El Sistema Nervioso Central incluye el encéfalo y la médula espinal, las partes del SN que se localizan respectivamente dentro del cráneo y de la columna vertebral. El Sistema Nervioso Periférico está formado por los ganglios y nervios que comunican el SNC con el resto de nuestro organismo. A nivel funcional ambos están íntimamente relacionados. Las neuronas del SNP localizadas en los ganglios, recogen información a través de los receptores sensoriales de lo que ocurre en nuestro cuerpo y en nuestro entorno, y la transmiten a las neuronas del SNC. Aunque hay algunas excepciones, la información llega a las neuronas de la médula espinal y del tronco del encéfalo, a través de los nervios espinales y los nervios craneales respectivamente. Las neuronas de la médula espinal y del tronco del encéfalo establecen contactos con las de otras zonas del SNC para procesar la información recibida. Finalmente la información queda almacenada o emitimos una respuesta. Para emitir una respuesta las neuronas del SNC dan órdenes que a través del SNP llegan a los órganos efectores (músculos y glándulas). Esta sería una división del SN en términos anatómicos.
Desde el punto de vista funcional, podemos establecer una diferenciación de los sistemas neurales considerando las conductas en las que intervienen. Así distinguimos sistemas sensoriales que recogen información del entorno y sistemas motores que generan movimiento y otro tipo de respuestas. Entre los dos sistemas hay una gran cantidad de circuitos que median las funciones más complejas como por ejemplo nuestra capacidad de pensar y sentir, expresarnos, etc. Se les ha denominado en su conjunto sistemas de asociación y constituyen la mayor parte de nuestro encéfalo.
Ejes y planos de referencia
La compleja organización del SN requiere un procedimiento que permita situar con precisión tanto la posición absoluta de las distintas estructuras como su posición en relación a las demás.
El conjunto del encéfalo y la médula espinal está organizado a lo largo de los ejes rostro-caudal y dorso-ventral del cuerpo. Al eje rostro-caudal se le conoce como neuroeje y constituye una línea imaginaria trazada desde la parte frontal del encéfalo hasta el final de la médula espinal para establecer los términos direccionales que se emplean en Neuroanatomía.
Perpendicular al eje rostro- caudal se sitúa el eje dorso-ventral, que va de la espalda al abdomen. Las direcciones dorsal y ventral corresponden a las zonas superior e inferior del animal. A las estructuras que se encuentran próximas a la línea media se las denomina mediales y a las que se sitúan hacia los lados laterales.
En humanos el neuroeje no es una línea recta, ya que debido a nuestra postura erecta, la cabeza forma un ángulo con nuestro cuerpo. Dorsal significa posterior o hacia atrás para el tronco del encéfalo y la médula espinal, y superior cuando nos situamos en el encéfalo anterior. Ventral es anterior para la médula y el tronco del encéfalo, pero indica la parte inferior cuando nos referimos al encéfalo anterior. La dirección caudal señala hacia la parte inferior para médula espinal y el tronco del encéfalo, pero hacia la parte posterior para el encéfalo anterior.
Para estudiar la estructura interna del SN es necesario realizar cortes o secciones y, como es una estructura tridimensional, suele seccionarse en tres planos principales que proporcionan una visión bidimensional:
- El corte sagital se realiza en plano vertical. El corte mediosagital , a lo largo de la línea media, divide el SN en dos mitades simétricas, derecha e izquierda. Los cortes paralelos a éste se denominan parasagitales.
- El corte horizontal se realiza en el plano paralelo al suelo y divide el encéfalo en partes superior e inferior.
- El corte frontal o coronal se realiza en el plano del rostro. A este corte también se le llama transversal, pero puede dar lugar a confusión puesto que también se denominan cortes transversales a los cortes que se realizan de la médula espinal paralelos al suelo y por tanto paralelos a los cortes horizontales del encéfalo.
Otros términos importantes son los referentes a las vías. Se denominan vías aferentes a las fibras (conjunto de axones) que llevan la información hasta el SNC y vías eferentes a las que se dirigen desde el SNC hacia zonas periféricas. Las vías que conducen información sensorial desde los órganos receptores al encéfalo son vías aferentes, mientras que el control motor de los músculos y otros órganos se ejerce a través de vías eferentes. Dentro del SNC, cada núcleo o estructura también recibe aferencias desde diferentes núcleos y su vez envía eferencias a otros núcleos. Estos términos también se aplican a las neuronas, las neuronas que transportan información hacia la médula espinal o el encéfalo se denominan neuronas aferentes. Las que envían información fuera del encéfalo o de la médula espinal se denominan eferentes.
Otro grupo de términos destaca las interrelaciones que existen entre los lados derecho e izquierdo del cuerpo. Ipsilateral designa a las estructuras del mismo lado y se habla de vía ipsilaterales cuando conectan zonas del mismo lado del cuerpo, estructuras del mismo lado del SN. Contralateral hace referencia a las estructuras situadas en lados contrarios. Por tanto, las vías contralaterales se inician en un lado del cuerpo y acaban en otro. Si las estructuras nerviosas se ubican de forma simétrica en cada hemisferio cerebral, se denominan bilaterales.
Divisiones del Sistema Nervioso Central
Nuestros SNC es una estructura muy compleja pero altamente organizada. Incluye la médula espinal y el encéfalo.
En los primeros días de la vida de cualquier vertebrado, el SNC se parece a un tubo cuyas paredes se convertirán en tejido nervioso y su interior en los ventrículos cerebrales. En las etapas más tempranas, el tubo neural es una estructura recta, pero en poco tiempo la parte anterior presenta tres prominencias primarias (día 28 de gestación humana): el prosencéfalo (o cerebro anterior), el metencéfalo (cerebro medio) y el robencéfalo (cerebro posterior). Pocos días después ( día 36 en gestación humana) el prosencéfalo y el robencéfalo se dividen en dos partes distinguiéndose por tanto cinco zonas: el prosencéfalo se divide en telencéfalo y diencéfalo. El telencéfalo dará lugar a los hemisferios cerebrales y a las estructuras profundas. En el diencéfalo se desarrollan el tálamo y el hipotálamo.
Simultaneamente a la división del prosencéfalo, en el robencéfalo se diferencian dos estructuras: el metencéfalo que dará lugar al puente o protuberancia y al cerebelo, y el mielencéfalo que es el origen del bulbo raquídeo.
Una vez que se ha completado el desarrollo en el encéfalo adulto se distinguen seis divisiones principales: el bulbo raquídeo, puente o protuberancia, cerebelo, mesencéfalo, diencéfalo y hemisferios cerebrales. El bulbo raquídeo, el puente y el mesencéfalo forman una estructura continua llamada tronco del encéfalo, mientras que el diencéfalo y los hemisferios cerebrales constituyen en encéfalo anterior.
Organización del Sistema Nervioso Periférico
El SNP está formado por ganglios y por nervios. Los ganglios son agrupaciones de células nerviosas que se localizan fuera del SNC. Los nervios son conjuntos de axones o fibras que ponen en comunicación el encéfalo y la médula espinal con el resto del cuerpo. El SNP está integrado por el Sistema Nervioso Somático y el Sistema Nervioso Visceral o Autónomo. Ambas divisiones constan de un componente sensorial (aferente) y un componente motor (eferente).
El Sistema Nervioso Somático nos permite interaccionar con el mundo que nos rodea. Las fibras aferentes llevan información al SNC de los cambios que detectan los receptores localizados en la piel, los músculos esqueléticos y los órganos de los sentidos. Estas fibras aferentes están formadas por los axones de las neuronas sensoriales cuyos somas se encuentran en los ganglios localizados en la proximidad del tronco del encéfalo y de la médula espinal. Las fibras eferentes se dirigen desde el SNC a la musculatura esquelética o estriada para controlar su movimiento. Están formadas por los axones de las neuronas motoras cuyo cuerpo celular se localiza en el SNC.
El Sistema Nervioso Autónomo participa en la regulación del ambiente interno del organismo ajustando la respuesta de las glándulas, vasos sanguíneos y órganos internos en función de las condiciones a las que el organismo está sometido. Se denominó SN autónomo porque parecía gobernarse por sí mismo, aunque hoy se sabe que está bajo el control del SNC y que puede ejercer un control consciente sobre él.
Incluye fibras aferentes que llevan información al SNC del estado de los órganos internos y fibras eferentes que ejercen el control de la musculatura lisa, del músculo cardiaco y de las diferentes glándulas para regular funciones como la actividad del sistema vascular y digestivo. El sistema nervioso autónomo tiene dos divisiones: el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático.
Algunos de los del SNP parten del encéfalo, son los nervios craneales. El resto son nervios espinales o raquídeos porque se originan en la médula espinal. Las fibras que componen los nervios espinales y craneales pueden ser aferentes (sensoriales) o eferentes (motoras) y llevar a cabo la inervación de estructuras somáticas o de estructuras viscerales. La combinación de estos dos criterios de clasificación hace que los nervios puedan contener cuatro tipo de fibras nerviosas:
- Fibras aferentes somáticas que transmiten información el SNC procedente de la piel, los músculos esqueléticos y los órganos de los sentidos.
- Fibras aferentes viscerales que llevan información al SNC del estado de los órganos internos
- Fibras eferentes somáticas que se dirigen desde SNC a la musculatura esquelética para controlar su movimiento.
- Fibras eferentes viscerales que ejercen el control motor de la musculatura lisa, del músculo cardíaco y de las glándulas.
Nervios Craneales
Los nervios craneales9 son los nervios que parten del encéfalo. La mayoría surgen del tronco del encéfalo y después de salir de la cavidad craneal se dirigen a sus respectivos destinos periféricos. La mayor parte de ellos llegan a estructuras de la cabeza y el cuello a los que proporcionan inervación sensorial y motora. Existen doce pares de nervios craneales, algunos pertenecen exclusivamente al SN somático, mientras que otros incluyen componentes del SN autónomo. Algunos llevan información en la dirección opuesta, desde el SNC a diferentes zonas de nuestro cuerpo, es decir, son principalmente motores, mientras que un tercer tipo son mixtos, combinan funciones sensoriales y motoras. En los nervios craneales las fibras sensoriales y las motoras entran y salen del tronco del encéfalo en el mismo punto. Los nervios craneales clasificados como nervios motores contienen una pequeña porción de fibras sensoriales. Se trata de fibras que llevan información referente a la tensión de los músculos controlados por las fibras motoras del mismo nervio motor.
Los núcleos a donde llegan las fibras sensoriales y los núcleos de origen de las fibras motoras de los pares craneales se sitúan en el tronco del encéfalo con excepción de los núcleos de los dos primeros nervios craneales, exclusivamente sensoriales : el nervio olfatorio (I) compuesto por axones de neuronas cuyas dendritas y cuerpos celulares están en la mucosa olfatoria, termina en el bulbo olfatorio, a nivel del telencéfalo. El nervio óptico (II) está formado por axones de células de la retina que llevan información visual de los ojos al encéfalo. Los dos nervios ópticos se unen en el quiasma óptico donde algunas fibras de cada nervio cruzan al lado opuesto y, a partir de aquí, a través del tracto óptico, la información visual llega al tálamo.
De los nervios troncoencefálicos, los nervios oculomotor(III) y troclear IV salen del mesencéfalo y tienen una función motora sobre la musculatura del ojo.
A nivel del puente hay cuatro nervios craneales. En mitad del puente se sitúa el nervio trigémino (V), un nervio mixto que controla funciones tanto sensoriales como motoras. Las tres ramas sensoriales de este nervio proporcionan información sensorial de diferentes zonas de la cara, la boca y la lengua, mientras que las fibras motoras, entre otras funciones, inervan los músculos de la mandíbula que controlan la masticación.
Los otros nervios se sitúan en la intersección del puente y del bulbo raquídeo. Entre ellos está el nervio facial (VII) que es un nervio mixto con un componente motor somático que inerva la musculatura que controla la expresión facial, y fibras del sistema nervioso autónomo que se dirigen a las glándulas salivales y lacrimales. Las fibras sensoriales recogen información de papilas gustativas de los dos tercios anteriores de la lengua y median el sentido del gusto.
Los demás nervios craneales se localizan en el bulbo raquídeo. Entre ellos, el nervio vago (X) que cuenta con numerosas ramas que llegan a diferentes estructuras de la cabeza (faringe, laringe y tráquea) y del tronco (corazón, pulmones, y sistema digestivo). Es un nervio mixto que interviene en el control de una diversidad de funciones tanto somáticas como viscerales. Llega a la musculatura estriada del paladar, la faringe y la laringe para controlar la deglución. Recoge información sensorial de gran parte de las vísceras del tórax y del abdomen, y llega a la mayoría de las fibras del sistema nervioso autónomo que ejercen un control sobre las funciones de estos órganos, como es el caso de la frecuencia cardiaca, la secreción gástrica y el peristaltismo intestinal.
Nervios espinales
Los nervios espinales son los que parten de la médula espinal y se distribuyen por todo el cuerpo. La médula espinal es una estructura larga y cónica protegida por la columna vertebral, que se extiende desde la base del cráneo hasta el límite de la segunda vértebra lumbar. Desempeña dos funciones principales:
- sirve de conducto para las vías nerviosas que se dirigen al encéfalo y proceden del mismo,
- cumple una función integradora para algunas actividades reflejas que se desarrollan sin mediación encefálica.
La médula espinal participa directamente tanto en la recepción de información sensorial procedente de las extremidades, del tronco y de muchos órganos internos, como el control de los movimientos del cuerpo y en la regulación de las funciones viscerales.
La médula espinal es la única estructura del SNC con un patrón claro de segmentación. Los 31 pares de nervios espinales salen de la médula a través de los agujeros intervertebrales localizados entre dos vértebras sucesivas. Existe un par de nervios, uno a cada lado, para cada segmento vertebral de la médula.
Como cada par de nervios espinales se asocia con una vértebra, se denominan de acuerdo a la zona de la columna vertebral de la que parten. Por tanto, los ocho primeros pares de nervios espinales se denominan cervicales, los doce siguientes torácicos, los diez siguientes se dividen entre lumbares y sacros, y por último, hay un par de nervios cocígeos muy pequeños.
Cada nervio espinal está unido a la médula espinal por medio de dos raíces una raíz ventral (anterior) y una raíz dorsal (posterior). La raíz dorsal de cada nervio espinal se identifica fácilmente por la existencia de un abultamiento denominado ganglio de la raíz dorsal o ganglio raquídeo.
Las raíces ventrales están formadas por los axones de las neuronas de la médula espinal que controlan la actividad de los músculos esqueléticos (fibras eferentes somáticas) y los axones de las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo que llegan hasta la musculatura lisa y las glándulas (fibras eferentes viscerales). Las raíces dorsales están constituidas por axones que llevan información de entrada desde los receptores sensoriales de los músculos, la piel (fibra aferentes somáticas) y viscerales (fibras aferentes viscerales) hasta la médula espinal. Los cuerpos celulares de estas neuronas que envían información sensorial a la médula espinal se localizan en los ganglios de la raíz dorsal, situados fuera del SNC dentro de los agujeros intervertebrales. Por tanto, cada raíz está formada por un solo tipo de fibras, aferentes (sensoriales) en el caso de las dorsales y eferentes o motoras, las ventrales, pero cuando se unen para formar el nervio espinal este contiene tanto axones sensoriales como motores; son nervios mixtos.
Una lesión que afecte a los nervios espinales produce pérdidas en funciones tanto sensoriales como motoras, mientras que la lesión específica de raíces dorsales o ventrales afectará funciones sensoriales o motoras respectivamente.