Sistema Nervioso Central (SNC): estructura, funciones y enfermedades

Verificado Redactado por Marta Guerri el 9 diciembre 2021. Artículo revisado, actualizado y verificado por nuestro equipo de psicólogos el 18 mayo 2023.
A pesar de décadas de estudio, el SNC sigue siendo un misterio para muchos expertos en medicina y fisiología.

El sistema nervioso central (SNC) es la parte del sistema nervioso que se encarga de analizar e integrar la información que recibe del medio interno y externo, y de generar respuestas coordinadas. Está formado por el cerebro y la médula espinal. Se conoce como «central», ya que integra la información de todo el cuerpo y coordina la actividad en todo el organismo.

El Sistema Nervioso Central se ha estudiado durante décadas por médicos, anatomistas y fisiólogos, pero todavía guarda muchos secretos. Nuestros pensamientos, nuestros movimientos, nuestras emociones y nuestros deseos son generados en su interior, pero todavía nos falta mucho para llegar a conocer todos sus misterios.

Anatomía del SNC

El sistema nervioso central (SNC) es una estructura compleja que se encuentra en el cuerpo humano y es responsable de controlar y coordinar la mayoría de las funciones corporales. Este sistema está compuesto por el cerebro y la médula espinal, dos órganos que trabajan juntos para transmitir señales eléctricas y químicas a través de todo el cuerpo.

El cerebro es el órgano más grande del SNC y se encuentra protegido por el cráneo. Está dividido en dos hemisferios que están conectados por una estructura llamada cuerpo calloso. Cada hemisferio está compuesto por cuatro lóbulos: frontal, parietal, occipital y temporal. Cada lóbulo tiene funciones específicas, por ejemplo, el lóbulo frontal está involucrado en la planificación y toma de decisiones, mientras que el lóbulo occipital está involucrado en la visión.

La médula espinal es un cordón nervioso que se extiende desde la base del cerebro hasta la parte inferior de la columna vertebral. Está protegida por una columna de huesos llamados vértebras. La médula espinal está compuesta por células nerviosas llamadas neuronas y células de soporte llamadas células gliales. La médula espinal es responsable de transmitir señales nerviosas entre el cerebro y el resto del cuerpo. También es responsable de la realización de funciones autónomas, como la respiración y la digestión.

Los hemisferios cerebrales

Las neuronas son las células que transmiten señales eléctricas y químicas en el SNC. Hay varios tipos de neuronas en el cerebro y la médula espinal, cada una con funciones específicas. Las neuronas sensoriales son responsables de transmitir información sensorial al cerebro, mientras que las neuronas motoras son responsables de controlar la actividad muscular. Las neuronas de asociación son responsables de la comunicación entre neuronas sensoriales y motoras, y son cruciales para el aprendizaje y la memoria.

Además de las neuronas, hay varias células de soporte en el SNC. Las células gliales, también conocidas como células de soporte, incluyen los astrocitos, oligodendrocitos y microglia. Los astrocitos son células gliales que proporcionan soporte estructural y nutrición a las neuronas. Los oligodendrocitos producen una sustancia llamada mielina, que ayuda a transmitir señales eléctricas más rápidamente a lo largo de las neuronas. La microglía es un tipo de célula glial que tiene la función de defensa del sistema nervioso central.

Diferencias entre el Sistema Nervioso Central y el Sistema Nervioso Periférico

El sistema nervioso es una red compleja de tejidos y órganos que se encargan de coordinar y controlar las funciones corporales y las respuestas a los estímulos del ambiente. El sistema nervioso se divide en dos partes principales: el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). Aunque los dos sistemas se encuentran íntimamente entrelazados, existen grandes diferencias.

Dentro de las principales diferencias entre el SNC y el SNP, está la diferencia en el tamaño de las células. Los axones de los nervios del Sistema Nervioso Central (las proyecciones delgadas de las células nerviosas o neuronas que transportan los impulsos) son significativamente más cortos. En cambio los axones de los nervios del SNP pueden tener de hasta 1 m de longitud (por ejemplo, el nervio que inerva el dedo gordo del pie), mientras que en el SNC rara vez más más de unos pocos milímetros.

A nivel anatómico funcional, el sistema nervioso central está compuesto por el cerebro y la médula espinal. El cerebro es el centro de control y procesamiento de información del cuerpo, mientras que la médula espinal se encarga de transmitir información entre el cerebro y el resto del cuerpo. El SNC es responsable de funciones vitales como el pensamiento, la memoria, las emociones y el movimiento.

El sistema nervioso periférico, por otro lado, incluye todos los nervios que se extienden desde el cerebro y la médula espinal hacia el resto del cuerpo. Estos nervios se dividen en dos tipos principales: los nervios somáticos y los nervios autónomos. Los nervios somáticos controlan los músculos voluntarios y la información sensorial del cuerpo, mientras que los nervios autónomos controlan las funciones involuntarias del cuerpo, como la respiración, la frecuencia cardíaca y la digestión.

Otra diferencia importante entre el SNC y el SNP es su capacidad de regeneración. Gran parte del SNP tiene la capacidad de regenerarse; si un nervio en un dedo se corta, puede volver a crecer. En cambio el SNC no posee esta capacidad.

Materia Blanca y Materia Gris, principales funciones

La materia gris y la materia blanca son dos componentes principales del sistema nervioso central, que se diferencian en su estructura, función y ubicación en el cerebro y la médula espinal. El cerebro posee una corteza externa llamada materia gris y una zona interna que consiste en extensiones de materia blanca.

La materia gris es una capa de tejido nervioso compuesta por cuerpos neuronales, dendritas y axones no mielinizados. Se encuentra principalmente en la corteza cerebral, en los núcleos basales y en el cerebelo. La materia gris es responsable de procesar y transmitir información sensorial y motora, así como de regular las funciones cognitivas y emocionales.

Por otro lado, la materia blanca es una capa de tejido nervioso compuesta por axones mielinizados y células gliales. La materia blanca se encuentra debajo de la corteza cerebral y en el interior del cerebro y la médula espinal. Su función principal es transmitir señales nerviosas de un área del cerebro a otra y entre la médula espinal y el cerebro.

Materia blanca y gris del cerebro

La materia blanca del cerebro se ha considerado siempre como un soporte pasivo de la actividad neuronal. Su función principal es la transmisión de la información cerebral. Esta sustancia traslada los pulsos electroquímicos emitidos por el cerebro al resto del cuerpo. Su función principal es coordinar la comunicación entre los diferentes sistemas del cuerpo humano, tanto dentro como fuera del cerebro. Investigaciones recientes demuestran que también interviene en el aprendizaje, el procesamiento cognitivo y emocional, y en la generación de enfermedades mentales.

La materia gris al carecer de mielina, no es capaz de transmitir rápidamente los impulsos nerviosos. En cambio su función se relaciona con el procesamiento de la información y por tanto también del razonamiento. Es la responsable de elaborar las respuestas adecuadas a los diferentes estímulos.

La sustancia blanca y la sustancia gris del cerebro: función y comparativa

Las Células Gliales

Las células gliales o neuroglias son un tipo de célula no neuronal que juega un papel fundamental en el sistema nervioso central. A menudo se les llama «células de soporte» porque apoyan y nutren a las neuronas, pero también son responsables de una variedad de funciones importantes, desde la formación del cerebro hasta la protección contra el daño y la reparación de tejidos.

Entre sus principales funciones se encuentra el controlar el microambiente iónico celular, los niveles de neurotransmisores y el suministro de citoquinas y otros factores de crecimiento.

Sin las células gliales, los nervios en desarrollo serían incapaces de llegar a sus destinos y, si no encuentran su camino, no son capaces de formar sinapsis funcionales.

Hay tres tipos principales de células gliales: los astrocitos, los oligodendrocitos y los microglia. Cada uno de ellos tiene funciones y características únicas.

Astrocitos

Los astrocitos son células gliales más comunes y se encuentran en todo el cerebro. Proporcionan soporte físico y metabólico a las neuronas, asegurándose de que estén bien nutridas y protegidas. Los astrocitos también desempeñan un papel importante en la formación de la barrera hematoencefálica, una barrera protectora que separa la sangre del cerebro para evitar la entrada de sustancias nocivas.

Estas células tienen numerosas proyecciones y suministran la sangre a las neuronas de anclaje. También regulan el entorno local mediante la eliminación de exceso de iones y el reciclaje de los neurotransmisores. Los astrocitos se dividen además en dos grupos distintos: protoplasmáticos y fibrosos.

Oligodendrocitos

Los oligodendrocitos son células gliales que producen mielina, una sustancia que recubre los axones de las neuronas. La mielina actúa como un aislante eléctrico, lo que acelera la velocidad de transmisión de las señales nerviosas y les permite enviar señales de forma rápida y eficiente.. La falta de mielina o la degeneración de los oligodendrocitos puede conducir a enfermedades como la esclerosis múltiple.

Microglias

Las microglías son células inmunitarias especializadas que se encuentran en el cerebro y la médula espinal, formando parte del sistema nervioso central. Son el tipo de célula glial más pequeña y representan entre el 5% y el 20% de todas las células del cerebro.

Las microglías tienen un papel fundamental en la defensa y protección del sistema nervioso central, ya que se encargan de detectar, eliminar y degradar los agentes patógenos, células muertas o dañadas y otros residuos celulares que puedan poner en peligro la salud del cerebro.

Además, las microglías también tienen un papel importante en la modulación de la respuesta inflamatoria y en la regulación de la plasticidad sináptica y la neurogénesis, lo que les confiere una función clave en la homeostasis cerebral y en la adaptación del cerebro a las diferentes situaciones y estímulos.

La Médula Espinal

La médula espinal es una estructura nerviosa que se encuentra dentro del canal vertebral, en el interior de la columna vertebral, y se extiende desde el tronco del encéfalo hasta la región lumbar. Es parte del sistema nervioso central y tiene una forma cilíndrica y alargada.

La médula espinal es un canal de comunicación que conecta el cerebro con el resto del cuerpo, transmitiendo los impulsos nerviosos desde el cerebro hasta los músculos y los órganos, y viceversa. Está formada por un conjunto de neuronas y fibras nerviosas que se organizan en diferentes estructuras y vías nerviosas, y que son responsables de la transmisión de información sensorial, motora y autónoma.

Además de su función de transmisión de información, la médula espinal también desempeña un papel importante en la integración de los impulsos nerviosos, la coordinación de los movimientos y la regulación de las funciones autónomas, como la respiración, la frecuencia cardíaca y la digestión. Es por ello que cualquier lesión o daño en la médula espinal puede producir importantes trastornos y discapacidades en el funcionamiento del cuerpo.

A través de la médula espinal se pueden coordinar el movimiento de los músculos de todo el cuerpo.

La médula espinal recorre la parte posterior del organismo y lleva la información entre el cerebro y el cuerpo, pero también lleva a cabo otras tareas. Desde el tronco encefálico, donde la médula espinal se encuentra con el cerebro, hay hasta 31 nervios espinales conectados con los nervios del SNP, que se encargan de dar sensibilidad y función a la piel, los músculos y las articulaciones.

Las órdenes motoras viajan desde el cerebro, pasan por la columna vertebral y llegan hasta la musculatura. La información sensorial viaja desde los tejidos sensoriales (como la piel) hacia la médula espinal y, finalmente, hasta el cerebro.

La médula espinal contiene circuitos especiales para las respuestas reflejas, como por ejemplo el movimiento involuntario que una mano podría hacer si el dedo entra en contacto con una llama.

Los circuitos dentro de la columna vertebral también pueden generar movimientos más complejos tales como caminar. Incluso sin la participación del cerebro, los nervios espinales pueden coordinar todos los músculos necesarios para caminar. Lo que no podrán hacer será iniciar, detener o hacer cambios en dicho movimiento, pues esto sí es función exclusiva del cerebro.

Los Nervios Craneales

Tenemos 12 pares de nervios craneales que surgen directamente desde el cerebro y pasan a través de agujeros en el cráneo para viajar a lo largo de la médula espinal. Estos nervios recogen y envían información entre el cerebro y las distintas partes del cuerpo, sobre todo el cuello y la cabeza.

De estos 12 pares, el nervio olfativo, el óptico y los nervios terminales surgen del cerebro anterior y se considera que son parte del Sistema Nervioso Central:

  • Nervios olfativos: transmiten información del olor de la sección superior de la cavidad nasal hacia los bulbos olfatorios en la base del cerebro.
  • Los nervios ópticos: llevan la información visual desde la retina a los núcleos visuales primarios del cerebro. Cada nervio óptico se compone de alrededor de 1,7 millones de fibras nerviosas.
  • Nervios craneales terminales: son los más pequeños de los nervios craneales, su papel no es todavía clara. Algunos creen que pueden ser vestigiales (un subproducto evolutivo que no tienen función restante) o que participan en la función de las feromonas (hormonas secretadas sensores que provocan respuestas en los animales sociales).

El Cerebro, anatomía y fisiología

El cerebro es el órgano más complejo en el cuerpo humano. La corteza cerebral (la parte más externa del cerebro y la parte más grande en volumen) contiene entre 15-33 millones de neuronas, cada uno de los cuales están conectadas a miles de otras neuronas. En total hay alrededor de 100 mil millones de neuronas y 1.000 de células gliales que constituyen el cerebro humano.

El cerebro es el módulo de control central del cuerpo y coordina una multitud de tareas. Desde el movimiento físico a la secreción de hormonas, pasando por la creación de recuerdos y la sensación de emoción, entre muchas otras.

Para llevar a cabo todas estas funciones, algunas secciones del cerebro poseen funciones específicas. Sin embargo, muchas de las funciones superiores como el razonamiento, la resolución de problemas o la creatividad, involucran diferentes áreas que trabajan conjuntamente en red.

El cerebro se divide a grandes rasgos en cuatro lóbulos:

  • Lóbulo temporal: el lóbulo temporal es importante para el procesamiento de la información sensorial y emocional. También participa en la fijación de recuerdos a largo plazo en relación con el hipocampo. Algunos aspectos de la percepción del lenguaje también se encuentran aquí.
  • Lóbulo occipital: el lóbulo occipital es la región de procesamiento visual del cerebro de los mamíferos. El daño a la corteza visual primaria puede causar ceguera.
  • Lóbulo parietal: el lóbulo parietal integra la información sensorial que incluye el tacto, la percepción espacial y la orientación. La estimulación táctil de la piel se envía en última instancia al lóbulo parietal. También juega un papel en el procesamiento del lenguaje.
  • Lóbulo frontal: situado en la parte frontal del cerebro, el lóbulo frontal contiene la mayoría de las neuronas de dopamina y está implicado en la atención, la recompensa, la memoria a corto plazo, la motivación y la planificación.
Partes del cerebro - Corteza cerebral

Las siguientes son algunas regiones específicas del cerebro con un resumen de sus funciones:

  • Ganglios basales: los ganglios basales están implicados en el control de los movimientos motores voluntarios y el proceso de aprendizaje. Las enfermedades que afectan a esta zona son la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Huntington
  • Cerebelo: se encarga principalmente del control de los movimientos finos y precisos, también participa en el proceso del lenguaje y la atención. Si el cerebelo está dañado, el síntoma principal es la interrupción del control motor, conocido como la ataxia.
  • El área de Broca: esta pequeña área situada en el lado izquierdo del cerebro (a veces a la derecha en las personas zurdas), tiene una importante función en el procesamiento del lenguaje. Cuando se daña la persona presenta dificultades para hablar, pero todavía es capaz de entender el habla. El tartamudeo se asocia a veces con una baja actividad en el área de Broca.
  • Cuerpo calloso: es una amplia banda de fibras nerviosas que unen los hemisferios izquierdo y derecho. Es la mayor estructura de materia blanca en el cerebro y permite que los dos hemisferios se comuniquen. Se ha visto que los niños disléxicos tienen el cuerpo calloso más pequeño, mientras que las personas zurdas, las ambidiestras y los músicos, lo suelen tener más grande.
  • Bulbo raquídeo: se encuentra debajo del cráneo, es una estructura esencial para numerosas funciones involuntarias, tales como la respiración, los estornudos, el vómito y el mantenimiento de la correcta presión arterial.
  • Hipotálamo: se encuentra justo por encima del tronco del encéfalo y tiene el tamaño aproximado de una almendra.  Segrega toda una serie de neurohormonas e influye en una variedad de respuestas incluyendo el control de la temperatura corporal, el hambre y la sed.
  • Tálamo: colocado en el centro en el cerebro, el tálamo recibe las entradas sensoriales y motoras y las transmite al resto de la corteza cerebral. Está implicado en la regulación de la conciencia, sueño y el estado de alerta.
  • Amígdala: son dos núcleos en forma de almendra en la zona interna del lóbulo temporal. Están involucrados en la toma de decisiones, la memoria y las respuestas emocionales, sobre todo las emociones negativas.

Enfermedades del Sistema Nervioso Central

Un sistema como tan complejo y extenso como el SNC puede funcionar mal por bastantes razones. A continuación se presentan las principales causas de los trastornos que afectan el Sistema Nervioso Central:

El SNC es susceptible a muchas enfermedades y lesiones, que van desde la infección hasta el cáncer.

  • Traumatismo: cualquier lesión significativa en el cerebro o la médula espinal puede causar consecuencias negativas para la salud. Dependiendo del sitio de la lesión, los síntomas pueden variar ampliamente, desde parálisis motora a trastornos cognitivos o del humor.
  • Infecciones: diversos microorganismos y virus pueden invadir el sistema nervioso central. Estos incluyen hongos (meningitis criptocócica), protozoos (malaria) bacterias (lepra) y virus de diferentes tipos.
  • Degeneración: la médula espinal o el cerebro pueden degenerar, causando problemas diferentes dependiendo de qué áreas se degeneran. Un ejemplo es la enfermedad de Parkinson, que implica la degeneración gradual de las células productoras de dopamina en la sustancia negra de los ganglios basales.
  • Los defectos estructurales: los ejemplos más comunes dentro de esta categoría son los defectos de nacimiento; un ejemplo es la anencefalia, donde las principales partes del cráneo, el cerebro y el cuero cabelludo faltan al nacer.
  • Tumores: tanto tumores cancerosos como no cancerosos pueden afectar partes del sistema nervioso central. Ambos tipos pueden causar daño y producir una serie de síntomas, dependiendo de donde se desarrollen.
  • Los trastornos autoinmunes: en algunos casos, el sistema inmune de un individuo puede atacar a las células sanas. Por ejemplo, encefalomielitis diseminada aguda se caracteriza por una respuesta inmune contra el cerebro y la médula espinal, atacando la mielina (aislamiento de los nervios) y, por lo tanto, destruyendo la materia blanca.
  • Accidente vascular cerebral (AVC): un accidente cerebrovascular es una interrupción del suministro de sangre al cerebro; la consiguiente falta de oxígeno hace que muera el tejido de la zona afectada.

Referencias

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Mguerri

Marta Guerri es Licenciada en Psicología por la UOC y Diplomada en Enfermería por la UB. Es Psicóloga General Sanitaria, con un Máster en Terapia de la Conducta y la Salud, Postgrado en Terapia Familiar Socioeducativa, y un Postgrado en Salud Mental y Psiquiatría por la Universitat de Barcelona (UB). Ha trabajado en terapia con familias con vulnerabilidad social en el Servicio de Orientación y Acompañamiento a Familias (SOAF) y actualmente ejerce de Psicóloga en la Clínica Fertty, donde se dedica a la atención de pacientes y donantes en tratamientos de fertilidad. Además, es miembro de la Sociedad Española de Fertilidad (SEF), donde dirige uno de los grupos de estudio dedicado a la atención de donantes y ha realizado distintas ponencias sobre este tema. Es CEO y gestora de contenidos de Psicoactiva.com, un portal líder en psicología, que ha crecido hasta convertirse en una comunidad de referencia en el ámbito de la psicología y las neurociencias. Marta ha publicado varios libros sobre psicología y salud emocional, incluyendo "Inteligencia Emocional, una guía útil para mejorar tu vida" y "Entrenamiento mental para mejorar tu inteligencia" de la editorial Mestas Ediciones. Además, a través de su trabajo voluntario con la asociación Cracbaix, se dedica a asesorar a las familias con hijos de Altas Capacidades Intelectuales.