Cerebro Humano

Estructura del Cerebro Humano

El adulto cerebro humano pesa en promedio alrededor de 3 libras (1,5 kg) con un tamaño de alrededor de 1130 centímetros cúbicos (cm 3 ) en mujeres y 1260 cm 3 en los hombres, aunque hay una variación individual considerable. Los cerebros de los hombres son en promedio 100 gramos más pesado que el de una mujer, incluso cuando se corrige por las diferencias de tamaño del cuerpo El cerebro es muy suave, tiene una consistencia similar a la gelatina blanda o tofu firme. A pesar de ser conocido como “materia gris ”, la corteza viva es de color rosado-amarillento en color y casi blanco en el interior. La foto de la derecha muestra un corte horizontal de la cabeza de un hombre adulto, de la Biblioteca Nacional de Visible Human Project Medicina. En este proyecto, dos cadáveres humanos (de un hombre y una mujer) se congelaron y luego se cortan en secciones delgadas, que fueron fotografiados individualmente y digitalizado. La rebanada aquí se toma de una pequeña distancia por debajo de la parte superior del cerebro, y muestra la corteza cerebral (la capa retorcida celular en el exterior) y la materia blanca subyacente, que consiste en tractos de fibras mielinizadas viajan hacia y desde la corteza cerebral. A la edad de 20 años, un hombre tiene alrededor de 176.000 kilometros y una mujer, unos 149.000 kilometros de axones mielinizados en sus cerebros.

Los hemisferios cerebrales forman la mayor parte del cerebro humano y se sitúan por encima de la mayoría de las otras estructuras del cerebro. Están cubiertos con una capa cortical con una topografía complicada. Debajo del cerebro se encuentra el tronco cerebral, se asemeja a un tallo sobre el que se fija el cerebro. En la parte posterior del cerebro, debajo del cerebro y detrás del tronco cerebral, es el cerebelo, una estructura con una superficie horizontal fruncido que hace que parezca diferente de cualquier otrocerebro área. Las mismas estructuras están presentes en otros mamíferos, aunque el cerebelo no es tan grande en relación con el resto del cerebro. Como regla general, cuanto menor es el cerebro, el menos complicado la corteza. La corteza de una rata o ratón es casi completamente lisa. La corteza de un delfín o ballena, por otro lado, es más complicada que la corteza de un humano.

La característica dominante del cerebro humano es”” corticalización. La corteza cerebral en los seres humanos es tan grande que eclipsa todas las otras partes del cerebro. A pocas estructuras subcorticales muestran alteraciones que reflejan esta tendencia. El cerebelo, por ejemplo, tiene una zona medial conectado principalmente a las áreas motoras subcorticales, y una zona lateral conectada principalmente a la corteza. En los seres humanos la zona lateral adopta una fracción mucho más grande del cerebelo que en la mayoría de las otras especies de mamíferos. Corticalización se refleja en función como en estructura. En una rata, la extirpación quirúrgica de toda la corteza cerebral deja un animal que todavía es capaz de caminar y la interacción con el medio ambiente.En un daño humano, comparable corteza cerebral produce un permanente estado de coma.

La corteza cerebral es casi simétrica en forma externa, con hemisferios izquierdo y derecho. Los anatomistas convencionalmente se dividen cada hemisferio en cuatro “lóbulos”, el lóbulo frontal, lóbulo parietal, lóbulo temporal y lóbulo occipital. Es importante tener en cuenta que esta clasificación no es en realidad surgen de la propia estructura de la corteza: los lóbulos llevan los nombres de los huesos del cráneo que se superpone a ellas. Hay una excepción: la frontera entre los lóbulos frontal y parietal se desplaza hacia atrás hasta el surco central, un pliegue profundo que marca la línea en la corteza somatosensorial primaria y la corteza motora primaria se unen.

Los investigadores que estudian las funciones de la corteza se divide en tres categorías funcionales de las regiones o áreas. Uno consta de las áreas sensoriales primarias, que reciben señales de los nervios sensoriales y tractos a modo de núcleos de relevo en eltálamo . Las áreas sensoriales primarias incluyen el área visual del lóbulo occipital, el área auditiva en el lóbulo temporal, y el área somatosensorial en el lóbulo parietal. Una segunda categoría es el área motora primaria, que envía axones hasta las neuronas motoras en la médula espinal y el tronco cerebral. Esta zona ocupa la parte posterior del lóbulo frontal, directamente en frente de la zona somatosensorial. La tercera categoría consiste en las partes restantes de la corteza, que se llaman las áreas de asociación.Estas zonas reciben aportes de las áreas sensoriales y partes inferiores del cerebro y están implicados en el complejo proceso que llamamos percepción, pensamiento y toma de decisiones. La cantidad de la corteza de asociación, con respecto a las otras dos categorías, aumentar dramáticamente como uno va desde simples mamíferos, tales como la rata y el gato, a los más complejos, tales como el chimpancé y el humano.

La corteza cerebral es esencialmente una capa de tejido neural, doblado en una forma que permite un área de superficie grande para caber dentro de los confines del cráneo.Cada hemisferio cerebral, de hecho, tiene una superficie total de aproximadamente 1,3 metros cuadrados. Anatomistas llamar cada pliegue cortical un surco, y la zona lisa entre los pliegues de una circunvolución. La mayoría de los cerebros humanos muestran un patrón similar de plegado, pero hay bastantes variaciones en la forma y ubicación de los pliegues para que cada cerebro único. Sin embargo, el patrón es lo suficientemente consistente para cada pliegue importante tener un nombre, por ejemplo, la “circunvolución frontal superior”, “postcentral surco” o “trans-occipital del surco”.Profundas características de plegado en el cerebro, tales como la fisura interhemisférica y lateral, y la corteza insular están presentes en casi todos los sujetos normales.

Diferentes partes de la corteza cerebral están implicados en diversas funciones cognitivas y conductuales. Las diferencias se manifiestan en varias formas: los efectos del daño cerebral localizada, los patrones de actividad regional expuesta cuando el cerebro se examina el uso de técnicas de imagen funcional, la conectividad con las áreas subcorticales y las diferencias regionales en la arquitectura celular de la corteza.Los anatomistas describen la mayoría de la corteza, la parte que llaman”” isocortex-que tiene seis capas, pero no todas las capas son evidentes en todas las áreas, e incluso cuando una capa está presente, su espesor y la organización celular puede variar.Anatomistas han construido varios mapas de las áreas corticales sobre la base de las variaciones en la apariencia de las capas que se observan con un microscopio. Uno de los esquemas más utilizados provenían de Brodmann, que se separó de la corteza en 51 áreas diferentes y se asigna a cada número un (anatomistas han dividido ya que muchas de las áreas de Brodmann). Por ejemplo, un área de Brodmann es la corteza somatosensorial primaria, área de Brodmann 17 es la corteza visual primaria, y el área de Brodmann 25 es la corteza cingulada anterior.

Topografía

Muchas de las áreas del cerebro Brodmann definidos tienen sus propias estructuras internas complejas. En un número de casos, el cerebro áreas se organizan en “mapas topográficos”, donde los bits adyacentes de la corteza corresponden a partes adyacentes del cuerpo, o de alguna entidad más abstracta. Un ejemplo sencillo de este tipo de correspondencia es la corteza motora primaria, una banda de tejido a lo largo del borde anterior del surco central, que se muestran en la imagen de la derecha. Áreas motoras que inervan cada parte del cuerpo surgen de una zona distintiva, con partes del cuerpo vecinos representados por las zonas vecinas. La estimulación eléctrica de la corteza en cualquier punto provoca una contracción muscular en la parte del cuerpo representada. Este “somatotopic” representación no se distribuye uniformemente, sin embargo. La cabeza, por ejemplo, está representado por una región alrededor de tres veces más grande que la zona de toda la espalda y el tronco. El tamaño de una zona se correlaciona con la precisión de control del motor y la posible discriminación sensorial.Las áreas para los labios, los dedos y la lengua son especialmente grandes, teniendo en cuenta el tamaño proporcional de sus partes del cuerpo representadas.

En las zonas visuales, los mapas son retinotópica, es decir, reflejan la topografía de la retina, la capa de neuronas activadas por la luz que recubren la parte posterior del ojo.También en este caso la representación es desigual: la fóvea de la zona en el centro del campo visual-es muy sobrerrepresentados en comparación con la periferia. El circuito visual en la corteza cerebral humana contiene varias docenas de mapas distintos retinotópicos, cada uno dedicado a analizar el flujo de información visual de una manera particular. La corteza visual primaria (área Brodmann 17), que es el principal receptor de entrada directa desde la parte visual del tálamo, contiene muchas neuronas que son más fácilmente activados por los bordes con una orientación particular, moviéndose a través de un punto particular en el campo visual. Áreas visuales más lejos río abajo extraer características tales como el color, el movimiento y la forma.

En las áreas auditivas, el mapa principal es tonotópica. Los sonidos se analiza de acuerdo con la frecuencia (es decir, tono alto vs tono bajo) por áreas auditivas subcorticales, y este análisis es reflejada por la zona auditiva primaria de la corteza.Como con el sistema visual, hay una serie de tonotópica mapas corticales, cada uno dedicado a analizar el sonido de una manera particular.

Dentro de un mapa topográfico a veces puede haber niveles más finos de la estructura espacial. En la corteza visual primaria, por ejemplo, donde la organización es retinotópica principal y las principales respuestas son a los bordes en movimiento, las células que responden a diferentes orientaciones de borde están espacialmente separados el uno del otro.

Lateralización

Cada hemisferio del cerebro interactúa principalmente con uno de la mitad del cuerpo, pero por razones que no están claras, las conexiones cruzadas son: el lado izquierdo del cerebro interactúa con el lado derecho del cuerpo, y viceversa. Motor conexiones del cerebro a la médula espinal y las conexiones sensoriales de la médula espinal hasta el cerebro, tanto en cruzar la línea media a nivel del tallo cerebral. Entrada visual sigue una regla más compleja: los nervios ópticos de los dos ojos se unen en un punto llamado el quiasma óptico, y la mitad de las fibras de cada nervio se separó para unirse a la otra. El resultado es que las conexiones de la mitad izquierda de la retina, en ambos ojos, vaya a la parte izquierda de la cerebro , mientras que las conexiones de la mitad derecha de la retina ir a la parte derecha del cerebro. Debido a que cada medio de la retina recibe la luz procedente de la mitad opuesta del campo visual, la consecuencia funcional es que la información visual desde el lado izquierdo del mundo va hacia el lado derecho del cerebro, y viceversa. Por lo tanto, el lado derecho del cerebro recibe información somatosensorial desde el lado izquierdo del cuerpo, y la información visual desde el lado izquierdo del campo visual-un arreglo que presumiblemente es útil para la coordinación visomotora.

Los dos hemisferios cerebrales están conectados por un conjunto de nervios muy grande llamado el cuerpo calloso, que cruza la línea media por encima del nivel del tálamo.También hay dos conexiones mucho más pequeño, la comisura anterior y la comisura del hipocampo, así como muchas conexiones subcorticales que cruzan la línea media. El cuerpo calloso es la vía principal de comunicación entre los dos hemisferios, sin embargo. Se conecta cada punto de la corteza hasta el punto de imagen especular en el hemisferio opuesto, y también se conecta a los puntos funcionalmente relacionados en diferentes áreas corticales.

En la mayoría de los aspectos, los lados izquierdo y derecho del cerebro son simétricos en términos de función. Por ejemplo, la contraparte del área motora del hemisferio izquierdo controla el lado derecho es el área hemisferio derecho controla el lado izquierdo. Hay, sin embargo, varias excepciones muy importantes, que implican lenguaje y la cognición espacial. En la mayoría de las personas, el hemisferio izquierdo es “dominante” del lenguaje: un golpe que daña un área del lenguaje clave en el hemisferio izquierdo puede dejar a la víctima no puede hablar o entender, mientras que el daño equivalente al hemisferio derecho causaría solamente un deterioro menor al lenguaje habilidades.

Una parte sustancial de nuestra actual comprensión de las interacciones entre los dos hemisferios ha venido del estudio de “split- cerebrales pacientes “-personas que se sometieron a resección quirúrgica del cuerpo calloso en un intento de reducir la gravedad de las crisis epilépticas . Estos pacientes no muestran un comportamiento inusual que es inmediatamente obvio, pero en algunos casos pueden comportarse casi como dos personas diferentes en un mismo cuerpo, con la mano derecha tomando una acción y luego deshacer la mano izquierda. La mayoría de estos pacientes, cuando brevemente muestran una imagen en el lado derecho del punto de fijación visual, son capaces de describir verbalmente, pero cuando la imagen se visualiza en el lado izquierdo, no son capaces de describir, pero puede ser capaz de dar una indicación con la mano izquierda de la naturaleza del objeto mostrado.

Cabe señalar que las diferencias entre los hemisferios izquierdo y derecho son enormemente exagerada en gran parte de la literatura popular sobre este tema. La existencia de diferencias ha sido sólidamente establecido, pero muchos libros populares van mucho más allá de la evidencia en la atribución de rasgos de personalidad o inteligencia a la dominancia del hemisferio izquierdo o derecho.

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