Fuente: Boscán, Adriana (2011) Modelo didáctico basado en las neurociencias para la enseñanza de las Ciencias Naturales
BASES BIOFISIOLÓGICAS DEL CEREBRO HUMANO
La multiplicidad en la biología del cerebro, suscita a la curiosidad de sus
redes y conexiones, una referencia global de sus estructuras presentes como, los
hemisferios cerebrales, los lóbulos, el bulbo raquídeo, el cerebelo, las cisuras y
circunvoluciones, entre las cuales se muestran en la Figura 1.
Por cuanto el conocimiento biológico y fisiológico considera al cerebro como
un órgano del sistema nervioso rico en neuronas con funciones especializadas
constituyendo, la parte más grande del encéfalo, conformado por dos hemisferios
o mitades llamadas hemisferios cerebrales y divido en áreas dentro del cerebro
que controlan las funciones musculares y también controlan el habla, el
pensamiento, las emociones, la lectura, la redacción y el aprendizaje.
Figura 1: Estructuras Cerebrales
Lóbulo Occipital: encargado de la producción de imágenes
Lóbulo Frontal:da la capacidad de moverse, de razonar y de solucionar problemas
Lóbulo Parietal: encargado de las percepciones sensoriales, externas, sensibilidad, tacto, percepción
Lóbulo Temporal: se encarga de la audición, equilibrio, coordinación y regula las emociones Bulbo Raquídeo:
regula la presión sanguínea
Cerebelo:Controla los movimientos del cuerpo
Hemisferio Izquierdo
Cisura de Silvio
Cisura Central
Circunvolución Frontal
Al examinar internamente, del cerebro intermedio o diencéfalo, en donde se
identifican y localizan estructuras, tales como el Tálamo, el Hipotálamo, el
Hipocampo, el cíngulo, tallo cerebral, cuerpo calloso, observados en la figura 2.
Más allá del conocimiento de las estructuras mencionadas, conviene fijar la
atención, en las áreas que procesan la información que recibe el cerebro de los
órganos sensoriales y dar respuesta a los estímulos. Puesto que, gracias a los
estudios neurológicos y la tecnología en la captación de la áreas de activación, se
ha identificado con certeza la localización de los procesos cognitivos.
Figura 2: Estructuras Internas del Cerebro.
Desde finales del siglo XIX y principios del siglo XX, ya las investigaciones
de Broca (1861) y Wernicke (1874), proponían conceptos científicos de ubicación
en el sistema nervioso central, en relación a las funciones lingüísticas,
psicolinguistica y el flujo de información, precedidos posteriormente por los
estudios del cirujano F. Krausse, quien realizaba exploraciones del cerebro
Circunvolución cíngulo: Interviene en comportamiento de supervivencia
Cuerpo Calloso: Conecta ambos hemisferios
Fórnix: Interconecta el hipotálamo con el hipocampo
Hipocampo: Interviene en el almacenamiento de la memoria
Hipotálamo: Controla las funciones físicas automáticas (sueño, hambre y temperatura.
Glándula Pituitaria o hipófisis:
Tálamo Estación repetidora de información
Tallo Cerebral :Controla funciones como frecuencia cardíaca, presión arterial ,respiración, el sueño y el descanso
utilizando estimulación eléctrica sobre la corteza cerebral, exponiendo las
principales regiones donde obtenía respuestas.
Así pues, actualmente se han determinado diversas áreas entre las cuales
se observan en la figura 3 las siguientes:
1. Corteza cerebral del hemisferio cerebral izquierdo2. Cerebelo3. Bulbo4. Area de asociación auditiva5. Corteza auditiva primaria6. Area de Broca (área motora del lenguaje)7. Area prefrontal8. Area premotora9. Area motora somática primaria10. Cisura de Rolando11. Area sensitiva somática primaria12. Area tactil primaria13. Area de asociación sensitiva somática14. Area de asociación visual15. Corteza visual primaria16. Area sensitiva del lenguaje (área de Wernicke)
Figura 3: Áreas del Cerebro
En este punto es importante abordar a la célula constitutiva del Sistema
nervioso, en este particular, el científico español Santiago Ramón y Cajal logra
describir por primera vez los diferentes tipos de neuronas en forma aislada. En
este sentido, desde que apareció el microscopio óptico, a mediados del siglo XVII
este instrumento ha desempeñado un importante en el desarrollo del conocimiento
en todas las ramas de las ciencias de la vida. Actualmente en el campo de las
neurociencias, el microscopio tiene un valor tal que se puede afirmar que es
prácticamente imposible realizar ningún tipo de investigación o estudio sin hacer
uso del mismo.
Así es posible observar en la Figura 4, las estructuras básicas presentes en
la neurona, tales como el axón, el soma, el núcleo y las dendritas, :
Figuran 4: Estructuras de la Neurona
Al mismo tiempo en la teoría Neuronal de Cajal (1888), se planteaba que el
sistema nervioso estaría constituido por neuronas individuales, las que se
comunicarían entre sí a través de contactos funcionales llamados sinapsis. En
relación al mecanismo básico que subyace a la sinapsis y química y eléctrica, se
plantea por primera vez a principios del siglo XX, por Charles Sherrintong, para
definir la zona especializada de contacto entre las neuronas en la que se produce
la transmisión de la información nerviosa.
DendritasSon fibras cortas que reciben y transmiten la información nervioso (Sinapsis)
SomaEs el cuerpo de la Neurona y contiene el núcleo
Núcleo
AxónEs una prolongación del soma que transmite el
impulso nervioso
Teniendo en cuenta que una neurona de tamaño medio establece 1.000
conexiones sinápticas y que un cerebro humano contiene 1011 neuronas, es fácil
advertir que miles de millones de conexiones sinápticas.
Figura 5: Relaciones sinápticas
Lo interesante, de las relaciones sinápticas, tanto eléctricas como químicas
representados en la Figura 5, son los procesos implicados en dicha transmisión,
al respecto Rodríguez (2009), señalan que el conocimiento sobre estos procesos
resultan de vital importancia para para la comprensión de los psicofármacos y las
drogas, los trastornos mentales, las bases neurales del aprendizaje y la memoria,
y en definitiva para la comprensión de todas las funciones del sistema nervioso.
Es conveniente estudiar, además, los aspectos esenciales de los
Neurotransmisores, entre los cuales se encuentran descrito en el cuadro 7
Cuadro 7:Descripción de los Transmisores
Neurotransmisores DescripciónAcetilcolina (Ach): A nivel muscular actúa como un excitador cuya función principal es
provocar la contracción muscular. Venenos como el curare y el botulismo actúan bloqueando la función de la Ach a nivel muscular. El efecto puede ser la muerte por paro respiratorio o cardíaco.Se ha encontrado también que la Ach desempeña un papel importante en la formación de memorias en el hipocampo..
Dopamina A nivel muscular actúa como inhibidor. Su función principal es lograr una mayor coordinación del movimiento muscular.
Noradrenalina Se encuentra en diferentes áreas del cerebro. El mismo ha sido asociado con el estado de alerta en términos generales. Desbalances en Noradr. tiene como consecuencias alteraciones en el estado de ánimo , tales como el estado depresivo o de agitación.
Serotonina Ha sido relacionada al estado de ánimo y también al mecanismo del sueño. El desbalance de esta sustancia ha sido asociado con condiciones como depresión, alcoholismo e insomnio
Endorfinas u opiodes naturales
Actúan principalmente como inhibidor del dolor. También son capaces de producir un estado de sensación de placer, bienestar y sentido de competencia.
Fuente: recopilación de varios autores