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Mod. I – Capitulo 2: modelo funcional del SN

El modelo incluye:

1- sistemas de entrada y salida de la información que a nivel cortical interactúan
en tres niveles jerárquicamente subordinados:
- sensorio-motor: corteza primaria, entrada de vías sensoriales (visual, auditiva, somatosensitiva) y salida de vías motoras
- gnoso-praxico: corteza secundaria, asociación multimodal
- simbolización: corteza terciaria posterior

2- Nivel superordinado frontal responsable del control y la iniciativa: control ejecutivo, corteza prefrontal terciaria anterior, decide la conducta adecuada

3- Dos sistemas paralelos:
- emoción: complejo amigdalino, áreas limbicas
- memoria: lóbulo temporal medial

4- Sistema de alerta responsable de la activación: sistema reticular del tronco cerebral.

Capitulo 3: anatomía del SN

Divisiones del SN:

1- Sistema nervioso central: SNC, funciones complejas de coordinación.

2- Sistema nervioso periférico: SNP, conecta al SNC con todo el cuerpo.

SNP:

Se ubica fuera de las cavidades óseas, nervios y ganglios. Tiene dos partes:

1- SNP somático: 12 pares de nervios craneales y 31 pares de nervios raquídeos salen de la columna. Lleva y trae información aferente y eferente (respectivamente), de los órganos sensoriales especializados al SNC y viceversa.

2- SNP autónomo: mantiene la homeostasis (equilibrio interno). Se divide en SIMPATICO (prepara al organismo para la acción, psicológicamente activadora) y PARASIMPATICO (contrarresta la acción del simpático, psicológicamente relajadora, vuelve el organismo al equilibro).

SNC:

Es la estructura mas protegida, tres tipos de protección:

1- Ósea: cráneo y columna vertebral

2- Meninges

3- Liquido cefalorraquídeo

Dentro del cráneo se encuentra el encéfalo (cerebro, tronco cerebral, cerebelo) y dentro de la columna se encuentra la medula.

Sustancia gris: cuerpos neuronales. En la medula se encuentra en el centro. En el encéfalo hay dos tipos de sustancia gris, la corteza que son estructuras estratificadas que cubren los hemisferios cerebrales y cerebelares, es decir, es exterior y los núcleos, que se encuentran en el centro.

Sustancia Blanca: esta formada por los axones neuronales, es blanca por la sustancia que los recorre: mielina. En la medula es exterior y en el encéfalo es interior.

Información aferente à información que viaja hacia el SNC

Información eferente à información que viaja desde el SNC

EJES:

Rostro- caudal: o longitudinal, desde la cabeza (rostro) hasta la cola.

Dorso-ventral: o postero-anterior, desde la espalda al vientre

Cortes cerebrales: frontal, horizontal, sagital

SIETE ESTRUCTURAS:

1- Medula espinal: esta dentro de la columna, desde la base del cráneo hasta la primera vértebra lumbar. 31 pares de nervios raquídeos, cada uno se une a la medula por una raíz sensitiva posterior y una raíz motora anterior. La sustancia gris se encuentra en el centro y la blanca por fuera.

2- Tronco encefálico: compuesto por el bulbo raquídeo, la protuberancia y el Mesencéfalo. Recibe información de la cabeza, la cara y el cuello. Detrás del tronco se encuentra el cerebelo.
- Bulbo: esta encima de la medula. Regula la presión sanguínea, la respiración, el gusto, la audición y el equilibrio.
- Protuberancia: esta debajo del bulbo. Motilidad ocular y de la cara.
- Mesencéfalo: une el tronco al cerebro. Está atravesado por la sustancia reticular en mayor medida que el bulbo y la protuberancia. Regula la alerta, la atención, el sueño.

3- Cerebelo: recibe información sensorial de la medula espinal, motora de la corteza cerebral e información del equilibro de los órganos vestibulares del oído. Mantiene la postura y coordina el movimiento y el aprendizaje motor complejo.

4- Diencéfalo: esta compuesto por dos estructuras:
- Tálamo: gran formación gris central en cada hemisferio. Todas las vías sensoriales y motoras hacen un relevo en el tálamo. Esta vinculado a la formación reticular, por lo que tmb regula la alerta, la atención. Esta vinculado al procesamiento emocional y la memoria.
- Hipotálamo: controla la conducta motivada. Centralmente es anterior al tálamo.

5- Hemisferios cerebrales: Están separados por la cisura inter hemisférica, ocupan la mayor parte del cráneo. Se distingue: corteza cerebral, sustancia blanca subcortical y formaciones grises profundas.
- Corteza cerebral: manto de sustancia gris que recubre los hemisferios. Presenta surcos o cisuras, los mayores son constantes y dividen la corteza en lóbulos: Frontal, Parietal, Occipital, Temporal. Y las cisuras más notorias son las de Rolando y la de Silvio.



Formaciones grises
1- Cuerpo estriado: esta formado por los núcleos de putamen, el globo pálido y caudado. Cumple funciones motoras

2- Complejo amigdalino: en el lóbulo temporal, se relaciona con el miedo y la ira.

3- Hipocampo: repliegue de la corteza en la cara interna del lóbulo temporal, se relaciona con la memoria.

4- Núcleos de la base (o ganglios): formaciones ubicadas en la profundidad de los hemisferios.



Reflejo miotático: receptores propioceptivos mandan información al ganglio de la raíz posterior. Patada del martillo.





Capitulo 4: Neurona





Tipos de células del SN: à Neuronas
à Gliales: macroglía (atrocitos: sostén, nutrición y protección. Oligodendrocitos SNC y células de Schwan SNP: formación de la mielina) y microglia (fagocitos: defensa inmunitaria).

Neurona: Ramón y Cajal pudieron identificar a la neurona como elemento celular independiente gracias a la técnica de tinción. Fue considerada la unidad atómica y funcional del procesamiento del SN. Se conectan unas con otras a través de la sinapsis. Poseen tres regiones:

1- Soma: contiene las organelas, sintetiza los materiales para cumplir su función.

2- Dendritas: arboraciones que salen del cuerpo celular. Reciben las señales eléctricas y la conducen de la periferia al centro (centrípeta).

3- Axon: prolongación con forma tubular. Aleja del cuerpo las señales eléctricas (centrifuga). Esta cubierta por vainas de mielina que aumentan la velocidad de conducción. Presenta interrupciones llamadas “nodos de Ranvier”. Esta unido al soma por el CONO AXONAL, zona de bajo umbral de activación. Y finaliza en los TERMINALES AXONALES O SINAPTICOS, zonas especializadas para tener contacto sináptico con otras neuronas.

Tipos de neuronas:

1- Unipolar

2- Pseudobipolar

3- Bipolar

4- Motoneurona

5- Piramidal

6- Purkinje

Membrana celular: es una doble capa lipídica y contiene proteínas que se ubican transversalmente: canales iónicos (permiten el paso de iones, son selectivos, mantienen regular la cantidad de iones dentro y fuera, pueden ser pasivos o activos. Los pasivos permanecen abiertos manteniendo el potencial de reposo. Los activos se abren con un estimulo eléctrico o químico) y proteínas de señal (no dejan pasar iones, pero cuando algunas moléculas – hormonas, neurotransmisores NT – se unen a su parte externa, se desencadenan reacciones químicas en el interior de la neurona que modifican su respuesta).

Potenciales:

Potencial de reposo: el interior de la neurona es negativo respecto al exterior, de -60 mv (milivoltios), esta entonces POLARIZADA. Cuando la membrana se HIPERPOLARIZA quiere decir que se introducen cargas negativas al interior (por ejemplo -90mv). Cuando la membrana se DESPOLARIZA quiere decir que ingresan cargas positivas en el interior (por ejemplo -50mv).

Potencial sináptico: o local. Una neurona recibe influencias excitatorias o inhibitorias de otra neurona que provocan cambios en la polaridad de su membrana. Pueden ser HIPERPOLARIZANTES INHIBITORIOS o DESPOLARIZANTE EXCITATORIO. Los potenciales sinápticos tienen bajo voltaje, decrecen con el tiempo y distancia. Se los encuentra en las dendritas. Los PIPS (hiperpolarizantes) la hacen menos excitable y los PEPS (despolarizantes) la hacen más excitable.

Potencial de acción: es una inversión brusca del potencial. Es reversible, “todo o nada”, no hay suma, se propaga a distancia. Luego del PA sigue un periodo refractario donde no se puede volver a generar un PA, luego otro refractario relativo donde se necesitan estímulos de mayor intensidad para generar otro PA y luego se retorna al potencial de reposo. Transporta información de un lado a otro del SN sin modificarla.

Modelo funcional:

1- componente de entrada: dendritas, recibe la descarga de otras neuronas.

2- Componente de integración: cono axonal, zona gatillo, donde convergen los PS.

3- Componente de conducción: axón que conduce el PA sin que decrezca.

4- Componente de salida: terminal axónica que libera NT hacia una nueva sinapsis.

Iones, canales iónicos y gradientes:

Los iones tienen diferente concentración en ambos lados de la membrana. El Na+ y el Cl- están más concentrados en el exterior. K+ y A- están más concentrados en el interior.

Entran a la célula a través de los canales iónicos, que dejan pasar un tipo de ión particular. Hay dos tipos de canales: pasivos y activos. Los pasivos están abiertos todo el tiempo permitiendo el flujo del ión para el cual son permeables. Los activos se abren por la acción de diversos agentes: voltaje o un NT.

Hay dos fuerzas que impulsan a los iones a través de los canales: gradiente de concentración (un ion va del lugar de mayor concentración al lugar de menor concentración) y gradiente eléctrico (los iones son atraídos por el lado que tiene carga contraria a la propia)

Mecanismo molecular de los potenciales:

PR: depende de la acción conjunta de los canales de K+ y Na+. K+ tiende a salir por gradiente de concentración y entrar por gradiente eléctrico, y Na+ tiende a salir por ambos gradientes. Influye más K+ en el estado de reposo, ya que compensa cualquier pequeña entrada de Na+. La desaparición de los gradientes de concentración es evitada por la bomba de sodio-potasio que contrabalancea moviendo los iones contra su gradiente de concentración. Esto requiere energía que proviene de la hidrólisis de ATP.

PS: Cuando los NT que libera una neurona se unen a un receptor de otra se producen cambios. Se pueden abrir canales de Na+ o de Cl-. Si se abren canales de Na+ se produce despolarización, es un PEPS. Si se abren canales de Cl- se produce híperpolarización, es un PIPS.

PA: en el cono axonal hay gran cantidad de canales de Na+. Cuando en este se producen la suma de varios potenciales o recibe un estimulo intenso, estos se abren y producen un cambio en la polaridad de -60mv a +50mv. Esto provoca la apertura de canales de K+ que se activan por voltaje que es expulsado al exterior. Los canales de Na+ se cierran y comienza la repolarizacion.

Capitulo 5 – Sinapsis

Tipos se sinapsis

Sinapsis eléctricas: son poco frecuentes. Los lados pre y post-sinápticos son idénticos. Comunican directamente el citoplasma de una neurona con el de la otra. Es bidireccional e inmediata, de manera pasiva.

Sinapsis químicas: son mas frecuentes. La información es transmitida a través de un mensajero químico: NT. Intervienen procesos más complejos.

Hay un componente presinaptico especializado en la secreción y uno postsináptico especializado en la recepción, separados por la hendidura sináptica. Son unidireccionales. El componente presinaptico es el terminal axónico, podemos distinguir microestructuras: microtúbulos que transportan vesículas de NT sintetizado en el soma, complejo de Golgi que empaqueta los NT que el botón sintetiza y las vesículas sinápticas que contienen y liberan los NT.

Liberación y fijación de los NT a los receptores:

Cuando un PA llega al botón sináptico se abren los canales de Ca++ que ingresa desde el exterior de la célula. El Ca++ acerca y fusiona las vesículas a la membrana presináptica, que finalmente se abren por exocitosis liberando el NT a la hendidura. Los NT se unen a los receptores específicos de la membrana postsináptica que están asociados a los canales iónicos, esta unión provoca la apertura o cierre de dichos canales, modifica el flujo de iones y produce un PEPS o un PIPS. La liberación de los NT es la primera transducción de la señal de eléctrica a química y la modificación del potencial de la membrana postsináptica provocada por la unión NT-receptor es la segunda transducción, de química a eléctrica.

Los NT también se unen a receptores localizados en la membrana presináptica, denominados autorreceptores, que tienen una función reguladora. La función de los NT se inactiva por dos mecanismos: recaptación para reciclaje en nuevas vesículas o son degradadas por enzimas en la misma hendidura.

El NT influye solo en la célula con la que tiene contacto sináptico, es rápido y preciso.

Receptores:

Hay dos tipos de receptores:

1- Ionotropicos: unidos a proteínas de membrana son canales iónicos. El NT actúa de manera directa, rápida, breve y reversible. Abren canales iónicos, lo que altera el flujo de iones y modifica el potencial de la membrana.

2- Metabotrópicos: unidos a proteínas de señal. El NT no actúa directamente sino por intermedio de otras reacciones químicas, son lentos pero más duraderos, modifican la excitabilidad y la fuerza de las conexiones. Provocan el desprendimiento de una subunidad de la proteína G, lo que estimula la síntesis de un segundo mensajero que es una sustancia química que desencadena reacciones en el interior de la célula postsináptica, tres efectos posibles:
- modificaciones excitadoras o inhibidoras mediadas por el Ca++
- modificaciones en el metabolismo celular
- modificaciones en la expresión genética de la célula.



Neurotransmisores:

Hay dos tipos:

1- molécula pequeña: se sintetizan en el botón sinaptico y son empaquetador por el complejo de Golgi.

2- molécula grande: son péptidos, cadenas de aminoácidos sintetizados en el citoplasma del soma por los ribosomas del REG y empaquetados en vesículas por el complejo de Golgi, estas son transportadas por microtúbulos desde el soma hasta el botón.



Transmision sinaptica y sitios de accion de los farmacos
Los farmacos actuan favoreciendo (efecto AGONISTA) o interfiriendo (efecto ANTAGONISTA) la accion de un NT. Los efectos agonistas son: en la sintesis de NT estimulacion, en la degradacion de NT en el citoplasma inhibicion de las enzimas degradadoras, en la liberacion de los NT estimulacion, receptores activacion o sensibilizacion de estos, inhibicion de autorreceptores, inhibicion de la degradacion de los NT en la hendidura. Los efectos antagonistas son: inhibicion de la sintesis de NT, estimulacion de la degradacion de NT en el citoplasma, inhibicion de la liberacion de NT, bloquedo de los receptores, estimulacion de los autorreceptores, estimulacion de la degradacion de los NT en la hendidura.



MODULO IIb



Capitulo 6 - sistemas, mapas, laminas y columnas



Sistemas: conjunto de elementos que se relacionan entre si constituyendo una estructura con un nivel de complejidad mayor. En el SN distinguimos varios grandes sistemas funcionales: los sensoriales, uno para cada modalidad sensorial, el motor, de atencion, emocion, de memoria.



Sistemas sensoriales: proporcionan informacion con la que generamos una representacion actualizada del mundo. Las percepciones son estructuras creadas en el interior que derivan de la informacion externa. La diferencia entre sensacion y percepcion puede explicarse como el resultado de la existencia y la interaccion de los mecanismos descendentes (desde la corteza a la periferia) y ascendentes (del receptor periferico a la corteza). llamamos sensacion a la deteccion del estimulo y percepcion a la interpretacion, apreciacion y reconocimiento del estimulo.

Los exteroreceptores de la vision, audicio, olfato y el tacto proporcionan informacion sobre el mundo externo, pero el SNC tambien recibe informacion de originada por interoreceptores que detectan cambios en el propio cuerpo, los receptores propioceptivos en los musculos, huesos y articulaciones.

-organizacion de los sistemas sensoriales: se distinguen tres componentes, que de la periferia al centro, son: 1) un receptor, 2) via sensorial constituida por estaciones de relevo y fibras de conexion, 3) areas corticales a las que se proyecta la via sensorial y que realizan el procesamiento mas complejo. Estos componentes responden a los siguientes principios: organizacion topografica, segregacion funcional, procesamiento serial, procesamiento en paralelo, estructura jerarquica.



Receptores perifericos: son neuronas especializadas en captar una forma especifica de energia (calorica, cinetica, electromagnetica, etc.) Estos traducen una forma especifica de energia externa en un patron de descarga neuronal. En su señal de salida los receptores codifican cuatro tipos de atributos del estimulo: la modalidad, la localizacion, la intensidad y la duracion. La modalidad esta determinada por el tipo de energia que transmite el estimulo, la localizacion del estimulo es codificada por la distribucion de los receptores perifericos activados y no activados en el marco de un sistema organizado topograficamente. La intensidad del estimulo es codificada por la respuesta graduada de la señal de emtrada del receptor y luego por la frecuencia de descarga de la señal de salida del receptor. El receptor esta relacionado con la celula ganglionar, cuyo cuerpo celular esta ubicado en el ganglio sensorial. es la primer neurona en la via sensorial.



Vias sensoriales: estan formadas por tres neuronas. La primera neurona o de primer orden es una celula bipolar, una de sus prolongaciones esta en contacto con el receptor y la otra entra al SNC donde entra en contacto con la neurona de segundo orden. La neurona de segundo orden hace sinapsis con la neurona de tercer orden, localizada en el tálamo. el axon de la tercera neurona se proyecta a la corteza sensorial primaria. Algunas vias estan constituidas por mas de tres neuronas.