ESTRUCTURAS DEL MESENCÉFALO

Como hemos dicho antes el mesencéfalo esta dividido en dos partes:

Tectum

Este recibe una cantidad masiva de información sensitiva proveniente de los ojos y los oídos. 

Sus dos conjuntos de núcleos bilateralmente simétricos, los coliculos superiores o tubérculos cuadrigéminos superiores, reciben protecciones desde la retina, es decir, input visual. 

Los coliculos inferiores o tubérculos cuadrigéminos inferiores reciben proyección del oído, es decir, input auditivo. 

Las conductas mediadas por los coliculos incluyen la localización de los objetos en el espacio circundante y la orientación hacia esos objetos, sean visuales o auditivos.

Tegmento

Los núcleos que lo comprenden están relacionados con las funciones motoras. 

El núcleo rojo controla los movimiento de las extremidades, y la sustancia nigra o sustancia negra se conecta con el encéfalo anterior, una conexión importante para las conductas recompensadoras como aproximarse a los objetos deseados. 

Esta limitado ventralmente por el voluminosos sistema de fibras del pie peduncular. El termino pedúnculo cerebral se usa a veces como sinónimo de pie peduncular, pero estrictamente hablando, el pedúnculo cerebral se refiere a todo el mesencefalo, en cada lado, excluyendo el techo. 

La sustancia gris periacueductual, formada por los cuerpos celulares que rodean el acueducto cerebral, contiene circuitos para controlar las conductas típicas de las especies (p.e. La conducta sexual) y modular las respuestas al dolor. 

      

DIENCÉFALO

Es la unión del mesencéfalo y el encéfalo anterior. 

El diencéfalo incluye cuatro estructuras talámicas: el hipotálamo ("habitación inferior"), el epitálamo ("habitación superior") y el tálamo ("habitación interna o cámara") y el subtálamo. 

Además podemos hallar otras estructuras como la hipófisis, el quiasma óptico y la cintilla óptica.

ESTRUCTURAS DEL DIENCÉFALO

Las cuatros estructuras talámicas que podemos hallar en el diencéfalo son:

Hipotálamo

Aunque solo tiene un peso del 0.3% del peso del encéfalo, los 22 núcleos pequeños y sistemas de fibras que atraviesan el hipotálamo toman parte de casi todos los aspectos de la conducta motivada (alimentación, conductas sexuales, sueño, regulación de la temperatura, conducta emocional y movimiento).El hipotálamo, además, se conecta con la glándula hipófisis e interactúa con ella para controlar muchas funciones endocrinas. 

Núcleos del hipotálamo:

• nucleo supraóptico.
• Nucleo paraventricular.
• Nucleo supraquiasmatico.
• Nucelo ventromedial.
• Nucleo dorsomedial.
• Nucleo mamilar medial.
• Nucleo posterior del hipotálamo 

Tálamo

Se trata de la estructura más grande de diencéfalo. Está compuesta por 20 núcleos, cada uno de ellos se proyecta hacia una área especifica de la corteza cerebral. Casi toda la información que recibe la corteza es transmitida primero a través del tálamo, que sirve como --cubo-- para interconectar muchas regiones encefálicas.

1. Un grupo de núcleos talámicos transmite información de los sistemas sensitivos hacia sus puntos diana apropiados. Por ejemplo, el cuerpo geniculado lateral recibe proyecciones visuales, el cuerpo geniculado medial recibe proyecciones auditivas y los núcleos ventrolaterales posteriores reciben proyecciones de tacto, presión, dolor y temperatura del cuerpo. A su vez, estas áreas proyectan hacia las regiones visuales, auditivas y somatosensitivas de la corteza.
2. Algunos núcleos talámicos transmiten información entre áreas corticales. Por ejemplo, las áreas visuales de la corteza se interconectar con otras regiones encefálicas a través del núcleo pulvinar.
3. Algunos núcleos talámicos transmiten información entre la corteza y algunas regiones del tronco encefálico.  

Los núcleos del tálamo se pueden dividir funcionalmente en:

• Grupo nuclear lateral: contiene todos los denominados núcleos talámicos específicos. Estas localizados en la parte central del complejo e incluyen los núcleos ventral anterior, el ventral lateral del cuerpo geniculado lateral, el ventral posterior del cuerpo geniculado lateral, el ventral lateral del cuerpo geniculado medial, el ventral posterior del cuerpo geniculado medial. 
• Grupo nuclear anterior: la porción mas anterior del tálamo, que se extiende hasta su polo rostral, es el complejo nuclear anterior. Consta de tres subdivisiones: los núcleos anteroventral, anteromedial y anterodorsal. 
• Grupo nuclear medial: forma una extensa región que consta principalmente del núcleo medio dorsal y algunos componentes mucho mas pequeños, tales como el núcleo reuniens
• Núcleos intralaminares: en el interior de la lamina medular medial del tálamo se encuentran insertados varios núcleos. Estos incluyen los núcleos centromediano y parafascicular, siendo el centromediano el núcleo intralaminar mas grande en la especie humana. 
• Nucleo reticular: es una delgada capa de células localizadas en la cara lateral del tálamo entre la lamina medular lateral y la casual interna. 

Epitálamo

Es una parte relativamente pequeña del diencéfalo localizada en la región más caudal y dorsal. Es un conjunto de núcleos . 

Una de sus estructuras es la glándula pineal, encargada de secretar la hormona melatonina, que influye en los ritmos corporales diario y estacional. La liberación de melatonina durante la porción oscura del ciclo día noche contribuye a la sensación de cansancio asociadas con nuestra motivación para el sueño. 

Otra estructura, la habénula, regula él hambre y la sed y tienen conexiones con el sistema límbico.

(A la izquierda la habénula y a la derecha la glándula pineal)

El subtálamo

Se sitúa por debajo del tálamo y dorsolateral al hipotálamo, con su cara ventrolateral junto a la cápsula interna. Contiene dos grupos importantes de células, el gugleo subtalámico y la zona incerta. 

El núcleo subtalámico se localiza en la parte ventrolateral del subtálamo. En la sección coronal, tiene la forma de una lente biconvexa. El núcleo subtalámico tiene importantes conexiones con el globo pálido y la sustancia negra, y es importante en el control del movimiento. 

La zona incerta es una extension rostral de la formation reticular del tronco encefalo. 

OTRAS ESTRUCTURAS DEL DIENCÉFALO

Otras estructuras que también podemos hallar en el diencéfalo son:

La hipófisis 

La hipófisis o glándula pituitaria es una glándula endocrina que segrega hormonas encargadas de regular la homeostasis incluyendo las hormonas trópicas que regulan la función de otras glándulas del sistema endocrino, dependiendo en parte del hipotálamo, el cual a su vez regula la secreción de algunas hormonas. Es una glándula compleja que se aloja en un espacio óseo llamado silla turca del hueso esfenoides, situada en la base del cráneo, en la fosa cerebral media, que conecta con el hipotálamo a través del tallo pituitario o tallo hipofisiario.

Consta de dos porciones principales, citológicamente distintas: el lóbulo posterior o neurohipófisis y el lóbulo anterior o adenohipófisis. No obstante las dos partes están íntimamente ligadas por los vasos del sistema porta hipofisiario, que derivan de la arteria hipofisiaria superior. 

Quiasma óptico

El quiasma óptico es una parte del cerebro que resulta de una gran importancia a la hora de poder procesar la información visual proveniente de la retina, siendo el punto en que los nervios ópticos de ambos ojos se encuentran. Se trata de una pequeña estructura en forma de equis (X) situada en la fosa cerebral anterior, algo por encima y por delante del diafragma de la silla turca (pequeño nicho en el hueso esfenoides que aloja la hipófisis) y enfrente del hipotálamo.

En el quiasma óptico sucede algo de importancia capital para que podamos captar correctamente la información visual: en esta estructura se produce una decusación de alrededor de la mitad de las fibras del nervio óptico. Y es que el nervio óptico se divide en dos tractos al llegar al quiasma óptico, uno nasal y otro temporal. Las fibras nasales provenientes de cada ojo cruzan al otro hemisferio cerebral, mientras que las temporales continúan por el mismo hemisferio, hasta que llegan al núcleo geniculado lateral del tálamo.

El quiasma óptico, al permitir y facilitar la decusación de parte de las fibras ópticas, permite que ambos hemisferios cerebrales reciban la información visual procedente de ambos ojos:

Se permite de este modo que las imágenes que capta cada ojo puedan ser procesados y contrastados, resultando de gran importancia a la hora de que posteriormente el cerebro pueda integrar la información y captar elementos como la profundidad o la distancia a la que está el elemento observado.

Cintilla óptico

Nervios que van desde el quiasma óptico (la parte del cerebro donde se cruzan algunas de las fibras de los nervios ópticos) hasta ciertas partes del cerebro que participan del sentido de la vista.

TELENCÉFALO

El encéfalo anterior o telencéfalo, como bien dice el nombre se trata de la parte anterior del encéfalo. 

De las estructuras principales del encéfalo anterior, dos son subcorticales: los ganglios basales y el sistema limbico. Envolviendo a todas, se encuentra la corteza cerebral. Estas regiones comparten muchas conexiones que forman los circuitos funcionales. No obstante, cada uno es suficientemente distinto desde el punto de vista anatómico y funcional como para ser descrito por separado. 

GANGLIOS BASALES

Los ganglios basales (nudos inferiores, que hacen referencia a los nudos por debajo de la corteza) están ubicados principalmente por debajo de las regiones anteriores de la corteza. Estos representan un conjunto de núcleos que forman un circuito con la corteza. Los ganglios incluyen el putamen (valva), el globo pálido y el núcleo caudado (núcleo con cola).

El núcleo caudado recibe proyecciones de todas las áreas de la corteza y envía sus propias proyecciones a través del putamen y el globo pálido hacia el tálamo y desde allí hacia las áreas corticales frontales. 

Los ganglios basales también tiene conexiones recíprocas con el mesencefalo, especialmente con la sustancia negra en el tegmento mesencefalico. 

Putamen

El putamen es una estructura cerebral que tiene un papel fundamental en la preparación y la ejecución de los movimientos de las extremidades.

Está constituido por materia gris, es decir, por cuerpos de neuronas, dendritas amielínicas y células gliales. Se sitúa debajo de los hemisferios cerebrales, en la base del telencéfalo y en la parte central del encéfalo. Su forma es aproximadamente circular.

Las dos funciones principales del putamen son la regulación del movimiento y la facilitación de distintos tipos de aprendizaje. También está implicado en el asco y en el sentimiento de odio.

Globo pálido

El globo pálido está compuesto principalmente por neuronas muy grandes y con un gran número de ramificaciones dendríticas. El aspecto del globo pálido es peculiar a causa de la abundancia de dendritas y su inusual longitud.

La función principal del globo pálido es la regulación de los movimientos no conscientes. En este sentido su rol consiste en modular los impulsos excitatorios del cerebelo mediante sinapsis del neurotransmisor GABA, el compuesto inhibitorio más relevante del sistema nervioso.

El nombre de esta estructura se debe a que la atraviesan muchos axones mielinizados que conectan otras regiones de los ganglios basales con el globo pálido, dándole el tono blanquecino característico de las áreas cerebrales con alta densidad de sustancia blanca.

Nucleo caudado

El núcleo caudado suele ser dividido en tres partes, la cabeza, el cuerpo y la cola. Mientras que la primera es una de las partes más gruesas y está en más contacto con la corteza frontal, la cola se encuentra conectada al sistema límbico. Cabeza y cuerpo están en estrecho contacto con los ventrículos laterales.

El núcleo caudado y el conjunto de ganglios basales tienen una elevada importancia en el sistema nervioso humano, participando en funciones imprescindibles para garantizar tanta una adaptación correcta al medio como la propia supervivencia al permitir la regulación de la conducta a través de aspectos como la memoria y la motivación. Además, también se han vinculado en gran medida a la realización y coordinación de movimientos.

Los ganglios basales se asocian con movimiento y aprendizaje. 

• Movimiento: estudiando enfermedades causadas por él daño de los ganglios, como el Huntington o el Parkinson, caracterizadas por movimientos exagerados o por una pérdida general del movimiento respectivamente,  se ha llegado a la conclusión de que los ganglios deben desempeñar un papel en el control y la coordinación de los patrones de movimiento y no en la activación de los músculos.

• Aprendizaje: otra función de los ganglios es sostener el aprendizaje asociativo también denominado aprendizaje estímulo-respuesta o aprendizaje de hábitos, que involucra el aprendizaje de las relaciones entre los estímulos y sus consecuencias. Por ejemplo, una ave aprende después de algunas experiencias que las mariposas de colores brillantes tienen un sabor amargo. Asimismo se, muchas de nuestras acciones son respuestas a señales sensitivas, por ejemplo, presionar un interruptor para encender la luz o girar la manija para abrir la puerta. 

SISTEMA LÍMBICO

En el curso de la evolución cerebral en los anfibios y los reptiles, se desarrollaron algunas estructuras corticales de tres capas para recubrir la periferia del tronco encefálico. Con el crecimiento posterior de la neocorteza de seis capas en los mamíferos, estas estructuras corticales más antiguas quedaron encerradas entre el tronco del encéfalo y la neocorteza. Paul broca las denominó lóbulo límbico (del latino Limbus, es decir borde).

Actualmente, este conjunto de estructuras del encéfalo anterior se considera una unidad funcional. El sistema límbico desempeña un papel en las conductas autorreguladoras que incluyen emoción, memoria personales, conducta espacial y conducta social. 

El lóbulo límbico tiene interesante antecedentes en relación con sus supuestas funciones. Recibe proyecciones de los bulbos olfatorios, responsables del sentido del olfato. Sobre la base de esta evidencia, los primeros anatomistas postularon la hipótesis de que las estructuras límbicas procesaban la información olfatoria y por ello las estructuras comenzaron a conocerse como rinencéfalo o “cerebro del olfato”. A diferencia de los otros sistemas sensoriales que envían la mayor parte de sus inputs sensoriales al mesencéfalo y al tálamo, el bulbo olfatorio envía la mayoría de sus inputs a una región especializada de la corteza que se sitúa en la parte inferior del encéfalo (corteza piriforme).   

ESTRUCTURAS DEL SISTEMA LÍMBICO

Entre las estructuras principales del sistema límbico hallamos: 

la amígdala (almendra)

Se trata de un elemento clave para la supervivencia, debido a que su principal función es integrar las emociones con los patrones de respuesta correspondientes a estas, provocando una respuesta a nivel fisiológico o la preparación de una respuesta conductual. Asimismo, se encarga de coordinar las áreas que notan la expresión somática de la emoción y la corteza cerebral encargada del sentimiento consciente, con lo que posee un papel de gran relevancia en la valoración del significado emocional de las experiencias. 

La amígdala es, pues, el principal núcleo de control de las emociones y sentimientos en el cerebro, controlando asimismo las respuestas de satisfacción o miedo. Sus conexiones no solo producen una reacción emocional sino que debido a su vinculación con el lóbulo frontal también permite la inhibición de conductas.

el hipocampo (caballitos de mar)

Estructura que se ubica en la región medial anterior del lóbulo temporal y participa en la memoria personal (lo que hice y cuando lo hice) y en la navegación espacial. Tiene un papel muy importante en la consolidación de los aprendizajes realizados, ya que por un lado permite que ciertas informaciones pasen a la memoria a largo plazo y por el otro vincula este tipo de contenidos con ciertos valores positivos o negativos, dependiendo de si estos recuerdos han estado asociados a experiencias placenteras o dolorosas (fisiológica o psicológicamente).

La corteza cingular (faja)

Una banda de tres capas de corteza límbica que se ubica inmediatamente por encima de cuerpo calloso a lo largo de las paredes medial es de los hemisferios cerebrales, participa en la conducta sexual, entre otras interacciones sociales.

Giro y surco cingulado

El giro cingulado también conocido en neuroanatomía como giro del cíngulo,  es una circunvolución  en el área media del cerebro que cumple funciones determinantes en la actividad cerebral del sistema límbico; se encuentra hacia el borde o limbo de la corteza cerebral.

Envuelve parcialmente al cuerpo calloso que es por su parte el nexo entre los dos hemisferios cerebrales; concretamente el giro cingulado está delimitado por un área llamada cisura callosa marginal o surco cingulado. La parte inferior del giro cingulado se enrolla sobre sí misma (con forma de espiral logarítmica) y resulta ser la quinta circunvolución del área temporal del cerebro, 

El giro cingulado recibe información aferente desde el núcleo anterior y el tálamo así como neocórtex, y también se conecta con las áreas somatosensoriales de la corteza cerebral, estas se proyectan hacia el córtex entorrinal a través del giro cingulado.

Se considera que el giro cingulado es parte integrante del sistema límbico y que se encuentra involucrado en la formación de emociones, procesamiento de datos básico referidos a la conducta, aprendizaje y memoria.

Fornix 

El fórnix es un conjunto de fibras nerviosas del cerebro que forma parte del sistema límbico, implicado en la emoción, la motivación y la memoria a largo plazo. Conecta distintas regiones del encéfalo como el hipocampo, el tálamo, el hipotálamo, los núcleos septales y el núcleo accumbens, muy relevante en la función de la dopamina y del GABA.

El fórnix tiene su origen en el hipocampo, una estructura fundamental para la memoria a largo plazo y para la orientación espacial.Desde el hipocampo surge una serie de fibras nerviosas que reciben el nombre de fimbria y que son consideradas parte del fórnix. A continuación estos haces neuronales rodean el tálamo y se dirigen hacia la corteza frontal del cerebro.

El fórnix proyecta hacia la comisura anterior, que se sitúa entre los lóbulos temporales. En este punto las fibras del fórnix se dividen para conectar con diversas estructuras subcorticales: los núcleos septales y los preópticos, el estriado ventral, y los cuerpos mamilares del hipotálamo, que regula la liberación de hormonas permitiendo las funciones fisiológicas básicas.

En esta estructura encontramos un núcleo, el cuerpo del fórnix, y dos proyecciones anteriores y dos posteriores; estas son llamadas también pilares, lo cual explica el nombre “bóveda de los cuatro pilares”. Las anteriores conectan con los cuerpos mamilares del hipotálamo, mientras que las posteriores se dirigen a los cuerpos amigdalinos del hipocampo. 

Sus funciones principales parecen relacionarse con la consolidación y la recuperación de recuerdos, según se ha encontrado a través de estudios en personas con daños en esta estructura.

CORTEZA CEREBRAL (NEOCORTEZA)

Los anatomistas utilizan el término corteza para referirse a cualquier capa externa de células. En neurociencia, los términos corteza y neocorteza se usa a menudo de forma intercambiable para referirse a la porción externa del encéfalo anterior ( de modo que cuando hablamos de corteza nos referiremos a la neocorteza a menos que se indique de otro modo. )

Hay dos tipos de corteza: 

• Neocorteza: que consta de 6 capas de sustancia gris y una de sustancia blanca, solo existe en mamíferos, responsable de crear el mundo perceptivo (realidad) -> rodeado de azul en la imagen.
• Corteza límbica: que consta de 3-4 capas de sustancia gris y una de sustancia blanca, es más primitiva que a neocorteza, se encuentra también en aves y reptiles. Interviene en el control de los estados de motivación. -> rodeado de verde en la imagen.

Neocorteza 

La neocorteza humana puede tener hasta 2500 centímetros cuadrados de área, pero su espesor es solo de 1,5 a 3 milímetros. Consiste en 6 capas de células (sustancia gris) y está muy plegada. Estos pliegues representan la solución de la naturaleza al problema de confinar la enorme área de superficie corticales dentro de un craneo que sigue siendo aún lo suficientemente pequeño como para atravesar el canal del parto. El plegamiento en la neocorteza permite que el cerebro se ajuste con comodidad dentro del volumen relativamente fijo del cráneo. 

La corteza humana está formada por dos hemisferios cerebrales casi simétricos, izquierdo y derecho, separados por la fisura longitudinal o fisura interhemisferica. Cada uno está subdividido en cuatro lóbulos: frontal (color azul), parietal (color rojo), temporal (color amarillo) y occipital (color morado). 

Las fisuras y surcos marcan el límite entre ellos:

Los lóbulos frontales están limitados por detrás por el surco central, por debajo por la fisura lateral y 

medialmente por el surco cingular. 

El límite anterior de los lóbulos parietales es el surco central, y su límite inferior es la fisura lateral.
 

Los lóbulos temporales están limitados dorsal mente por la fisura lateral.

Sobre la superficie lateral del encéfalo, ningún límite definido separa los lóbulos occipitales de los lóbulos parietal y temporal. 
 

También considerada como el quinto lóbulo cerebral, la ínsula es una estructura de la corteza cerebral situada en la profundidad de la cisura de Silvio, en el punto en que confluyen los lóbulos temporal, parietal y frontal, siendo delimitada por sus respectivos opérculos.

FISURAS, SURCOS Y GIROS

La característica superficial mas conspicua de la neocorteza es su tejido arrugado, que consiste en hendiduras y crestas. Una hendidura se denomina fisura cuando se extiende lo suficientemente profundo en el cerebro como para internarse en los ventrículos, como las fisuras longitudinal y lateral; se denomina surco si es más superficial. Una cresta se denomina giro. 

Las imágenes muestran la localización de las fisuras, los surcos y los giros importantes. Sus localizaciones y formas varian algo en los dos hemisferios del cerebro de una personas, y la localización, el tamaño y forma de los giros y surcos varian sustancialmente en los cerebros de diferentes personas. Los giros adyacentes difieren en la forma en que están organizadas las células dentro de ellos, y el desvío de un tipo de disposición al otro suele ser en el surco. 

Los diferentes surcos o fisuras:  

Interhemisférico (fisura longitudinal medial): 

Es un surco profundo en el centro del cerebro que separa los hemisferios cerebrales izquierdo y derecho. El cuerpo calloso se encuentra dentro de esta fisura.

Surco central (fisura de Rolando)

Es una fisura que separa los lóbulos parietal y frontal.

Surco lateral (fisura de Silvio)

Es un surco profundo que separa los lóbulos parietal y temporal. Esta fisura separa la circunvolución fusiforme y la circunvolución hipocampal en la superficie inferior de los lóbulos temporales.

Surco parietooccipital 

Se trata de una profunda grieta que separa los lóbulos parietal y occipital.

Surco calcarino

Este surco se ubica en los lóbulos occipitales y divide en dos la corteza visual.

Circunvoluciones o giros:

A continuación se enumeran una serie de circunvoluciones importantes del cerebro.

Circunvolución Angular 

Es un pliegue situado en el lóbulo parietal que ayuda en el procesamiento auditivo y visual, así como en la comprensión del lenguaje.

Giro cingulado 

Un pliegue en forma de arco en el cerebro localizado sobre el cuerpo calloso. Es un componente del sistema límbico y procesa la información sensorial relacionada con las emociones y regula el comportamiento agresivo.

Giro fusiforme 

Circunvolución localizada en los lóbulos temporal y occipital que consta de partes: lateral y medial. Se cree que juega un papel en el reconocimiento facial y de palabras.

Giro hipocampal (Giro Parahipocampal)

Es un pliegue que se encuentra en la superficie interna del lóbulo temporal que bordea el hipocampo. La circunvolución del hipocampo rodea el hipocampo y juega un papel importante en la memoria.

Giro lingual

La circunvolución del lóbulo occipital que está involucrada en el procesamiento visual. Esta circunvolución está rodeada por el surco calcarino y el surco lateral. La circunvolución lingual es contigua con la circunvolución parahipocámpica y juntas forman la porción medial de la circunvolución fusiforme.