Cerebro, sinapsis y redes neuronales

Hildaura Zulantay

Becaria ANID. 2017-2021.
Universitat Barcelona.
Asistencia Técnica Educativa.
ATE-MINEDUC.

14 de abril de 2021

El sistema nervioso que permite comunicarnos con el medio interno y externo, está protegido por el sistema óseo (cráneo y columna vertebral) y por el sistema muscular; las meninges, membranas (duramadre, piamadre y aracnoides) que lo aíslan del torrente sanguíneo y el líquido cefalorraquídeo, facilitan el flujo de alimento y oxígeno, permiten la desintoxicación y su protección por medio de la amortiguación.

La unidad básica de funcionamiento del sistema nervioso es la neurona, ésta tiene los componentes comunes de las células en un cuerpo llamado soma, caracterizándose por poseer un axón, vía donde viajan los mensajes como impulso electroquímico que se generan a partir de estímulos provenientes de los sentidos; el axón mantiene una grasa aislante, llamada mielina, la cual facilita el aislamiento de este impulso. Como el impulso electroquímico viaja sólo en una dirección, desde soma al axón, el soma con sus extensiones llamadas dendritas recibe los impulsos nerviosos de otra neurona, dichos impulsos viajan al extremo posterior, en donde existen ramificaciones del axón, produciéndose el envío de los mensajes hacia otras neuronas de manera química en el espacio existente entre neurona y neurona. Acompañan a las neuronas las células llamadas glías, aquellas que les dan soporte y protección.

La comunicación entre neurona y neurona no es continua, sino que su comunicación es contigua, pues no están físicamente unidas, la comunicación se realiza por un proceso químico llamado sinapsis, éste consistente en la liberación de sustancias químicas – neurotransmisores – proceso gatillado por el impulso electroquímico que llega a las ramificaciones del axón; una vez liberados los neurotransmisores al espacio interneurona desde las ramificaciones del axón, las dendritas de una próxima neurona recibe el mensaje químico mediado por proteínas; de este modo continúa nuevamente el envío de información como  impulso electroquímico hacia otras neuronas.

Las neuronas forman redes neuronales, agrupaciones de neuronas en las cuales se almacena la información, en ellas se ancla como memoria, favorecida por las emociones. Una visión moderna de las redes neuronales explica la interrelación existente entre zonas, áreas y funciones del sistema nervioso, conexión dada aún a mayor distancia, no necesariamente de manera localizada.

A partir de la estructura biológica y sus funciones, el sistema nervioso genera estados mentales, tales como percepciones, sentimientos, pensamientos, pudiendo ser de tipo conscientes o inconscientes; los estados mentales nacen por supervivencia, por necesidades básicas o intereses; por ejemplo, la curiosidad y el placer movilizan los recursos del aprendizaje, dispositivos básicos como la atención, memoria y motivación, generando emociones que facilitan el anclaje, la memoria.

A continuación, una generalidad, algunas de las principales partes y funciones del Sistema Nervioso relacionadas con el aprendizaje: 

  1. Sistema Nervioso Central 

1.1. Encéfalo 

1.1.1. Cerebro 

  • Tálamo: Recibe los estímulos provenientes de los órganos de los sentidos para enviar a la Amígdala, excepto gusto y olfato que son enviados directamente a ésta.
  • Amígdala: Centro de alerta ante los estímulos, gestión emocional (control y adaptación al stress, decisiones emocionales y sociales), nacimiento de emociones básicas (alegría, tristeza, sorpresa, asco, miedo e ira) y las emociones complejas (amor, orgullo, culpa, vergüenza, celos, envidia).
  • Lóbulo Temporal: Funciones auditivas, funciones del Hipocampo (memoria emocional, regula emociones como la ansiedad, el placer y la ira; memoria declarativa, recuerdo consciente de hechos y eventos) y funciones del Área de Wernicke (reconocimiento del lenguaje, lenguaje auditivo, memoria auditiva, asociación auditiva en relación con la coordinación motora, consciencia espacial, procesamiento visual, coherencia en fonemas).
  • Hipotálamo: Producción de hormonas.
  • Hipófisis: Producción de hormonas.
  • Lóbulo Frontal: Funciones del Área de Broca (producción del lenguaje hablado,  relacionado a su vez con control emocional, movimiento, tacto, motivación, sistema de recompensa, audio, empatía, recuperación voluntaria de la memoria) y funciones de la Corteza Pre-Frontal (zona que responde a estímulos de gusto y olfato, a las Funciones Ejecutivas Básicas – memoria de trabajo, control inhibitorio, flexibilidad cognitiva -, y a las Funciones Ejecutivas Superiores – juicio, razonamiento, sentimientos, resolución de problemas, acciones de planificar, organizar, priorizar, cambiar, memorizar, chequear, comportamiento social, personalidad, voluntad, motivación -).
  • Corteza Cingulada: Opera la Atención, el autocontrol; detecta y reacciona a incoherencias conductuales, gestiona respuestas emocionales.
  • Lóbulo Parietal: Ejecuta funciones sensomotoras integrando lo visual y auditivo para interpretar estímulos y orientar el comportamiento; informa acerca de formas, tamaños y distancias (funciones esenciales en resolución de problemas matemáticos, memoria de trabajo y Funciones Ejecutivas).
  • Lóbulo Occipital: Realiza procesamiento visual, percepción, espacio, movimiento, color, interpretación de imágenes. 
  • Ínsula: Genera repugnancia, efectúa el procesamiento del dolor, sensaciones viscerales, toma de decisiones, procesamiento emocional.
  • Cuerpo Calloso: Conjunto de vías que conectan ambos hemisferios cerebrales.
  • Núcleos Basales: Núcleo Caudado, regula el movimiento y algunas funciones cognitivas.
  • Núcleo Accumbens: Sistema de recompensa cerebral vinculado al aprendizaje.
  • Glándula Pineal: Producción de hormonas.
  • Suprarrenal: Producción de hormonas, glándulas externas al Sistema Nervioso.

El Sistema Límbico está formado por Amígdala, Hipocampo e Hipotálamo; trata y controla las emociones, estados de alerta, conducta, supervivencia, motivación, aprendizajes con uso de la memoria o en su defecto, formación de la memoria.

 1.1.2. Cerebelo: Funciones que permiten el aprendizaje, la precisión y control del sistema locomotor, funciones cognitivas como el procesamiento del lenguaje y la música.

1.1.3. Tallo Cerebral: Funciones relacionadas con la respiración, regulación del ritmo cardíaco, estado de vigilia y sueño.

1.2. Médula Espinal: Transmite impulsos nerviosos desde y hacia el cerebro y el Sistema Nervioso Periférico.

  1. Sistema Nervioso Periférico

2.1. Nervios: Conectan el Sistema Nervioso Central con extremidades, cuerpo y órganos.

2.2. Ganglios: Conectan el Sistema Nervioso Central con extremidades, cuerpo y órganos.

A medida que avanza la Ciencia, se va actualizando el conocimiento que se tiene acerca del Sistema Nervioso, es por ello que podríamos decir que las funciones de sus partes no son determinantes, puesto que la característica de neuroplasticidad, sea por práctica o por visualización, permite que funciones de ciertas áreas cerebrales puedan ser asumidas por otras áreas; abordando esta perspectiva, Robert Sapolsky señala que “todo lo modula todo”.

 Si quisiésemos quedarnos con algunos conceptos esenciales sobre el Sistema Nervioso y su órgano central, podríamos decir:

 “El cerebro hibrida todo, el qué le enseñamos es importante (contenido),
pero el cómo le enseñamos es más importante aún (emociones)”.
David Bueno

“La base de un cerebro sano es la bondad, y se puede entrenar”.
Richard Davidson 

 

Referencias:

Bueno, D. (2020).  El noble arte de construir origamis. Clase virtual sincrónica. Módulo Neuromitos. Postgrado Neuroeducación: Aprender con todo nuestro potencial. Facultad de Educación. Universitat de Barcelona.  [Video]. Entorno Moodle.

Damasio, A. (1996). El error de Descartes. Crítica. Barcelona.

Fuster, J. (2013). Cerebro y Libertad. Los cimientos cerebrales de nuestra capacidad de elegir. Barcelona. España. Editorial Planeta y Editorial Ariel.

Gamo, J. y Guillén, J. (2020). Clases virtuales sincrónica. Módulo Neuromitos. Postgrado Neuroeducación: Aprender con todo nuestro potencial. Facultad de Educación. Universitat de Barcelona.  [Video]. Entorno Moodle.

Gazzaniga, M. (Ed.).  (2009). The Cognitive Neurosciences. Fourth Edition. Cambridge, MA: MIT Press.

Ligioiz, M. (2021). Clases virtuales sincrónica. Módulo Emociones y Aprendizaje. Postgrado Neuroeducación: Aprender con todo nuestro potencial. Facultad de Educación. Universitat de Barcelona.  [Video]. Entorno Moodle.

Manes, F. (2015). ¿Qué le hace la música a nuestro cerebro? Recuperado de: https://facundomanes.com/2015/09/14/que-le-hace-la-musica-a-nuestro-cerebro/

Redolar, D. (2013). Neurociencia Cognitiva. Buenos Aires, Bogotá, Caracas, Madrid, México, Portoalegre. Editorial Médica Panamericana.

Sapolsky, R. (2017). Compórtate. La biología que hay detrás de nuestros mejores y peores comportamientos. eBook

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