FILOGENIA DEL SISTEMA NERVIOSO UNAM-FESI 29 enero 2013

Filogenia de los seres vivos • Es el estudio del origen y evolución de los seres vivos,

desde sus formas mas simples hasta las más complejas

• Evolución: Cambiar a través del tiempo

•  ¿Conocen los detalles de la teoría de la evolución de las especies y la selección natural?

Primero: •  ¿Cual es el propósito de un ser vivo?

Propósito

Propósito •  La perpetuación de la especie, a través de la transmisión

de la información genética. • El ácido Desoxi-Ribo-Nucléico contiene absolutamente

toda la información definida para este propósito.

• El DNA se encuentra en las células, y se duplica, transcribe, transporta y replica constantemente. A nivel celular, o multiorganísmico. •  En el se encuentran todas las estrategias aprendidas en años de

evolución, para darle éxito a una especie (como la humana) •  Estas estrategias se manifiesta en dos aspectos: a) En la forma y

la función que tenemos, b) En la conducta de cada individuo

Toda esta actividad se centra en un solo objetivo: Homeostasis

¿Cual es la definición de Canon de la homeóstasis?

Por lo tanto • Nuestro aprendizaje genético, de cada individuo en la

especie, nos ha dado las mejores herramientas posibles para: •  Nacer •  Crecer •  Reproducirnos •  Morir

• El ser humano le ha dado significados muy particulares y específicos a cada función. Pero cuando se dejan de cumplir, deja de tener sentido la existencia de una especie, y llega la amenaza de la extinción.

¿Estamos cumpliendo estos propósitos fundamentales?

Evolución del sistema nervioso humano •  Las estrategias de supervivencia, y de conducta en

general, son producto de una larga evolución.

• El estudio de cómo se han ido incorporando estas funciones hasta llegar al sistema nervioso humano, se le conoce como filogenia del sistema nervioso.

Principios unificadores: Esto quiere decir que en todas las

especies desde la bacteria hasta el elefante: •  Las neuronas (o células excitables) funcionan igual • En todas hay mecanismos de estimulo-respuesta • En todas hay niveles de organización neural. • En todas, los niveles se van agregando

Nivel básico • Monocelular. Una sola célula tiene en si misma las

funciones digestivas, de protección de alimentación y neural.

• Para la función neural, se requiere relación y control •  Poder identificar un estímulo, discriminarlo, y tomar una respuesta

a este •  Poder recabar información del medio interno y externo. Acoplarse

a su propio sistema homeostático.

Ejemplos

•  Una amibaes sensible a estímulos químicos o físicos= Taxias La respuesta con aumento,

direccion o ritmo de movmimientos, se le llama Kinesias

¿Célula-neurona? • En seres unicelulares, se pueden desarrollar ciertas

funciones neurales. Siempre y cuando una célula cumpla un solo criterio: Sea excitable.

• Una célula genérica entre sus funciones tiene que cumplir el de irritabilidad. •  La irritabilidad celular quiere decir que una célula reacciona ante

un estímulo. •  La excitabilidad, tambien

•  Una célula irritable puede tener una respuesta ante un estímulo •  La excitable, tambien.

•  ¿Cual es la diferencia?

Siguiente nivel • Un grupo de células, deciden vivir juntas. Se reparten

tareas. Unas protegen, otras alimentan, otras sostienen. Unas mas hacen un sistema nervioso muy simple, sin jerarquias. Es tan solo una red de células que se conectan y reaccionan entre si. Nadie tiene el control, solo se responde a un estímulo genérico, con una respuesta genérica.

• A este sistema se le llama RETICULAR

Características de un sistema reticular

•  Sin control central •  La mayoría de las sinapsis

son de tipo eléctrico •  Los impulsos son

bidireccionales •  El estímulo en un punto,

se propaga a todo el organismo por igual

•  Es característico de animales radiales y simétricos. Como la ctenopora (medusa), y los equinodermos (estrella de mar)

¿Porqué hasta ahora no ha preguntado nadie lo que es una sinapsis eléctrica?

El siguiente nivel: Centralizacion • A medida que una organización

multicelular se hace mas complicada, es necesario tomar mecanismos de relación y control mas elaborados. Por lo menos se requiere un nivel de jerarquía en el sistema nervioso. Para esto se aprovecha la simetría de muchos animales.

•  Entonces se empieza con el concepto de: Central y periférico

•  Las células nerviosas se agrupan en regiones que tienen respuestas mas elaboradas, como disparos rítmicos y no generalizados

Cefalización, el siguiente paso •  Los animales con simetría bilateral tienden a ser mas

activos. • Aún mas cuando su locomoción es en dirección a su eje

mayor. •  Evolutivamente, esto provocó que los órganos sensitivos mas

complejos se concentraran alrededor de los sistemas digestivos, la boca, y por ende, el sistema nervioso subyacente se hiciera mas complejo que en las regiones opuestas.

•  A esto se le llama CEFALIZACIÓN. •  ¿por qué crees que tienes los ojos en la cara?

Encefalización • El aumento de tamaño del ganglio anterior, en sistemas

nerviosos que ya estaban centralizados, fueron los primeros indicios de la formación de un encéfalo.

• Muchos invertebrados son ejemplos de esa etapa

Como un paso intermedio •  Los sistemas encefalizados tienen grandes variaciones

en insectos, anélidos, cefalópodos. •  Los sistemas a los que conectan ya no son solo

sensoriales, sino que además requieren conectar sistemas motores. (patas o alas) Por lo que el mismo encéfalo primitivo, se divide en tres regiones especializadas: protocerebro, deutocerebro, y tritocerebro

Vertebrados • El proceso evolutivo dio esta modificación en los

vertebrados. •  Los mas simples: Peces, Reptiles, Anfibios •  En ellos su cerebro se hace mas grande y complejos. Se compone

se una serie de conexiones entre este y regiones de la médula espinal.

•  La médula espinal se protege siempre de vértebras •  El cerebro se divide en tres regiones funcionales: •  Prosencefalo (anterior) •  Mesencefalo(medio) •  Rombencefalo (posterior)

• A mayor cantidad de procesos y funciones, el cerebro se vuelve mas complejo. Y adquiere mas elementos anatómicos

El sistema nervioso tiene la forma que tiene, porque así funciona.

Pez

Anfibio

Reptil

Mamíferos

¿Qué pasó aquí?

En la evolución del cerebro • El tamaño del cerebro es una proporcion constante del

peso corporal en peces, anfibios y reptiles. • En aves y mamíferos no, pero si relativo al tamaño del

cuerpo. • Se incrementa la compartamentalización y función a

medida que la especie s mas compleja.

•  Le modifica el ante-cerebro (diencéfalo y mesencéfalo) •  En anfibios, en su transición del agua a la tierra, la visión y la

audición se hio mas imporante. El diencefalo y el mesenséfalo crecieron.

Finalmente: Telencefalización • El diencéfalo requiere sistemas de interrelacion y control

superior. Evolucionó una parte del encéfalo que se llama corteza cerebral.

• A estas alturas, todo el sistema nervioso está cubierto de hueso (el cráneo, la columna vertebral) es necesario que la corteza crezca. No crece en volumen. Se empieza a Circunvolucionar. En algunas especies (la humana en particular) extiende y cubre completamente el encéfalo.

• A este proceso se le llama Telencefalización. Es muy marcado en primates y cetáceos. Alcanza su máxima expresión en humanos

Los mamíferos • El cerebro mantiene su organización funcional en tres

regiones. • Aparecen dos nuevas estructuras:

•  El neocerebelo •  La neocorteza

• En la mayoría de los mamíferos estas estructuras no son particularmente grandes.

• En el Humano son las que ocupan mas espacio

El tallo cerebral • Aunque no se le considera así en el estudio de la

anatomía humana, en realidad es el “cerebro mas viejo”. Los sistemáticos lo consideran el “cerebro reptiliano”. Puesto que tiene todos los elementos del cerebro de uno.

• Maneja funciones básicas de respiracion, ciclos circadianos, entre otras básicas

El sistema límbico • Entre el tallo cerebral y la corteza, se le conoce como

arquicorteza. Aunque algunos la refieren como el “cerebro mamífero”

¿CÓMO SE ORGANIZA EL CEREBRO HUMANO?