número de neuronas y 
fibras que disparan en sincronía entre sí, no por el nivel de actividad eléctrica total en el 
encéfalo. 
• Ondas α: No aparecen en la corteza cerebral sino existen sus conexiones con el 
tálamo. La estimulación de la capa inespecífica formado por el núcleo reticular que 
rodea el tálamo o de los núcleos Difusos profundos. En su interior a menudo producen 
ondas eléctricas en el sistema tálamo cortical a una frecuencia entre 8 y 13 por 
segundo. 
• Onda delta: La sección transversalde los ases de fibras procedentes del tálamo hacia 
la corteza cerebral, que bloquea la activación talámica de esta estructura y elimina si 
las ondas alfa no suprimen en ella a las ondas delta. Las ondas delta también aparecen 
durante el sueño, pero lentas, esto indica que en ese momento la corteza queda 
básicamente liberada de las influencias activadoras Que ejerce el tálamo y otros 
centros inferiores. Se dan en circunstancias de aletargamiento, anestesia quirúrgica y 
sueño profundo. 
Fases del sueño: 
Etapa de sueño ligero, el voltaje de las ondas en el EEG Se vuelve bajo, interrumpida por los 
husos de sueño. 
En las fases 2, 3 y 4 del sueño de ondas lentas, la frecuencia del EEG Va bajando 
paulatinamente hasta que llega un valor de sólo uno a tres ondas por segundo durante la fase 
4. 
Epilepsia 
Se caracteriza por activad excesiva de cualquier parte del sistema nervioso central o de todo 
él. Una persona predispuesta a tener epilepsia, los sufre cuando el nivel de excitabilidad 
aumenta más de lo normal, pero mientras se encuentre por abajo, no deberían ocurrir. Tipos 
de epilepsia: 
Epilepsia tónico-clónica generalizada: Se le conoce como “el gran mal” caracterizada por 
descargas intensas en toda la región del encéfalo, corteza cerebral, regiones profundas del 
cerebro y todo el tronco. La transmisión a lo largo de la médula espinal causa contracciones 
por todo el cuerpo y en seguida muestra contracciones tónicas. Normalmente la persona a 
veces provoca la micción y la defecación; además de que esta actividad dura entre segundos 
y 3 a 4 minutos, caracterizado por una depresión proscritica de todo el sistema nervioso. 
La persona entra en un estado de estupor que dura 1 minuto a 4 minutos, una vez acabado la 
crisis convulsiva, quedando fatigado. Esta crisis surge en personas que se encuentran 
expuestos a estímulos emocionales intensos, fármacos, fiebre, ruidos estruendosos o destellos 
luminosos, pero se detiene una vez que se alcanza la fatiga neuronal. 
Epilepsia de ausencias Altamente frecuente en niños y considerado bastante grave debido a 
la gran cantidad de neuronas que se pierden en dicho proceso, ergo, el daño que puede llevar 
este. Se le conoce como “el pequeño mal”, e influye mucho el sistema activador encefálico 
talamocortical. La persona experimenta sacudidas musculares, generalmente la cabeza. En 
algunas circunstancias una crisis de este tipo puede desatar otros tipos de epilepsia. 
Epilepsia focal: Afecta casi cualquier parte del encéfalo, derivado de un lesión orgánica o 
alteración funcional, como tejido cicatricial en el encéfalo que tracciona el tejido neuronal 
adyacente, un tumor y una perturbación congénita. Este tipo de crisis son lesiones que 
favorecen el disparo rápido de las neuronas locales, llamada epilepsia Jacksoniana. 
Dentro de esta epilepsia, se deriva lo que se llama “convulsión psicomotora” que pueden ir 
de la mano con ataques, negándole a la persona que pueda realizar actividades durante la 
crisis, pero en ocasiones puede ser consciente de todo lo que está haciendo, aunque sea 
incapaz de controlarlo. La extirpación quirúrgica de los focos epilépticos a menudo es capaz 
de prevenir dichas convulsiones, y este proceso se realiza mediante un EEG donde se puede 
localizar las ondas anormales de esta. 
Comportamiento psicótico y demencia 
Los estudios clínicos muestran la psicosis con distintos tipos de demencia han dado a 
entender que muchos de estos procesos obedecen aún menos funcionamiento de las neuronas 
que segregan un neurotransmisor específico. El empleo de los fármacos adecuado para 
contrarrestar la pérdida del retransmisor respectivo ha tenido éxito en el tratamiento de 
algunos pacientes. 
Enfermedades de parkinson: Deriva de la desaparición de las neuronas de la sustancia 
negra cuyas terminaciones nerviosas segregan dopamina en el núcleo caudado y en el 
putamen. 
Enfermedad de Huntington: La pérdida de las neuronas secretoras de GABA y de las que 
segregan acetilcolina se asocia a unos patrones motores anormales específicos más demencia 
en el mismo paciente. 
Depresión: Podría ser causado por un descenso de noradrenalina, serotonina o de ambas en 
el encéfalo. Los pacientes deprimidos sienten síntomas de pena, tristeza, desesperación y 
amargura, además suelen perder apetito tanto como sexual y padecen insomnio grave. 
Una cantidad moderada de neuronas secretoras de noradrenalina están situadas en el tronco 
del encéfalo, sobre todo en el locus ceruleus. Estás células envían fibras en sentido 
ascendente hacia la mayor de las porciones del sistema límbico, encefálico, tálamo y la 
corteza cerebral. Existen fármacos que son capaces de aumentar los efectos (eliminando la 
destrucción de noradrenalina y serotonina, como el inhibidor de la monoaminoaxidasa) 
excitadores de las neuronas necesarias para contrarrestar dicha condición. 
Esquizofrenia: Es un posible funcionamiento excesivo, manifestándose con uno de los tipos 
más frecuentes se observa que una persona oye voces, delirios de grandeza, tumor intenso o 
sentimientos sin origen real. Muchos esquizofrénicos sufren una gran paranoia, con una 
sensación de percusión a cargo de alguna fuente antes, el tratamiento de la depresión se daba 
con electro convulsiones o shock, debido a que la corriente eléctrica a través del encéfalo, 
generando una conclusión generalizada, potenciando la secreción de noradrenalina. externa; 
pero resulta que hay razones para pensar que la esquizofrenia tiene origen al menos de una 
de estas posibilidades: 
• Múltiples áreas de los lóbulos prefrontales de la corteza cerebral cuyas señales 
nerviosas hayan quedado bloqueadas debido a muchas sinapsis normalmente 
excitadas por glutamato. 
• Excitación excesiva de un grupo de neuronas segregando dopamina en centros 
encefálicos del comportamiento, incluido lóbulo frontal. 
• Funcionamiento anormal de un componente cerebral decisivo perteneciente al 
sistema límbico del control del comportamiento centrado en torno al hipocampo. 
La dopamina se ve implicada en la esquizofrenia, debido a que esta se ha visto que padecen 
de Parkinson, desarrollando tipos de esquizofrenia cuando reciben tratamiento de l-dopa, lo 
cual lleva a pensar que la dopamina se encuentra fuertemente relacionada con esto. 
Finalmente hace poco se descubrió la posible intervención de otro elemento como el 
hipocampo suele estar reducido en el tamaño de esquizofrenia, sobre todo en el hemisferio 
dominante. 
Alzheimer: Es definido como la enfermedad del envejecimiento prematuro del encéfalo, 
suele comenzar al llegar a la mitad de su vida adulta y progresa con rapidez hasta una enorme 
pérdida de las capacidades mentales, afectando la memoria, el lenguaje y el déficit 
visoespacial. Las alteraciones motoras sensitivas, trastornos de la marcha y convulsiones 
infrecuentes hasta las últimas fases de la enfermedad. El Alzheimer genera la desaparición 
neuronal en aquel componente de la vía límbica que se encarga de la memoria. Esta 
enfermedad se ha visto relacionada con la cantidad de péptido-beta-amiloide, la cual se 
acumula en las placas amiloides, la cual genera una degeneración metabólica. La 
acumulación excesiva de este péptido, se puede deber a distintas razones, como mutaciones, 
síndrome de Down, alteraciones de gen apolipoproteína E y degeneración de anticuerpos anti 
amiloide.