Diencéfalo

¿Qué es el diencéfalo?

El diencéfalo es la región del cerebro ubicada entre el telencéfalo (cerebro anterior) y el mesencéfalo (cerebro medio), y contiene el tálamo y el hipotálamo, entre otras partes.

Esta región cerebral presenta una ubicación central dentro del encéfalo, entre los hemisferios cerebrales y el tronco del encéfalo, y a través de ella viajan la mayoría de fibras que se dirigen a la corteza cerebral.

Anatómicamente, destaca por representar únicamente un 2% del peso total del sistema nervioso central. No obstante, las conexiones que establece resultan vitales para el desempeño de una gran variedad de funciones cerebrales.

Las más importantes parecen ser el establecimiento de las vías sensoriales y las vías motoras, por lo que el diencéfalo es básico a la hora de conectar las estructuras superiores con las inferiores del cerebro.

Asimismo, ostenta un papel principal en el sistema límbico del cerebro, y parece estar también involucrado en las vías viscerales y el sistema endocrino.

Características y localización del diencéfalo

– Ubicación. Se encuentra en el centro del cerebro. Rodea el tercer ventrículo y está por debajo de los hemisferios cerebrales.

– Componentes principales. El diencéfalo se divide en varias estructuras importantes:

• Tálamo. Actúa como una “estación de relevo” de la información sensorial. Envía señales al córtex cerebral.
• Hipotálamo. Regula funciones vitales, como la temperatura corporal, el hambre y la sed, los ritmos circadianos, y controla el sistema endocrino a través de la hipófisis.
• Epitálamo. Incluye la glándula pineal (produce melatonina). Relacionado con los ciclos sueño-vigilia.
• Subtálamo. Participa en el control del movimiento.

– Funciones generales. Integración sensorial (excepto el olfato). Regulación de la homeostasis (equilibrio interno del cuerpo). Control hormonal. Participación en emociones y conductas.

– Importancia. Es esencial para la supervivencia, ya que regula funciones automáticas básicas. Actúa como puente entre el sistema nervioso y el sistema endocrino.

Anatomía macroscópica del diencéfalo

El diencéfalo es una amplia región del cerebro que contiene en su interior una gran variedad de estructuras y regiones. A la hora de delimitar sus propiedades anatómicas se pueden llevar a cabo diferentes organizaciones y divisiones estructurales.

La configuración macroscópica externa del diencéfalo (sin tener en cuenta las estructuras microscópicas) se caracteriza principalmente por la presencia del quiasma óptico y el espacio interpeduncular del mesencéfalo.

Concretamente, el vértice o infundíbulo de esta región cerebral se relaciona con la hipófisis y el quiasma óptico. En cambio, en su cara posteroinferior, está conectado con el espacio interpeduncular del mesencéfalo.

En medio de estas dos conexiones, se hallan dos estructuras diencéfalicas importantes: los cuerpos mamilares y el tuber cinereum. Esta última estructura se encarga de prolongar inferiormente con el infundíbulo, el cual a su vez continúa con el tallo hipofisario y con la hipófisis.

Mediante un corte frontal en la estructura se observa que la cara lateral está limitada por una gruesa lámina de sustancia blanca, conocida como cápsula interna. Esta cápsula se extiende desde los pedúnculos del mesencéfalo y, desde el tálamo, alcanza la corteza cerebral.

La cápsula interna resulta una estructura importante, ya que contiene las vías descendentes y ascendentes que provienen del tronco del encéfalo y las vías talamocorticales.

Medialmente, el diencéfalo presenta la cavidad ependimaria, el tercer ventrículo y la continuación del acueducto de Silvio (referente al mesencéfalo).

Por la región superior, el diencéfalo se ve limitado por los ventrículos laterales de los hemisferios cerebrales. En estos ventrículos desemboca el tercer ventrículo a través de los orificios de Monroe.

Finalmente, mediante un corte sagital, se observa la vía por la que transcurre el tercer ventrículo y la cara medial, la cual está recubierta de epitelio ependimario. En el corte horizontal, en cambio, se observa la cara superior en toda su extensión, con el tercer ventrículo en su parte media.

Tercer ventrículo en el diencéfalo

El tercer ventrículo es una de las estructuras más importantes del diencéfalo. Es una cavidad triangular que se encarga principalmente de amortiguar cualquier tipo de traumatismo sobre todas las estructuras de esta región del encéfalo.

Presenta un vértice inferior muy marcado, denominado receso infundíbular. La pared lateral del ventrículo, en cambio, es más extensa y contiene el surco hipotalámico o limitante, así como la adhesión intertalámica, que atraviesa de un lado a otro el ventrículo.

En cuanto a su pared posteroinferior, se halla un borde que origina la desembocadura del acueducto de Silvio, los pedúnculos del mesencéfalo, los tubérculos mamilares y el tuber cinereum.

La pared posterior también es muy estrecha y contiene la comisura blanca anterior, un haz de fibras que une ambos hemisferios cerebrales. En su interior también se observa la lámina terminal, relacionada con el quiasma óptico y la eminencia medial del tuber cinereum que se sitúa en la parte anterior del infundíbulo.

Finalmente, la pared superior del tercer ventrículo es una región incurvada y que contiene los orificios interventriculares de Monro, los plexos coroideos, la habénula, la glándula pineal y la comisura blanca posterior.

Núcleos del diencéfalo

El diencéfalo está formado por cuatro componentes principales que bordean el tercer ventrículo, que divide el diencéfalo en dos mitades simétricas, y son el tálamo, el hipotálamo, el subtálamo y el epitálamo.

• Tálamo. Es la estructura más voluminosa del diencéfalo. Se ubica justo en medio del cerebro, por encima del hipotálamo y separado de este a través del surco hipotalámico de Monroe. Transmite los estímulos sensoriales que llegan al cerebro, con excepción del olfato, ya que las vías olfatorias se desarrollan en el embrión antes que el tálamo, y el olfato es el único sentido que llega directamente a la corteza cerebral. Para que cualquier sentido pueda procesarse e interpretarse por el cerebro (por la corteza), estos deben pasar previamente por el tálamo, región encargada de transmitir cada estímulo sensitivo a la región pertinente. El tálamo es un derivado conformado por 80 núcleos neuronales diferentes, agrupados en distintos territorios. Los principales núcleos son el ventrolateral, el anterior, el interno y las zonas talámicas.
  • Núcleo ventrolateral. Estructura que se divide entre una porción ventral y una lateral. En la porción ventral llegan fibras del lemnisco medial y los fascículos espinotalámicos, y se observa el cuerpo geniculado lateral y el cuerpo geniculado medial. La porción lateral, en cambio, recibe abundantes fibras del pedúnculo talámico anterior y fibras de proyección que establecen las vías sensitivas hacia la corteza.
  • Núcleo anterior. Se sitúa debajo del tubérculo anterior (territorio anterior del tálamo). Se caracteriza por recibir fibras mamilotalámicas y establece conexión con el núcleo interno y los núcleos de la línea media.
  • Núcleo interno. Recibe las fibras de proyección aferentes de la corteza cerebral y de otros núcleos talámicos (tálamo ventrolateral e hipotálamo). Se encarga de realizar sinapsis que regulan las actividades viscerales, así como de conectar el lóbulo frontal cortical para desarrollar la experiencia emocional del ser humano.
  • Zonas talámicas. Estas regiones permiten dividir el tálamo en distintos territorios. Los principales son territorio anterior (que contiene el núcleo anterior), territorio ventral (que contiene el núcleo ventral anterior, el núcleo ventral lateral y el núcleo ventral posterior), el territorio posterior (que contiene los núcleos geniculados), el territorio medial (que contiene el núcleo medianodorsal y el núcleo contromedial) y el territorio dorsal (que contiene el núcleo lateral dorsal y el núcleo lateral posterior).
• Hipotálamo. Es la segunda gran estructura del diencéfalo, región nuclear del cerebro situada justo por debajo del tálamo. Esta estructura es la región más importante para la coordinación de conductas esenciales, vinculadas al mantenimiento de la especie. Asimismo, destaca por su estrecha relación con las hormonas de la hipófisis, reguladas por el hipotálamo. Esta estructura también desarrolla un papel importante en la organización de conductas como la alimentación, la ingesta de líquidos, el apareamiento o la agresión, así como la regulación de funciones viscerales autónomas y endocrinas. Anatómicamente, contiene en su interior múltiples núcleos de sustancia gris. Estructuralmente, limita por delante con la lámina terminal, por detrás con un plano frontal que pasa por detrás de los tubérculos mamilares del fórnix, lateralmente con las cápsulas internas, e inferiormente con el quiasma óptico. Otra característica importante del hipotálamo es que contiene dos tipos de neuronas distintas en su interior: las neuronas parvocelulares y las magnocelulares.
  • Neuronas parvocelulares: se encargan de liberar hormonas peptídicas conocidas como factores hipofisiotrópicos en el plexo primario de la eminencia media. A través de este lugar viajan hasta la adenohipófisis para estimular la secreción de otras hormonas, como la hormona estimuladora del crecimiento o la hormona liberadora de prolactina.
  • Neuronas magnocelulares: son los tipos de células mayoritarias en el hipotálamo, más grandes que las parvocelulares y se encargan de producir hormonas neurohipofisarias de naturaleza peptídica, las cuales viajan hacía la neurohipófisis.

Finalmente, cabe destacar que el hipotálamo presenta una gran cantidad de núcleos en su interior. Cada uno contiene tanto neuronas parvocelulares como magnocelulares y desarrollan funciones específicas:

• • Núcleos laterales: estructuras hipotalámicas relacionadas con los procesos fisiológicos del hambre.
  • Núcleo preóptico: pequeño núcleo que se encarga de la función parasimpática.
  • Núcleo supraóptico: produce la hormona antidiurética ADH.
  • Núcleo paraventricular: se encarga de generar oxitocina.
  • Núcleo supraquiasmático: se encarga de regular el ciclo circadiano.
  • Núcleo ventromedial: es considerado como el centro de la saciedad.
  • Núcleo arcuato: interviene en la conducta emocional y en la actividad endocrina. Libera la hormona GnRH.
  • Núcleo mamilar: región hipotalámica involucrada en procesos de memoria.
  • Núcleo hipotalámico posterior: parece jugar un papel fundamental en la regulación de la temperatura corporal.
  • Núcleo hipotalámico anterior: se encarga de regular la temperatura, la sudoración, e inhibir la producción de tirotropina.
• Subtálamo. Es una pequeña estructura del diencéfalo que se localiza por debajo y lateralmente al tálamo. Anatómicamente representa la continuación del mesencéfalo dentro del diencéfalo. Se caracteriza por contener estructuras como la sustancia negra o el núcleo rojo. Asimismo, contiene sustancia gris, lugar donde se localiza el núcleo subtalámico. Su función consiste en coordinar las actividades motoras, por lo que está conectado con los núcleos basales a través del fascículo subtalámico. Otra parte importante del subtálamo es la zona incierta, un núcleo que se encarga de conectar el diencéfalo con el mesencéfalo con el objetivo de coordinar la visión durante los actos motores.
• Epitálamo. Pequeña estructura que se encuentra justo por delante del tálamo. En su interior alberga elementos importantes, como la glándula pineal, los núcleos habenulares y las estrías medulares. El epitálamo destaca también por resultar una estructura perteneciente al sistema límbico, por lo que desempeña un papel importante en el desarrollo de conductas instintivas y en la elaboración de sensaciones de placer y/o recompensa. Su principal característica es que contiene en su interior una de las glándulas neuroendocrinas más importantes, la hipófisis. Esta se halla entre los colículos superiores, colgando de la parte posterior envuelta por piamadre. Contiene neuronas, células glía y células secretoras especializadas llamadas pienalocitos, que sintetizan una hormona altamente importante, la melatonina. Esta se genera a partir de la serotonina y regula el ciclo de sueño vigilia. La producción de esta hormona aumenta por la noche y ayuda al descanso del organismo. A medida que avanza el día y las horas sin descanso se prolongan, la secreción de melatonina va disminuyendo. Cuando las cantidades de melatonina son escasas, el organismo responde con sensaciones de cansancio y sueño. Así pues, el epitálamo es una estructura principal en la regulación de los procesos del sueño, ya que contiene la glándula pineal en su interior. Las otras partes anatómicas de esta región son las estrías medulares, los núcleos habenulares, las estrías habenulares, el techo epitelial del tercer ventrículo y el trígono de la habénula. Esta última, posiblemente la más importante de todas: contiene en su interior dos núcleos habenulares: uno medial y otro lateral. Los núcleos habenulares se encargan de recibir aferencias de los núcleos septales y proyectan eferencias al núcleo interpeduncular, por lo que son regiones involucradas en el sistema límbico.

Funciones del diencéfalo

• Integración sensorial. Recibe casi toda la información sensorial del cuerpo (excepto el olfato). La procesa y la envía al córtex cerebral para su interpretación (función del tálamo).
• Regulación de la homeostasis. Mantiene el equilibrio interno del cuerpo. Controla variables como la temperatura corporal, el nivel de hambre y saciedad y la sed.
• Control del sistema endocrino. Regula la actividad de la hipófisis (glándula pituitaria). Influye en la liberación de hormonas.
• Regulación del sistema nervioso autónomo. Controla funciones involuntarias como frecuencia cardíaca, presión arterial o digestión.
• Regulación del sueño y ritmos biológicos. Participa en el ciclo sueño-vigilia. La glándula pineal secreta melatonina.
• Participación en emociones y conducta. Interviene en respuestas emocionales, como miedo, placer o agresividad. Está relacionado con el sistema límbico.
• Control del movimiento (subtálamo). Colabora en la coordinación motora y el control de movimientos.

Referencias

1. Gage, F.H. Regeneración cerebral. Investigación y Ciencia.
2. Holloway, M. Plasticidad cerebral. Investigación y Ciencia.
3. Interlandi, J. Romper la barrera cerebral. Investigación y Ciencia.
4. Jones, A.R., Overly, C.C. Atlas genético del cerebro. Mente y cerebro.
5. Mesa-Gresa, P., Moya-Albiol, L. Neurobiología del maltrato infantil: el “ciclo de la violencia”. Revista de Neurología.