Encéfalo

¿Qué es el encéfalo?

El encéfalo es la parte principal del sistema nervioso central, localizado en el cráneo y con funciones vitales básicas, razonamiento, juicio o control del comportamiento. Está dividido en tres partes: el prosencéfalo, el mesencéfalo y el rombencéfalo, también llamados cerebro anterior, medio y posterior, cada una contiene regiones cerebrales específicas que desempeñan actividades mentales diferentes. 

Se ubica en el centro del cerebro —sistema nervioso central– y realiza funciones muy diversas. De todas las funciones que desempeña, destaca el control de la actividad del cuerpo y recepción de información del interior y del exterior.

Dicho de otra forma, el encéfalo se encarga de asociar los componentes físicos con los psicológicos, así como adaptar la información del cerebro con la que se recibe del exterior mediante los sentidos.

Partes del encéfalo

El encéfalo es una región muy amplia, de hecho, es la estructura más voluminosa del cerebro de los humanos. Por eso, contiene miles de regiones diferentes dentro de él.

A nivel macroscópico, se divide en tres partes: el prosencéfalo, el mesencéfalo y el rombencéfalo.

• Prosencéfalo o cerebro anterior. El prosencéfalo es la porción anterior del encéfalo. Durante la gestación del embrión, es una de las primeras regiones que se desarrollan. Posteriormente, dentro del prosencéfalo aparecen dos regiones que abarcan su estructura: el telencéfalo y el diencéfalo.
  • Telencéfalo. Es la región superior y más voluminosa del prosencéfalo. Representa el nivel más elevado de integración somática y vegetativa. El telencéfalo contiene múltiples regiones cerebrales y realiza múltiples procesos mentales. El procesamiento de información procedente de los sentidos y otras regiones cerebrales son las más importantes. Pero también participa en funciones más elaboradas mediante el lóbulo frontal.
    Dentro del telencéfalo están:
    • Lóbulo occipital: realiza operaciones sensitivas visuales.
    • Lóbulo parietal: procesa información sensitiva y kinésica.
    • Lóbulo temporal: realiza procesos auditivos.
    • Lóbulo frontal: realiza funciones superiores como el juicio, el razonamiento, la percepción y el control motor.
    • Cuerpo estriado: recibe información de la corteza cerebral y los ganglios basales.
    • Rinencéfalo: región cerebral involucrada en el olfato.

• • Diencéfalo. Está ubicado debajo del telencéfalo y limita por su parte inferior con el mesencéfalo. Esta estructura contiene elementos cerebrales muy importantes. Los principales son el tálamo y el hipotálamo.
    • Hipotálamo. Es un órgano de dimensiones reducidas. Forma la base del tálamo, controla funciones viscerales autónomas e impulsos sexuales. Asimismo, desempeña actividades importantes en la regulación del apetito, la sed y el sueño.
    • Tálamo. Es la región más voluminosa e importante del diencéfalo. Su función principal radica en recoger información de todos los sentidos, excepto del olfato. Está directamente conectado con la corteza cerebral y desempeña funciones importantes en el desarrollo de emociones y sentimientos.
    • Subtálamo. Esta pequeña región se encuentra entre el tálamo y el hipotálamo. Recibe información del cerebelo y del núcleo rojo, y está compuesto principalmente por sustancia gris.
    • Epitálamo. Encima del tálamo se encuentra esta estructura, la cual comprende la glándula pineal y los núcleos habenulares. El epitálamo pertenece al sistema límbico y se encarga de producir melatonina.
    • Metatálamo. Encima del epitálamo está el metatálamo, una estructura que actúa como vía de paso para los impulsos nerviosos que circulan desde el pedúnculo inferior hasta la corteza auditiva.
    • Tercer ventrículo. Finalmente, en la parte más superior del diencéfalo encontramos un ventrículo que se encarga de amortiguar los golpes craneoncefálicos, con el objetivo de proteger las regiones inferiores del diencéfalo.

• Mesencéfalo o cerebro medio. Es la parte central del encéfalo. Constituye la estructura superior del tronco del encéfalo y se encarga de unir el puente de Varolio y el cerebelo con el diencéfalo. Su función principal es conducir los impulsos motores desde la corteza cerebral hasta el puente troncoencefálico. O lo que es lo mismo, de las regiones superiores del cerebro a las regiones inferiores, para que estos lleguen a los músculos. Transmite principalmente impulsos sensitivos y reflejos, y conecta la médula espinal con el tálamo. Dentro del mesencéfalo encontramos tres regiones principales:
  • Anterior: en esta región encontramos el tuber cinereum y la sustancia perforada posterior. Es un pequeño surco que tiene su origen en el nervio motor ocular.
  • Lateral: está formado por el brazo conjuntival superior y la cintilla óptica. Sus funciones son simplemente de conexión entre los tubérculos y los cuerpos geniculados.
  • Posterior: aquí se encuentran los cuatro tubérculos cuadrigéminos, unas eminencias redondeadas divididas en pares anteriores y superiores que modulan los reflejos visuales, y posteriores e inferiores, que modulan los reflejos auditivos.

• Rombencéfalo o cerebro posterior. Es la porción inferior del encéfalo. Rodea el cuarto ventrículo cerebral y limita por su parte inferior con la médula espinal. Está formado por dos partes principales: el metencéfalo, que contiene el cerebelo y la protuberancia, y el mielencéfalo, que contiene el bulbo raquídeo.
  • Metencéfalo. Es la segunda vesícula del encéfalo, y configura la parte superior del rombencéfalo. Contiene dos regiones principales y altamente importantes para el funcionamiento cerebral: el cerebelo y la protuberancia.
    • Cerebelo: su función principal trata de integrar las vías sensitivas y las vías motoras. Es una región rellena de conexiones nerviosas que permiten establecer conexión con la medula espinal y con las partes superiores del encéfalo.
    • Protuberancia: es la porción del tronco del encéfalo que se ubica entre el bulbo raquídeo y el mesencéfalo. Su función principal es parecida a la del cerebelo y se encarga de conectar el mesencéfalo con los hemisferios superiores del cerebro.

• • Mielencéfalo. Parte inferior del rombencéfalo. Esta región contiene el bulbo raquídeo, una estructura con forma de cono que transmite los impulsos de la médula espinal al encéfalo.

Funciones del encéfalo

• Control del movimiento. Coordina los movimientos voluntarios (caminar, escribir, hablar). Mantiene el equilibrio y la postura.
• Procesamiento de la información sensorial. Recibe e interpreta estímulos de vista, oído, tacto, gusto y olfato.
• Pensamiento y funciones cognitivas. Permite razonar, aprender, memorizar, resolver problemas, tomar decisiones.
• Regulación de emociones. Participa en sentimientos como alegría, miedo, tristeza o enojo.
• Control de funciones vitales. Regula funciones automáticas, como respiración, ritmo cardíaco, presión arterial y temperatura corporal.
• Lenguaje y comunicación. Comprende y produce el lenguaje hablado y escrito.
• Sueño y conciencia. Controla los ciclos de sueño y vigilia. Mantiene el estado de alerta y la conciencia.

Estructura celular del encéfalo

En el encéfalo hay dos tipos principales de células: las neuronas y las células gliales. Cada una de ellas realiza funciones distintas, aunque, en cantidad, abundan más las células gliales que las neuronas.

Las células gliales son células de tejido nervioso que realizan funciones auxiliares y complementarias a las neuronas. De este modo, estas células colaboran en la transmisión neuronal.

Además, las células gliales también se encargan de activar el procesamiento cerebral de la información en el organismo. Así, permiten el intercambio de información entre cuerpo y mente, motivo por el cual son tan abundantes en el encéfalo.

A diferencia de las células gliales, las neuronas son capaces de enviar señales a largas distancias, por lo que son menos abundantes que las células gliales. Las neuronas se encargan de transmitir la información neuronal de una parte a otra del cerebro, y permiten el funcionamiento del sistema nervioso central.  

Funcionamiento del encéfalo

El funcionamiento del encéfalo se produce gracias a la acción de las células que hay en su interior: las células gliales y las neuronas. La información se transmite entre las distintas partes del encéfalo, y entre este y la médula espinal. Esta transmisión se realiza mediante una larga red de neuronas interconectadas.

El encéfalo está adaptado para que cambios sutiles en el mecanismo de neurotransmisión provoquen respuestas diferentes. De este modo, la actuación varía en función del tipo de señal que se percibe.

Por ejemplo, ante la percepción de un estímulo de quemadura en la mano, el encéfalo activa rápidamente una red de fibras nerviosas que provocan un movimiento motor (retirar la mano) de forma inmediata.

Sin embargo, otro tipo de estímulos, como la obtención de información visual al leer un artículo, activa un proceso de razonamiento mucho más lento.

De este modo, el encéfalo posee una enorme capacidad de adaptación al medio. Controla funciones muy distintas pero a la vez interconectadas, y modula el funcionamiento de múltiples sustancias químicas.

De hecho, se calcula que en el encéfalo hay más de 50 moléculas distintas que pueden modificar y modular el funcionamiento cerebral. Asimismo, se calcula que un encéfalo humano cuenta con más de 150.000 millones de neuronas.

Neuroplasticidad del encéfalo

La neuroplasticidad es el proceso mediante el cual el cerebro regula su actividad y se adapta a distintas situaciones. Gracias a la neuroplasticidad el cerebro tiene capacidad de modificar su organización neuronal para maximizar su actividad.

El encéfalo es una de las regiones principales donde se encuentra esta capacidad, por lo que se concluye que su funcionamiento no es estático, y se modifica constantemente.

Este cambio de paradigma de la neurociencia, definido por el psiquiatra Norman Dodge, pone de manifiesto la inmensa capacidad del encéfalo.

Enfermedades relacionadas con el encéfalo

El encéfalo es uno de los órganos más importantes del cuerpo. De hecho, la disfunción del encéfalo provoca la muerte inmediata, de la misma forma que sucede con el corazón.

Esto se ve claramente reflejado en los accidentes cerebrovasculares, una causa importante de muerte y daño cerebral grave.

Cuando el encéfalo no deja de funcionar pero sufre lesiones, se pueden desarrollar múltiples enfermedades.

De forma general, gracias a la capacidad de plasticidad neuronal del encéfalo, daños leves en esta región del cerebro solo producen un enlentecimiento de la transmisión de información. Esto suele traducirse en la mayoría de casos con una disminución notable de la inteligencia y la memoria.

Daños más graves en el encéfalo, como los producidos por enfermedades neurodegenerativas, provocan peores resultados. El alzhéimer, el párkinson o la enfermedad de Huntington son patologías que provocan muerte neuronal en el encéfalo.

Estas patologías suelen originar síntomas como pérdida de memoria, dificultades para caminar o trastornos mentales, y poco a poco (a medida que mueren las células del encéfalo) deterioran todas las funciones del organismo.

Por otro lado, las alteraciones mentales como la depresión, la esquizofrenia o el trastorno bipolar, también se explican debido a la desregulación del funcionamiento del encéfalo.

También existen enfermedades infecciosas que afectan al encéfalo mediante virus o bacterias. Las más conocidas son la encefalitis, la encefalopatía espongiforme bovina y la enfermedad de Lyme.

Finalmente, algunos desórdenes del encéfalo resultan congénitos. Patologías como la enfermedad de Tay-Sachs, el síndrome de X frágil, el síndrome de Down, o el síndrome de Tourette, son alteraciones genéticas que afectan gravemente al encéfalo.

Referencias

1. Bear, M.F., Barry, W., Connors, M.A. Neuroscience. Lippincott Williams & Wilkins.
2. Carlson, N.R. Fisiología de la Conducta (11 Edición). Pearson Educación.
3. Holloway, M. Plasticidad cerebral. Investigación y Ciencia.
4. Pocock, G., Richards, C.D. Fisiología Humana. 1ª ed. Ed. Masson.
5. Pocock, G., Richards, C.D. Fisiología Humana. 2ª ed. Ed. Masson.