Las características anatómicas peculiares de las divisiones del SNC están relacionadas con las funciones que desempeñan cada una para contribuir al funcionamiento general del sistema.

El principio general de simetría bilateral de la organización del SNC significa que los lados derecho e izquierdo del SNC tienen las mismas estructuras.

El Encéfalo anterior

El encéfalo anterior incluye las dos divisiones más rostrales: el diencéfalo y los hemisferios cerebrales. En los mamíferos constituye la parte más voluminosa del encéfalo por el gran desarrollo que adquieren los hemisferios cerebrales.

Los hemisferios cerebrales

Son dos grandes cuerpos que parecen cada uno la imagen especular del otro. En nuestra especie los hemisferios cerebrales recubren dorsal y lateralmente el diencéfalo, y gran parte del tronco del encéfalo y el cerebelo y tienen una superficie llamada corteza cerebral, que está muy plegada, por lo que casi dos tercios quedan escondidos en grandes y pequeñas hendiduras. Estas hendiduras que pueden ser más o menos profundas, hacen que los hemisferios humanos tengan la apariencia de una nuez. Estas características que diferencian los hemisferios cerebrales humanos de los de los otros mamíferos se fue adquiriendo en el proceso de evolución para adaptar su creciente tamaño a la capacidad del cráneo.

Las hendiduras de la superficie se denominan cisuras o surcos y las zonas elevadas entre cisuras se denominan giros o circunvoluciones cerebrales. Las cisuras más profundas perfilan las características de los hemisferios. Las más notables son la cisura longitudinal, que determina la separación de ambos hemisferios cerebrales en los polos anterior y posterior y las cisuras que delimitan los cuatro grandes lóbulos en la superficie de cada hemisferio cerebral. Estos lóbulos se denominan como el hueso craneal que los cubre y se perfilan por las cisuras del siguiente modo: el lóbulo frontal, se forma anterior a la cisura central (de Rolando), posterior a ésta se localiza el lóbulo parietal y posterior a la cisura parietooccipital se extiende el lóbulo occipital .En la cara lateral de los hemisferios, la cisura lateral (de Silvio) delimita el lóbulo temporal.

En cada uno de estos lóbulos se forman varias circunvoluciones entre las cisuras. Hay también dos lóbulos que no son visibles en la superficie de los hemisferios. Uno es el lóbulo de la ínsula, que está situado en la profundidad de la cisura lateral donde confluyen los lóbulos frontal, parietal y temporal.

El otro es el lóbulo límbico, que se localiza en la cara medial de los hemisferios formando un anillo de corteza que bordea el cuerpo calloso desde el lóbulo temporal al frontal. Su forma arqueada alrededor del cuerpo calloso se debe en gran medida a la circunvolución del cíngulo. Aunque contribuyen otras dos de menor tamaño. En la cara medial del lóbulo temporal, que se pliega sobre sí misma, se forma la circunvolución del hipocampo y la circunvolución dentada o giro dentado que no quedan expuestas en la superficie.

En la cara ventral de los hemisferios cerebrales se localizan las circunvoluciones prefrontales orbitarias y los bulbos olfatorios que extienden un pedúnculo de sustancia blanca -el tracto olfatorio- hastala corteza olfatoria del lóbulo temporal. A los bulbos olfatorios llegan los nervios olfatorios, el par craneal I, que es el único nervio craneal que entra en los hemisferios. Ambos hemisferios cerebrales están unidos centralmente por grandes tractos de sustancia blanca denominados comisuras. La más grande de estas comisuras es el cuerpo calloso.

El diencéfalo

El diencéfalo está cubierto dorsal y lateralmente por los hemisferios cerebrales por lo que tiene una posición central en el encéfalo anterior. Se organiza bajo los ventrículos laterales y alrededor del III ventrículo y se extiende en sentido antero-posterior desde el agujero interventricular (de Monro) y la lámina terminal (límite del III ventrículo). Sus dos componentes mayores son el tálamo y el hipotálamo.

El tálamo constituye la zona más dorsal del diencéfalo y ocupa toda su extensión anteroposterior. En conjunto, tiene la forma de dos estructuras ovoides, situadas bajo los ventrículos laterales y a cada lado del III ventrículo, que están unidas en el centro por un puente de sustancia gris denominado masa intermedia.

El hipotálamo se localiza ventral al tálamo. Se extiende desde el entorno de la lámina terminal hasta los cuerpos o núcleos mamilares. La parte ventral del hipotálamo queda visible en la cara ventral del encéfalo y forma una protuberancia, denominada tuber cinereum que se estrecha en la eminencia media, una estructura que bordea el suelo del III ventrículo y forma como un embudo que se prolonga en el tallo hipofisario del que pende la hipófisis. En la cara ventral también se distingue el quiasma óptico que está formado por las fibras del nervio óptico (par II) que es el único nervio craneal que entre al nivel del diencéfalo, conectando la retina con el encéfalo.

Los otros dos componentes son el subtálamo y el epitálamo. Que ocupan la zona posterior del diencéfalo. El epitálamo se sitúa en la parte posterior dorsal (en el techo del III ventrículo) adyacente al mesencéfalo. Y el subtálamo se ubica bajo el tálamo y posterior al hipotálamo, y se extiende hasta el mesencéfalo.

El Tronco del Encéfalo

El tronco del encéfalo está parcialmente cubierto por los hemisferios cerebrales y por el cerebelo y sólo queda visible en la cara ventral del encéfalo. Desde esta perspectiva tiene la apariencia de un “tronco” blanquecino, flanqueado por los nervios craneales que se extiende desde el diencéfalo hasta la médula espinal ventral. En la superficie tiene dos grandes surcos transversales, que delimitan sus tres componentes:

  1. El mesencéfalo. Se prolonga desde el diencéfalo hasta el surco superior. Es la división más pequeña del encéfalo. Lo más evidente en su cara ventral son los pedúnculos cerebrales, que están separados centralmente por una fosa profunda. La superficie dorsal se caracteriza por la presencia de cuatro pequeños abultamientos redondeados, dos a cada lado de la línea media, que son los colículos superiores e inferiores o tubérculos cuadrigéminos.
  2. El puente. Tiene una forma muy característica y fácil de identificar en la cara ventral, ya que aparece un abultamiento orientado transversalmente, está limitado por los surcos superior o pontino. En la superficie dorsal se localiza bajo IV ventrículo y lateralmente está flanqueado por los pedúnculos cerebelosos, que son los tres tractos de sustancia blanca que unen el tronco del encéfalo y el cerebelo.
  3. El bulbo raquídeo. Se extiende desde el surco bulbopontino hasta la médula espinal. En la cara ventral tiene una forma muy característica marcada por cuatro grandes prominencias alargadas: las dos centrales están formadas por sustancia blanca y se denominan pirámides y las dos laterales están marcadas por una estructura de sustancia gris que recibe el nombre de oliva. La decusación piramidal, que se forma cuando cada pirámide cruza al otro lado de la línea media, es otra estructura notable en esta cara y establece el límite caudal del bulbo raquídeo, y por tanto, del tronco del encéfalo, con la médula espinal. En la cara dorsal, el bulbo raquídeo presenta un surco medio, a cuyos lados se distinguen las columnas blancas dorsales, que están formadas por dos fascículos de sustancia blanca, que se ensanchan por debajo del IV ventrículo y terminan en dos núcleos que, en conjunto, se llaman núcleos de las columnas dorsales.

El Cerebelo

Representa aproximadamente el 10% del volumen total del encéfalo. Se localiza en la parte posterior del encéfalo, parcialmente cubierto por los hemisferios cerebrales y envolviendo la cara dorsal del tronco del encéfalo. Su ubicación rompe el eje longitudinal marcado por el tronco del encéfalo y la médula espinal. Al asilar el cerebelo se pueden observar los pedúnculos cerebelosos -superior, medio e inferior- que lo unen la tronco del encéfalo y lo conectan con el resto del encéfalo y la médula espinal.

La superficie del cerebelo se caracteriza porque tiene muchos pliegues, denominados folia. La parte dorsal es ligeramente aplanada y sus numerosos pliegues, son transversales y casi paralelos entre sí. Entre ellos hay grandes surcos o cisuras que dividen transversalmente el cerebelo en tres lóbulos: anterior y posterior en la superficie dorsal y floculonodular en la superficie ventral.

Los lóbulos transversales de la cara dorsal, a pesar de ser considerados clásicamente como divisiones relevantes, no parecen tener una relación precisa con su funcionamiento. Desde un punto de vista funcional, se considera que la superficie dorsal del cerebelo está parcelada longitudinalmente en tres zonas: una zona medial, formada por una estrecha banda central, denominada vermis, una zona intermedia, constituida por la parte de los hemisferios cerebelosos próxima al vermis, y una zona lateral o hemisferios laterales, formada por el resto de los hemisferios cerebelosos. Estas zonas longitudinales no son exclusivas de la superficie, sino que atraviesan todo el cerebelo y junto con el lóbulo floculonodular, constituyen las unidades funcionales del cerebelo.

La Médula Espinal

La médula espinal es como un tubo redondeado que se extiende a continuación del tronco del encéfalo, pero ya fuera de la cavidad craneal, está protegida por la columna vertebral y, aunque tiene una estructura continua, la inserción de cada par de nervios espinales delimita un trozo de médula espinal que se denomina segmento medular. Se considera que está parcelada en 31 segmentos (cervicales, torácicos, etc.) relacionados con los 31 pares de nervios espinales. Su grosos es similar al del dedo meñique, aunque es mayor en los ensanchamientos cervical y lumbar que son los niveles en los que se insertan los nervios espinales que inervan, respectivamente, los brazos y las piernas. En la zona más caudal su grosor disminuye hasta acabar formando el cono medular, del que sobresale una condensación de la meninge piamadre.

En la superficie dorsal y ventral hay varios surcos. Los surcos medios (el ventral es más ancho y profundo) marcan su estructura bilateral simétrica, y en los surcos laterales se insertan las raíces dorsales y ventrales de los nervios espinales. Los surcos permiten diferenciar con facilidad las zonas dorsal y ventral de la médula espinal.