Sistema límbico: funciones. Sistemas sensoriales especializados

Corteza cerebral, corteza sensorial, corteza motora, ganglios

basales, núcleo de ayuda cortical y cerebelo: funciones.

Funciones cerebrales superiores: Actividad bioelectrica cerebral,

electroencefalograma, sueño y vigilia. Aprendizaje y memoria.

Sistema límbico: funciones. Sistemas sensoriales especializados.

Milder AyónSistema límbico: funciones. Sistemas

sensoriales especializados

• Relacionado con: emociones, conducta, pensamiento einterpretación del medio.

• Encargado de respuestas viscerales ante estímulos externos:lucha, ira, huída y respuestas sexuales, sentimientos,memoria, etc.

• Contribuyen factores genéticos y ambientales a la estructuray función de este circuito.

• Ejemplo la agresión impulsiva y la violencia surgen comoconsecuencia de una falla en la regulación de las emociones

El sistema límbico

Sistema límbicoEs una serie de vías

nerviosas que incorporan

estructuras como el

hipocampo, la amígdala,

tálamo e hipotálamo.

Al formar conexiones con la

corteza cerebral, la materia

blanca y el tronco encefálico,

participa en:

- Control y expresión del

estado anímico y las

emociones,

- Procesamiento y

almacenamiento de la

memoria reciente y,

- Control del apetito y de

respuestas emocionales

a la comida.

También está asociado con elsistema neuroendocrino y elSNA, y algunos trastornosneurológicos, como laansiedad, están asociados concambios hormonales y delsistema autónomo.

Sistema límbico

Están relacionadas no sólo con la respuesta emocional, sinotambién con conductas de autopreservación

es un núcleo esencialmente sensitivo. Participa en dos grandes grupos de sensaciones:

S. discriminativas: Los sentidos especiales visión, audición, tacto, propiocepción, dolor.

S. afectivas: Participan los núcleos dorso mediano, anterior y reticulares.

Las conexiones que el tálamo establece con la corteza son siempre ipsilaterales, no existe conexiondirecta con la corteza del lado opuesto.

Tálamo

Una de las funciones vitales que tiene el hipotálamo es el manejo de la homeostasis o equilibrio interno.

Este control lo hace a través de dos vías: Vía endocrina y Vía de S.N.A .

Hipotálamo

Controla:• Tº Corporal• Comportamiento emocional• Sueño y Vigilia• Ingesta de Alimentos• Ingesta de Agua• la Diuresis• Ciclo Circadiano

• Memoria espacial• Orientación• Función cognitiva• Regulación de la actividad del

eje HHA.• Conducta nutricional:

HipocampoEminencia alargada que ocupa la pared externa de la proyección esfenoidal de cada ventrículo lateral del cerebro. Se trata de una zona que posee una gran plasticidad neuronal, se le ha relacionado

Hipocampo

Masa de sustancia gris cortical situada en el vértice de cada lóbulo temporal.

Amígdala

Encargadas de caracterizar emocionalmente un estímulo.

• Implicado en el aprendizaje de significado emocional

• media la respuesta autónoma de las emociones.

• Cumplen funciones sobre la determinación de conductas provocados por estímulos olfatorios

o Las bases neurobiológicas se hallan en la corteza prefrontaly en la amígdala, considerada como la estructura dominante en la modulación de la violencia.

o La amígdala y el hipotálamo trabajan en estrecha armonía, y el comportamiento de ataque o agresión puede ser acelerado o retardado según sea la interacción entre estas dos estructuras.

Agresividad

En el control de las emociones negativas, interrelacionan el córtexfrontal orbital, el córtex anterior cingular y la amígdala.

Algunos científicos sostienen que la corteza prefrontal actúa como freno ante los impulsos agresivos.

Experimentos realizados con gatos, éstos dejaron de atacar a los ratones al recibir un estímulo en la corteza prefrontal.

Los NTs de la amígdala en el sistema límbico comprenden, al ácido γ-aminobutírico (GABA A,B,G), el ácido glutámico (GLU) y el N-metil-D-aspartato (NMDA), las monoaminas [dopamina (DA) e hidroxitriptamina (5- HT)].

Agresividad

Rol de la amígdala en

la agresión. Corteza prefrontal

Núcleo centralHipotálamo medial

Hipotálamo lateral Materia gris periacueductal

Agresión predatoria Agresión afectiva

Núcleo corticomedialAmígdala

En el contexto de la evolución.Simultáneamente la evolución hafavorecido otros mecanismos parainhibirla

Es una conducta básica, vital.

Favorece la supervivencia delindividuo, de la prole, del grupo enlas especies sociales

Perspectiva psicobiológica de la agresión ...

Por tanto, igual que hay patronesconductuales ofensivos hay otrosque interrumpen el ataque(expresión de miedo, sumisión...)

El miedo

• La excitación de laamígdala implanta laexpresión del miedo ymanifestación deemociones negativas

• El miedo tiende a ser lacausa principal deagitación durante larestricción al movimientodel ganado vacuno, loscaballos, los cerdos y lospollos.

• Animales miedosos y huidizos se agitan más y luchan másviolentamente cuando se los sujeta para vacunaciones y otrostratamientos

• Cuando se asustan, los beagles sequedan paralizados, y los terrierscorren frenéticamente alrededor.

• En animales domésticos, lasreacciones de miedo durante lainmovilización o en pruebas a campoabierto ha revelado diferencias detemperamento tanto entre razascomo entre individuos de una mismaraza.

El miedo

• La estimulación eléctrica de la amígdala aumenta las

hormonas del estrés en las ratas y los gatos. Desencadena un

patrón de respuestas del sistema nervioso autónomo similar al

que tienen los humanos cuando sienten miedo.

• La destrucción de la amígdala puede convertir en mansa a una

rata salvaje, así como reducir su emotividad.

• Las ratas pierden completamente el miedo a los gatos cuando

su amígdala está lesionada.

Sentidos especiales

Organos de los sentidos: vision

A través de la córnea y del humor acuoso se observa el Iris que controla la cantidad de luz que entra en el ojo cambiando el tamaño de la pupila, un pequeño orificio circular situado en su centro.

El diámetro de la pupila, el más pequeño es la situación en la que existe mayor intensidad de luz. Detrás del iris esta el cristalino

La luz entra al ojo a través de la cornea. Atraviesa la cámara anterior,el cristalino y el humor vítreo y llega a la retina.

Una vez aquí debe atravesar todas las capas de la retina antes deinteraccionar con la porción donde se encuentra los elementosfotosensibles: conos y bastones.

La retina

Capa pigmentada de la retina

Células fotorreceptoras

Células bipolares

Células ganglionares

Fibras del nervio óptico

Superficie de la retina

Conos

Bastones

Los conos se concentran en una región cerca del centro de la retinallamada fóvea. Su distribución sigue un ángulo de alrededor 2° contadosdesde la fóvea. La cantidad de conos es de 6 millones (Humanos) yalgunos de ellos tienen una terminación nerviosa que va al cerebro.

Los conos son los responsables de la visión del color y se cree que hay trestipos de conos, sensibles a los colores rojo, verde y azul, respectivamente.Los perros, que tienen retinas pobladas mayormente por conos, venmejor en la oscuridad.

Dada su forma de conexión a las terminaciones nerviosas que se dirigen alcerebro, son los responsables de la definición espacial. También son pocosensibles a la intensidad de la luz y proporcionan visión fotópica (visión aaltos niveles).

Conos

Los bastones se concentran en zonas alejadas de la fóvea y son los responsables de la visión escotópica (visión a bajos niveles).

Los bastones comparten las terminaciones nerviosas que se dirigen al cerebro, siendo por tanto su aportación a la definición espacial poco importante.

La cantidad de bastones se sitúa alrededor de 100 millones en humanos y no son sensibles al color.

Los bastones son mucho más sensibles que los conos a la intensidad luminosa y son los responsables de la visión nocturna.

El tapetum lucidum tejido delgado y reflectivo se ubica detrás de la retina, es una estructura ocular que le da a los caninos la habilidad de ver en baja luz. El tapetum refleja la luz de vuelta a la retina, dándole a la retina una segunda oportunidad de absorber luz

Bastones

Esquema de la rodopsina a nivel de la membrana de los discos de los segmentos externos de los bastones

Visión

.

Espectros de sensibilidad de los distintos tipos de fotorreceptores

Los perros reconocen dos colores, azul-violeta y amarillo, y puedendistinguir entre las tonalidades de gris".

Los perros no pueden distinguir entre el amarillo, verde, anaranjado, y elrojo. También tienen dificultades para distinguir el verde del gris.

los perros tienen menor área de superposición, y por lo tanto, menos visiónbinocular. La visión binocular de los perros es mejor cuando mirandirectamente hacia adelante, pero a ciertos ángulos su hocico bloquea lavisión. "Los depredadores necesitan de la visión binocular comoherramienta de supervivencia

La visión binocular: profundidad y distancia

El área con círculos concéntricos es el amplio campo de visión. El pequeño triángulo oscuro frente al animal es el campo binocular con percepción profunda (25° a 50°).

La visión binocular del bovino

Sinapsis retinianas

Primera sinapsis

En la plexiforme externa.

Entre los fotorreceptores y C. bipolares

Entre los fotorreceptores y C. horizontales

Segunda sinapsis

En la plexiforme interna

Entre las C. bipolares y C. ganglionares

Entre las C. amacrinas y C. ganglionares

Tercera sinapsis

Extrarretiniana

En el cuerpo geniculado externo

La vía visual • Retina• Primaria (80%): Quiasma Óptico, Núcleo Geniculado Lateral• Colículo Superior – N. pulvinar – Córtex Visual Primario (V1)

• Secundaria (20%): Núcleo Supraquiasmático

Una parte de células ganglionares no están unidas al tálamo (núcleos geniculados laterales o al N pulvinar) sino a otras estructuras.

Envían información al hipotálamo, a sincronizar los ritmos biológicos con el ciclo diario luz–oscuridad.

Otras (el 10 %), unidas al cerebro medio (colículosuperior), intervienen en procesos motores: control del tamaño de pupila y del movimiento de ojos. Esta zona tiene un mapa del campo visual para dirigir el movimiento de los ojos a una zona determinada.

VALOR DE SUPERVIVENCIA:

1. Facilita la Percepción del olor

2. Comunicación: facilita o impide relaciones sociales

3. Evita la ingestión de tóxicos y alimentos en mal estado

4. Relacionado con la conducta y reproducción

ALTERACIONES:

Hiposmia:Disminuida capacidad olfatoria

Anosmia: incapacidad para percibir olores:alergias, resfriados, deficiencia Zn

Parosmia: percepción incorrecta del olor

Alucinaciones olfatorias: sensación olfatoria en ausencia de estímulo:

irritación de vias olfatorias o cirugía cerebral

Olfato

El epitelio olfatorio contiene:

-cuerpos de las células Receptoras-Células de sostén: columnares, secretan mucus-Células basales: forman nuevas células receptoras

Estructura del bulbo olfatorio

Enzimas que degradan las moléculas odoríferas en mucosa olfatoria

Limpieza de viejos odorantes y detoxificación (via al cerebro)

Propiedades electrofisiologicas De las células sensoriales olfatorias

Sistema olfatorio

Difiere a los otros sentidos que van al tálamo

Tálamo

Sensaciones gustativas• Las sensaciones gustativas surgen de la combinación de 4 saboresPrimarios: dulce, salado, ácido y amargo, unami• Los R del gusto se encuentran mayoritariamente en la lengua• Son quimio- R que detectan todos los ligandos pero con distintaSensibilidad:

Gusto

Receptores llamados: Botones gustativos• Localizados en superficie de la lengua, algunos en cavidad oral y faringe.• Agrupados en papilas gustativas• Detectan sustancias químicas disueltas, (los Receptores del olfato.)

Boton gustativo

Poro gustativoUniones celulares

Células epiteliales

Células de soporte

Célula Receptora

Célula Basal

Boton gustativo

Saborizantes: Na+ (salado) y H+ (ácido)

–Ambos actúan penetrando en las células gustativas. La señalización se produce por:1. Despolarización de las células gustativas

• Inhibición de los canales de K+• Activación de otros canales catiónicos (de sodio)

2. Entrada de ión Ca2+3. Liberación de neurotransmisores4. Transmisión del impulso nervioso

Sensación producida por algunas sustancias químicas (“quimiosentido”) a través de células especializadas de la boca

Existen cinco gustos básicos– Salado - Amargo

– Dulce- Umami (sabor del glutamato)– Ácido

Gusto

Señalización a través de receptores acoplados a la proteína G

1. Unión de las sustancias amargas a sus receptores específicos

2. Activación de la proteína G

– Liberación de la subunidad alfa y cambio de GDP por GTP

3. Transmisión de la señal a través de un segundo mensajero

– cAMP -> inhibidor de canales de K+

4. Aumento de Ca2+ intracelular

5. Liberación de neurotransmisores

6. Transmisión del impulso nervioso

Sabores Amargo, Dulce y Umami

Mecanismo de la estimulación del gusto

Sistema del gusto

Vias gustativas

•La información del gusto alcanzala corteza cerebral- Primariamente a través de losnervios facial (VII) y glosofaringeo (IX)- Alguna información a travésdel nervio vago (X)-Las neuronas Sensoriales hacen sinapsis en la médula en el núcleo solitario

• Desde el tallo encefálico también se envía fibras al hipotálamo y al sistema Límbico (memoria dimensión afectiva, comportamiento asociado)• Sensación gusto influenciada por olfato y otras: tº, textura, etc,• Hipotalamo informa al campo lingual de corteza somatosensitiva

Sistema límbico

hipotalamorata

Diferencias entre especies

Dulce Agrio Salado Amargo Amin.

Gallina 0 0 - 0 ?

Rumiantes +++ - - - ?

Gatos 0 -- ? -- ++

Perros ++ ? 0 0 ?

cerdos +++ ? + - ?

Audición

Oídos externo y medio:

– Protección y transmisión onda mecánica

Oído interno:

– Transducción auditiva (generación de potenciales de acción)

Vías auditivas:

– Transmisión de los potenciales de acción

Corteza cerebral:

– Procesamiento de la información

Función auditiva del oído

Transmisión del sonido desde la membrana timpánica a la cóclea.

Coclea como receptor sensorial

Dentro de la cóclea, se transforman lasvibraciones mecánicas en impulsos eléctricos.Esta información se trasmite al cerebro, ladecodifica y la convierte en una sensación. Aesa sensación se le denomina "sonido".

Sección esquemática del

órgano de Corti

IHC: célula ciliar externa, OHC: célula

ciliar externa

1) Las vibraciones sonoras transmitidas a la

perilinfa hacen que la membrana basilar

oscile hacia arriba y hacia abajo. La tonotopía

pasiva moviliza la membrana basilar desde la

base (sonidos agudos) al ápex (sonidos

graves) de la cóclea.

(2) Los estereocilios de las OHC, implantados

en la membrana tectoria son desplazados

horizontalmente: cuando la membrana basilar

se eleva los cilios se inclinan hacia la pared

lateral de la cóclea lo que conlleva que la

OHC se despolarize (entrada de iones K+).

(3) Las OHCs despolarizadas se contraen

(electromotilidad). El estrecho acoplamiento

entre las OHCs, la membrana basilar y la

lámina reticular, este mecanismo activo

proporciona energía amplificado para la

vibración inicial. Al mismo tiempo este

sistema actúa como un filtro selectivo

(tonotópica activa).

(4) La IHC se activa, por un contacto directo

de sus estereocilios con la banda de Hensen

de la membrana tectoria.

(5) Las sinapsis entre la IHC y las fibras del

nervio auditivo se activan y envían un

mensaje al cerebro

Sistema acustico

La información de cada oído llega a los 2 lóbulos temporales por cruce en bulbo.El tallo encefálico usa la información auditiva para alerta

(I y II)

-La via vestibular (del equilibrio) transmite información sobre la posición y movimiento de la cabeza.

-La mayoría de la información va a centros encefálicos inferiores (centros de los reflejos).

- La via auditiva ascendente transmite información de los receptores del órgano coclear al cortex cerebral.

Hipotalamo

Campo de proyeccion

para zona de visiónSistema vestibular

PASO ESCRITO

1. Describa brevemente la transmisión de información neuro-neurona

2. Describa el reflejo miotatico

El cerebro: resultado evolutivo

Corteza cerebral, corteza sensorial, corteza motora,

ganglios basales, núcleo de ayuda cortical y

cerebelo: funciones.

Milder Ayón SarmientoCorteza cerebral, corteza sensorial,

corteza motora, ganglios basales, núcleo

de ayuda cortical y cerebelo: funciones.

Desde el exterior, el encéfalo aparece dividido en tres partes:

•Cerebro: la mayor parte del encéfalo, se divide en dos hemisferios cerebrales, unidos por el cuerpo calloso. •Cerebelo •Tronco del encéfalo: o tallo del encéfalo, se refiere a las estructuras que hay entre el cerebro y la médula espinal, esto es, el mesencéfalo o cerebro medio, el puente o protuberancia y el bulbo raquídeo o médula oblongada.

Encéfalo

El cerebelo recibe impulsos de receptores

situados en articulaciones, músculos y los

receptores del oído e incluso de los ojos.

Es un órgano en el que se acumulan los

datos relacionados con la movilidad y

regula el movimiento fino.

El cerebelo es un centro de adaptación,

pero condiferentes reflejos, al

mantenimiento del equilibrio y en la

coordinación de movimientos en la

estación y la locomoción.

Sin embargo, no es el único órgano que

mantiene el equilibrio.

Cerebelo:

• Se asocia a actividades motoras iniciadas en otras partes del

sistema nervioso.

• Contribuye al control de los movimientos voluntarios

proporcionándoles precisión y coordinación.

• Regula y coordina la contracción de los músculos

esqueléticos.

• Controla los impulsos necesarios para llevar a cabo cada

movimiento, apreciando la velocidad y calculando el tiempo

que se necesitará para alcanzar un punto deseado. Así mismo,

frena los movimientos en el momento adecuado y necesario.

• Ayuda a predecir las posiciones futuras de las extremidades.

• Es esencial para el mantenimiento de la postura y el equilibrio.

Cerebelo

El cerebro es responsable de las funciones superiores, entre ellas, la conciencia; el pensamiento; el lenguaje, el aprendizaje y la memoria. Interpreta los impulsos generados por el sistema nervioso.

Órgano que pesa alrededor de 1.2 Kg. en humano

adulto , compuesto por dos hemisferios divididos por la cisura ínterhemisférica.

La cisura de Rolando y la cisura de Silvio divide el cerebro en cuatro cuadrantes denominados lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital.

Cerebro

El cerebro de los animales presenta grandes diferencias en comparación con

el humano, en algunos casos, p.e., los perros y gatos superan al humano en

su capacidad para oler y oír, sin embargo en el cerebro humano su corteza

cerebral, es de mayor volumen en relación al tamaño del cuerpo

Chimpance Ardilla Gato

Delfín Humano Marsupial

El cerebro y la corteza

cerebral

La corteza es evolutivamente la parte

más nueva y la más grande del

cerebro. Aquí ocurre la percepción, la

imaginación, el pensamiento, el juicio

y la decisión.

Es una delgada capa de materia gris

circunvolucionada. Extendido,

ocuparía 2500 cm2.

Incluye unos 10 000 millones de

neuronas, con cerca de 50 trillones

de sinapsis.

Las circunvoluciones tienen los

surcos, algunos surcos son bastante

pronunciados y largos, y se usan

como límites convenidos entre las

cuatro áreas del cerebro llamados

lóbulos .

El lóbulo frontal es el responsable de los movimientos voluntarios y la

planificación y es el lóbulo más importante para la personalidad y la inteligencia.

Corteza cerebral. Se divide funcionalmente en tres

zonas: sensoriales, motoras y de asociación

En el lóbulo temporal

(“sienes”), está la cortex

auditivo, área que está

especializada en el oído.

Se localiza cerca de las

conexiones del lóbulo

temporal con los lóbulos

parietal y frontal.

En la parte trasera del

lóbulo occipital está la

cortex visual, recibe

información desde los

ojos.

Las áreas de los lóbulos que no están especializadas se llaman cortex de

asociación . Además de conectar las cortezas sensorial y motora, allí ocurren

los procesos del pensamiento y muchas de nuestras memorias son

finalmente almacenadas.

Los ganglios basales junto con el Cerebelo controlan los

movimientos, ejerciendo su control sobre las motoneuronas a

través de la corteza cerebral. (Información debe pasar por

Tálamo)

El balance entre estos dos sistemas permite movimientos finos

y organizados.

Ganglios basales

Ganglios basales: Funciones

• Supresión de movimientos no deseados y realiza los

apropiados de acuerdo a la dirección, amplitud y velocidad

de movimiento (Ajustes posturales)

• En asociación con corteza cerebral, controlan patrones

complejos de actividad motora (Codifica dirección del

movimiento)

• Ejecución automática de planes motores Control del

movimiento una vez iniciado, participa (junto con cerebelo)

“equilibrando” las intenciones de la corteza motora con el

movimiento en sí mismo. Inhibe el tono muscular

• Funciones autonómicas y del dolor, cambios en el

digestivo, secreción salival, micción, cardiovasculares,

presión arterial termorregulación

Funciones motoras de la corteza

-Es responsable de la ejecución del plan motor.

-Es la zona de la corteza cerebral en la que con menor

intensidad de corriente se obtiene una respuesta motora

-Movimientos de flexión y extesión y fijación de las

articulaciones

-Dirección del movimiento

-Movimientos ipsilaterales, contralaterales y bilaterales

El área motora primaria

En general, una función cognitiva que implique una

respuesta motora ante un estímulo sensorial tiene el

siguiente trayecto secuencial de activación

Movimiento voluntario

ÁREA SENSORIAL PRIMARIA

ÁREA SENSORIAL SECUNDARIA

ÁREA DE ASOCIACIÓN

ÁREA MOTORA SECUNDARIA

ÁREA MOTORA PRIMARIA