Sistema nervioso humano

¿Qué es el sistema nervioso humano?

El sistema nervioso humano es el conjunto de células especializadas en el transporte de señales eléctricas. Controla y regula la mayoría de las funciones del cuerpo, desde la captación de los estímulos mediante los receptores sensoriales hasta las acciones motoras que se ejecutan para dar una respuesta, pasando por la regulación involuntaria de los órganos internos.

En los seres humanos, el sistema nervioso está compuesto de dos partes principales: el sistema nervioso periférico (SNP) y el sistema nervioso central (SNC). El sistema nervioso central abarca el cerebro y la médula espinal.

El sistema nervioso periférico está formado por nervios, que conectan el sistema nervioso central a cada parte del cuerpo. Los nervios que transmiten señales del cerebro se llaman nervios motores o eferentes, y los que transmiten información del cuerpo al sistema nervioso central se denominan sensitivos o aferentes.

A nivel celular, el sistema nervioso se define por la presencia de un tipo de célula llamada neurona, o “célula nerviosa”. Las neuronas tienen estructuras especiales que les permiten enviar señales de forma rápida y precisa a otras células.

Las conexiones entre las neuronas pueden formar circuitos y redes neuronales que generan la percepción del mundo y determina su comportamiento. Además de neuronas, el sistema nervioso contiene otras células especializadas llamadas células gliales (o glía), que proporcionan soporte estructural y metabólico.

El mal funcionamiento del sistema nervioso puede ocurrir como resultado de defectos genéticos, daño físico por trauma o toxicidad, infección o por envejecimiento.

El sistema nervioso periférico

A nivel funcional, dentro del sistema nervioso periférico se diferencian el sistema nervioso autónomo (SNA) y el sistema nervioso somático (SNSo).

El sistema nervioso autónomo está implicado en la regulación automática de los órganos internos. El sistema nervioso somático es el encargado de captar la información sensorial y de permitir movimientos voluntarios, como saludar con la mano o escribir.

El sistema nervioso periférico está compuesto principalmente por los ganglios y los nervios craneales.

Sistema nervioso autónomo

El sistema nervioso autónomo (SNA) se divide en el sistema simpático y en el sistema parasimpático, y está implicado en la regulación automática de los órganos internos.

El sistema nervioso autónomo, junto con el sistema neuroendocrino, se encarga de regular el equilibrio interno de nuestro organismo, bajando y subiendo los niveles hormonales, la activación de las vísceras, etc.

Para ello, lleva información desde los órganos internos hasta el sistema nervioso central a través de las vías aferentes, y emite información desde el sistema nervioso central hasta las glándulas y la musculatura.

Incluye la musculatura cardíaca, la lisa de la piel (que inerva los folículos pilosos), la lisa de los ojos (que regula la contracción y dilatación de las pupilas), la lisa de los vasos sanguíneos y la lisa de las paredes de los órganos internos (aparato gastrointestinal, hígado, páncreas, sistema respiratorio, órganos reproductivos, vejiga, etc.).

Las fibras eferentes se organizan formando dos sistemas distintos, denominados sistema simpático y parasimpático.

• El sistema nervioso simpático principalmente se encarga de prepararnos para actuar cuando percibimos un estímulo saliente, activando una de las respuestas automáticas, que pueden ser de huida, congelación o ataque.
• El sistema nervioso parasimpático, por su parte, mantiene la activación del estado interno de forma óptima, aumentando o disminuyendo su activación según sea necesario.

Sistema nervioso somático

El sistema nervioso somático es el encargado de captar la información sensorial. Para ello, utiliza los nervios sensoriales repartidos por todo el cuerpo, que distribuyen la información hasta el sistema nervioso central y así transportan las órdenes del sistema nervioso central hasta los músculos y órganos.

Es la parte del sistema nervioso periférico asociada con el control voluntario de los movimientos corporales. Consiste en nervios aferentes o nervios sensoriales, y nervios eferentes o nervios motores.

Los nervios aferentes son responsables de transmitir la sensación del cuerpo al sistema nervioso central. Los nervios eferentes son responsables de enviar órdenes del sistema nervioso central al cuerpo, estimulando la contracción muscular. El sistema nervioso somático tiene de dos partes:

• Nervios craneales. Existen 12 pares de nervios craneales que surgen del encéfalo, encargados de transportar la información sensorial, controlar algunos músculos y regular algunas glándulas y órganos internos.
  • I. Nervio olfativo. Recibe la información sensorial olfativa y la lleva hasta el bulbo olfatorio, localizado en el cerebro.
  • II. Nervio óptico. Recibe la información sensorial visual y la transmite hasta los centros cerebrales de la visión a través del nervio óptico, pasando por el quiasma.
  • III. Nervio motor ocular interno. Se encarga de controlar los movimientos oculares y regular la dilatación y contracción de la pupila.
  • IV. Nervio troclear. Se encarga de controlar los movimientos oculares.
  • V. Nervio trigémino. Recibe información somatosensitiva (como calor, dolor, texturas…) de los receptores sensoriales de la cara y la cabeza y controla los músculos de la masticación.
  • VI. Nervio motor ocular externo. Controla los movimientos oculares.
  • VII. Nervio facial. Recibe información gustativa de los receptores de la lengua (de los situados en la parte media y anterior) e información somatosensorial de las orejas y controla los músculos necesarios para realizar expresiones faciales.
  • VIII. Nervio vestibulococlear. Recibe información auditiva y controla el equilibrio.
  • IX. Nervio glosofaríngeo. Recibe información gustativa de la parte más posterior de la lengua, información somatosensorial de la lengua, las amígdalas y la faringe y controla los músculos necesarios para deglutir (tragar).
  • X. Nervio vago. Recibe información sensitiva de las glándulas, la digestión y la tasa cardiaca y manda información a los órganos y a los músculos.
  • XI. Nervio accesorio espinal. Controla los músculos del cuello y la cabeza que se usan para su movimiento.
  • XII. Nervio hipogloso. Controla los músculos de la lengua.
• Nervios espinales. Los nervios espinales conectan los órganos y músculos con la médula espinal. Se encargan de llevar información de los órganos sensoriales y viscerales hasta la médula, y transmitir las órdenes de la médula hasta la musculatura esquelética y lisa y las glándulas. Estas conexiones controlan los actos reflejos, que se realizan de manera tan rápida e inconsciente porque la información no tiene que ser procesada por el cerebro antes de emitir una respuesta, esta es directamente controlada por la médula. En total, existen 31 pares de nervios espinales que salen de manera bilateral de la médula a través del espacio que hay entre las vértebras, denominados agujeros invertebrales.

Sistema nervioso central

A nivel neuroanatómico, se pueden distinguir dos tipos de sustancias en el sistema nervioso central: la blanca y la gris. La sustancia blanca es la formada por los axones de las neuronas y el material estructural, mientras que la sustancia gris está formada por los somas neuronales, donde se encuentra el material genético y las dendritas.

• Encéfalo. El encéfalo se compone a su vez de múltiples estructuras: corteza cerebral, ganglios basales, sistema límbico, diencéfalo, tronco del encéfalo y cerebelo.
  • Corteza cerebral. Puede dividirse anatómicamente en lóbulos, separados por surcos. Los más reconocidos son los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital, aunque algunos autores postulan que también existe el lóbulo límbico. La corteza está dividida a su vez en dos hemisferios, el derecho y el izquierdo, de manera que los lóbulos están presentes de forma simétrica en ambos, existiendo un lóbulo frontal derecho y otro izquierdo, un lóbulo parietal derecho e izquierdo, y así sucesivamente. Los hemisferios cerebrales están divididos por la cisura interhemisférica, mientras que los lóbulos están separados por diferentes surcos. La corteza cerebral también puede categorizarse a partir de funciones en corteza sensorial, corteza de asociación y lóbulos frontales.
    • Corteza sensorial. Recibe información sensorial del tálamo, que recibe la información a través de los receptores sensoriales, exceptuando la corteza olfativa primaria, que recibe la información directamente de los receptores sensoriales. La información somatosensorial llega a la corteza somatosensorial primaria, localizada en el lóbulo parietal (en la circunvolución postcentral). Cada información sensorial llega a un punto concreto de la corteza formando un homúnculo sensorial. Las áreas cerebrales correspondientes a los órganos no siguen el mismo orden con el que se disponen en el cuerpo, ni tienen una relación de tamaño proporcionada. Las zonas corticales más grandes, en comparación con el tamaño de los órganos, son las manos y los labios, ya que en esta zona hay una alta densidad de receptores sensoriales. La información visual llega a la corteza visual primaria, localizada en el lóbulo occipital (en la cisura calcarina), y dicha información tiene una organización retinotópica. La corteza auditiva primaria se localiza en el lóbulo temporal (área 41 de Broadman), siendo la encargada de recibir la información auditiva y establecer una organización tonotópica. La corteza gustativa primaria se localiza en el opérculo frontal y en la ínsula anterior, mientras que la corteza olfativa se localiza en la corteza piriforme.
    • Corteza de asociación. Incluye la primaria y la secundaria. La corteza de asociación primaria se encuentra adyacente a la corteza sensorial e integra todas las características de la información sensorial percibida como el color, la forma, la distancia, el tamaño, etc., de un estímulo visual. La corteza de asociación secundaria se encuentra en el opérculo parietal y procesa la información integrada para enviarla a estructuras más “avanzadas” como los lóbulos frontales, y que estas estructuras la pongan en contexto, le den un significado y la hagan consciente.
    • Lóbulos frontales. Se encargan de realizar el procesamiento de la información de alto nivel e integran la información sensorial con los actos motores que se realizan para actuar de una manera acorde con los estímulos percibidos. Además, realizan una serie de tareas complejas, típicamente humanas, denominadas funciones ejecutivas.
  • Ganglios basales. Los ganglios basales se encuentran en el cuerpo estriado e incluyen principalmente el núcleo caudado, el putamen y el globo pálido. Estas estructuras están conectadas entre sí y, junto con la corteza cerebral motora y de asociación a través del tálamo, su función principal es controlar los movimientos voluntarios.
  • Sistema límbico. Está formado por estructuras subcorticales, es decir, que se encuentran por debajo de la corteza cerebral. Entre las estructuras subcorticales que la integran destaca la amígdala, y entre las corticales el hipocampo. La amígdala tiene forma de almendra y está formada por una serie de núcleos que emiten y reciben aferencias y eferencias de diferentes regiones. Esta estructura está relacionada con múltiples funciones, como el procesamiento emocional (sobre todo de las emociones negativas) y su efecto sobre los procesos de aprendizaje y memoria, la atención y algunos mecanismos perceptivos. Por su parte, el hipocampo es un área cortical con forma de caballito de mar y se comunica de forma bidireccional con el resto de la corteza cerebral y con el hipotálamo. Esta estructura es especialmente relevante para el aprendizaje, ya que es la encargada de consolidar la memoria, es decir, de transformar la memoria a corto plazo o inmediata en memoria a largo plazo.
  • Diencéfalo. Se encuentra en la parte central del encéfalo y se compone principalmente de tálamo e hipotálamo. El tálamo tiene varios núcleos con conexiones diferenciadas, siendo muy importante en el procesamiento de la información sensorial, ya que coordina y regula la información que le llega de la médula espinal, del tronco y del propio diencéfalo. De manera que toda la información sensorial pasa primero por el tálamo antes de llegar a la corteza sensorial (exceptuando la información olfativa). El hipotálamo está formado por varios núcleos ampliamente relacionados entre sí. Además de con otras estructuras tanto del sistema nervioso central como del periférico, como la corteza, el tronco, la médula espinal, la retina y el sistema endocrino. Su función principal es integrar la información sensorial con otro tipo de información, por ejemplo, información emocional, motivacional o experiencias previas vividas.
  • Tronco del encéfalo. Se localiza entre el diencéfalo y la médula espinal. Está compuesto por bulbo raquídeo, protuberancia y mesencéfalo. Esta estructura recibe la mayoría de la información motora y sensorial periférica y su función principal es integrar la información sensorial y motora.
  • Cerebelo. El cerebelo está en la parte posterior del cráneo, detrás del tronco, y tiene la forma de un cerebro pequeño, con la corteza en la superficie y la sustancia blanca en su interior. Recibe e integra información principalmente de la corteza cerebral y del tronco del encéfalo. Sus funciones principales son la coordinación y adaptación de los movimientos a las situaciones, así como el mantenimiento del equilibrio.
• Médula espinal. Va desde el cerebro hasta la segunda vértebra lumbar. Su función principal es conectar el sistema nervioso central con el sistema nervioso periférico, por ejemplo, llevando las órdenes motoras del encéfalo hasta los nervios que inervan los músculos para que estos den una respuesta motora. Además, puede poner en marcha respuestas automáticas al recibir algún tipo de información sensorial muy relevante, como un pinchazo o una quemadura, sin que dicha información pase por el encéfalo.

Referencias

1. Dauzvardis, M., McNulty, J. Craneal nerves. Recuperado de stritchschooloofmedicine.com.
2. Redolar, D. Introducción a la organización del sistema nervioso. Neurociencia Cognitiva. Médica Panamericana S.A.