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Modelo Funcional del Sistema Nervioso
Sistema de Entrada:
Constituido por los diferentes sistemas Sensoriales (Visual, Acústico, SomatoSensitivo, Olfato, Gusto)
cada uno se origina en los receptores específicos y transportan la info hacia los niveles superiores corticales mediante fibras nerviosas (axones), que hacen varios sinapsis en el camino.
Info Sensorial
↓ ingresa a la corteza cerebral
Áreas Primarias (Nivel Sensorio-Motor)
↓
Areas Secundarias o de Asociación Unimodal (Nivel Gnósico-práxico)
↓ - procesamiento y almacenamiento de info de una sola modalidad
↓ - sirve para reconocimiento sensorial
↓
Áreas Terciarias o de Asociación Multimodal:
donde se combina la info de varios canales sensoriales en un formato más abstracto
Ej: representaciones semánticas (conceptos)
Sistema de Salida:
Áreas Premotoras (Áreas Motoras Secundarias) del Lóbulo Frontal (Nivel Gnósico-práxico),
y pasan al Área Motora Primaria (SNM), que elabora los comandos concretos para los músculos.
Área Motora Primaria: plataforma de salida cortical del Sist. Motor
Los comandos necesitan ajustes posteriores llevados a cabo por los componentes Subcorticales del Sist. Motor (ganglios de la base, cerebelo, núcleos motores del tronco y Sustancia Gris de la Médula).
Control Ejecutivo (Nivel SupraModal):
Sistema de Almacenamiento:
Ubicados en el Lóbulo Temporal Medial.
Emoción + Conducta:
Complejo amigdalino y Eje Hipotálamo-Hipofisario.
Generan o modulan las respuestas conductuales y viscerales
a través del SNA y el Sist. Neuroendocrino.
Sistema Motor:
► El asta anterior de la Médula recibe los comandos desde los Niveles Superiores y hace el ajuste Final tomando en cuenta la info del segmento corporal correspondiente, y finalmente emite los comandos a las músculos.
Sistema Emocional - Motivacional: Complejo Amigdalino y otras estructuras límbicas.
El Complejo Amigdalino recibe info sensorial, evalúa su relevancia biológica
y modula la respuesta Visceral y Motora a través de sus conexiones con el Hipotálamo, el Tronco Cerebral y el SNA.
Sistema de Alerta y Atención:
Anatomía del Sistema Nervioso
Sistema Nervioso Periférico: Nervios y Ganglios. SNP Somático y SNA.
Dos funciones Anatómicas y Funcionales: Simpática y Parasimpática.
División Simpática:
División Parasimpática:
► La mayoría de los órganos recibe inervación de ambas divisiones que tienen un efecto opuesto sobre los mismos.
SNC:
Cuerpos Neuronales y elementos de sostén.
Corteza*: estructura estratificada que cubre los hemisferios del cerebro y del cerebelo.
Núcleos*: congregaciones de cuerpos neuronales, no estratificados, en la profundidad del cerebro y del tronco cerebral.
* en el Encéfalo dos variantes.
► En la Médula la Sustancia Gris ocupa una posición Central, y la Blanca una posición Periférica.
Fibras (o Vías) Aferentes: transmiten info hacia el SNC.
Fibras (o Vías) Eferentes: transmiten info desde el SNC.
SNC → Cuerpo Tridimensional → 3 planos → Frontal, Horizontal, Sagital.
Ejes del SN:
7 Regiones Principales del SNC
Médula Espinal:
aunque es más corta que su envoltura ósea; desde la base del cráneo hasta la primera vértebra lumbar.
segmentos, cada uno se relaciona con un segmento corporal,
31 pares de nervios raquídeos, uno por cada segmento medular.
Cada nervio se une a la médula por una raíz sensitiva posterior.
A través de ellos recibe la info sensitiva
y emite fibras motoras destinadas a inervar los músculos y fibras eferentes
de las divisiones Simpática y Parasimpática del SNA.
Neuronas del Asta Anterior → función motora.
Neuronas del Asta Posterior → función sensitiva (Somática y Visceral).
Neuronas del Asta Lateral → neuronas que originan las fibras eferentes viscerales para las div. S. y PS del SNA.
Bulbo + Protuberancia + Mesencéfalo.
Está atravesado por las vías Ascendentes y Descendentes
que transportan l ainfo Sensorial y Motora hacia y desde el cerebro.
Detrás el cerebelo, se comunica con el resto del SNC
mediante fibras que hacen conexiones en Núcleos del Tronco o lo atraviesan.
Bulbo Raquídeo:
Protuberancia (o Puente):
entre cerebro, cerebelo y médula.
y los Núcleos que controlan el movimiento de la cara.
Mesencéfalo (o Pedúnculo Cerebral):
y Núcleos importantes para el control del tono de los músculos esqueléticos.
Cerebelo:
e info del sentido del equilibrio desde los órganos vestibulares del oído.
Diencéfalo: Tálamo + Hipotálamo.
Tálamo:
antes de su proyección a la Corteza Sensorial Primaria. Y también Relevo de las vías Motoras.
Hipotálamo:
(regulación de la ingesta de agua y alimentos, conducta sexual y maternal).
que cuelga de su extremo anterior.
Hemisferios Cerebrales:
Corteza Cerebral:
Señalización Neuronal
Células del SN:
Soma (o cuerpo celular):
Dendritas:
Axón:
Vaina de Mielina:
tiene interrupciones → “Nodos de Ranvier”.
Es producida por: la Oligodendroglia en el SNC y las células de Schwan en el SNP.
Axonal:
parte donde se une el Axón con el Soma.
Membrana → bajo umbral de activación.
Axonales (o Sinápticos):
zonas especializadas para tomar contacto sináptico
con otras neuronas o con los efectores (músculos o glándulas).
Membrana Celular (Neurona):
que le permite responder selectivamente a señales extracelulares.
Compartimientos: contienen iones y moléculas en solución acuosa.
Proteínas*: canales iónicos y proteínas señal.
Canales iónicos: responsables del mantenimiento de la distribución de lesiones dentro y fuera.
pero se abren cuando se fija un Neurotransmisor, permitiendo el paso de un ión específico.
Proteínas Señal:
No dejan pasar iones, pero cuando cierta molécula (Neurotransmisores, Hormonas) se une a su extremo externo desencadenan reacciones químicas en el interior celular, influyendo en la transmisión de señales.
► La generación de señales eléctricas es el resultado de los desplazamientos iónicos regulados por los canales a través de la membrana.
Señalización Neuronal, Potenciales de Membrana:
Las señales neuronales (siendo eléctricas) consisten en modificación del Potencial de Reposo.
Hiperpolarización: más “-” el interior, más “+” el exterior.
Despolarización: más “+” el interior, más “-” el exterior.
Cambios en la membrana por influencias excitadoras o inhibidoras de otras neuronas.
(zona próxima → dos potenciales de membrana al mismo tiempo) → sus intensidades se suman.
PIPS → Hiperpolarización → Inhibe.
PEPS → Despolarización → Excita.
Fases del Potencial de Acción:
Modelo Funcional: señalización de la neurona, contribución específica, 4 señales y 4 componentes.
Entrada:
La superficie de las Dendritas reciben la descarga de otras neurona (o receptores sensoriales)
y se producen los Potenciales Sinápticos.
Integración:
El cono axonal tiene el umbral más bajo,
donde convergen e interactúan los Potenciales Sinápticos,
y es probable que la suma temporal y espacial desencadene PA.
Conducción:
El axón conduce PA a distancia, sin decrecer.
Salida:
El Terminal Axónico libera neurotransmisores hacia una nueva sinapsis, y la señal se hace nuevamente graduada (porque la cantidad de neurotransmisores liberados depende de sinapsis axo-axónica que se localizan a este nivel).
Na⁺ y Cl⁻ → más concentrados en el Exterior.
K⁺ y A⁻ → más concentrados en el Interior.
Canales Pasivos:
Abiertos permanentemente → flujo de iones → Permeables → Dependencia de Concentración de K⁺ y Na⁺.
Interviene en el Reposo.
Canales Activos:
Agentes:
Fuerzas que impulsan la difusión de los iones a través de los canales:
Gradiente (Diferencia de Concentración): más concentración hacia, menos concentración.
Ej: K⁺ → interior “+” → tiende hacia exterior.
Gradiente Eléctrico:
Los iones son atraídos por el lado que tiene carga contraria a la propia,
y rechazado por el que tiene la misma carga.
Ej: Na⁺ atraído por interior celular (“-”). Cl⁻ atraído por exterior celular (“+”).
■ La desaparición de los Gradientes de concentración es evitada por la Bomba de Na⁺ y K⁺
que contra balancea el intercambio moviendo los iones contra sus gradientes químicos:
saca 3 de Na⁺ e introduce 2 de K⁺. Esto requiere Energía de la Hidrólisis del ATP.
Según el Neurotransmisor, pueden abrir canales de Na⁺ o Cl⁻,
Canales de Na⁺: el ingreso produce Despolarización, PEPS.
Canales de Cl⁻: el ingreso produce Hiperpolarización, PIPS.
PA: en cono axonal hay una gran cantidad de canales de Na⁺ que se activan por Voltaje.
Cuando la suma de potenciales locales superan el umbral, estos canales se abren masivamente → rápida entrada de Na⁺ impulsado doblemente por el gradiente eléctrico y el gradiente de concentración.
El cambio de potencial provoca la apertura de canales de K⁺ hacia el Exterior
(impulsado por el gradiente de concentración y la positivización del Interior).
Luego los canales de Na⁺ se cierran y comienza la Repolarización
por la persistencia de salida de K⁺ que Hiperpolariza transitoriamente la membrana.
Finalmente, cierre de canales K⁺.
Sinapsis Eléctrica:
Sinapsis Química:
se difunda a través de la hendidura y se una a un receptor específico en la Postsináptica.
■ La especialización en la secreción y recepción hace que las sinapsis químicas sean Unidireccionales.
Microestructuras ← Terminal/Botón Axónico ← Componente Presináptico
↓
se acumulan en regiones de la membrana presináptica
especial en su liberación (zonas activas)
y en la sinapsis química tiene rol importante los canales de Ca⁺⁺
sensibles al voltaje o voltaje-dependiente, situados en el Botón.
modificando el flujo de iones, generando potencial local Postsináptico Excitatorio (PEPS) o Inhibidor (PIPS).
► Si la inactivación del NT no se produce, se prolonga su acción en la Postsinapsis, → Anomalía
y se bloquea la transmisión de info (como pasa con las sustancias tóxicas).
Liberación del NT
Receptores Ionotrópicos:
abre el canal iónico, altera flujo de iones y modifica el potencial de membrana.
Receptores Metabotrópicos:
esta fracción puede estimular la síntesis de un 2do mensajero o modificar un canal iónico al unírsele.
se producen efectos más lentos y duraderos (segundos a minutos). Produce modificación en la excitabilidad y la fuerza de conexiones. Modulación de la activación.
Se piensa que este tipo de sinapsis participa en las variaciones de
estados emocionales, despertar y aprendizaje.
2do Mensajero:
3 efectos posibles:
Neurotransmisores de molécula pequeña:
Neurotransmisores de molécula grande:
Las vesículas son transportadas por microtúbulos desde el soma hasta el Botón.
Acetilcolina:
Catecolaminas:
Fenilalanina → Tirosina → DOPA → [ Dopamina → Noradrenalina → Adrenalina ] → NT
Dopamina:
Noradrenalina:
Adrenalina:
Serotonina:
Glutamato:
Aminoácido GABA (Ácido Gamma-Aminobutírico):
Sistema de NeuroTransmisión:
Circuitos que nacen en el Tronco y proyectan extensamente en todo el Encéfalo, cuyas neuronas usan de manera dominante un NT determinado. Los circuitos más conocidos, de función moderadora:
► Los fármacos actúan favoreciendo la acción de un NT (efecto Agonista) o interfiriendo (efecto Antagonista).
Esto puede resultar la estimulación o inhibición de pasos de la Neurotransmisión.
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