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Funciones del cerebro

El cerebro es un órgano del sistema nervioso rico en neuronas con funciones especializadas, localizado en el encéfalo de los animales vertebrados y la mayoría de los invertebrados. En el resto, se denomina al principal órgano ganglio o conjunto de ganglios.

En los vertebrados el cerebro se encuentra ubicado en la cabeza, protegido por el cráneo y en cercanías de los aparatos sensoriales primarios de visión, oído, balance, gusto y olfato. 

Los cerebros son sumamente complejos. La complejidad de este órgano, emerge por la naturaleza de la unidad que nutre su funcionamiento: la neurona. Estas se comunican entre sí por medio de largas fibras protoplasmáticas llamadas axones, que transmiten trenes de pulsos de señales denominados potenciales de acción a partes distantes del cerebro o del cuerpo depositándolas en células receptoras específicas. 

La función biológica más importante que realiza el cerebro es administrar los recursos energéticos de los que dispone el animal para fomentar comportamientos basados en la economía de su supervivencia. En base a esto emergen comportamientos que promueven, lo que nosotros denominamos "bienestar" producidos por endorfinas, las hormonas de la felicidad; pero que el animal sencillamente observa cómo la acción menos costosa es que le permite continuar viviendo su presente. Racionaliza su potencial.

Los cerebros controlan el comportamiento activando músculos o produciendo la secreción de químicos tales como hormonas. Aún organismos unicelulares pueden ser capaces de obtener información de su medio ambiente y actuar en respuesta hormonal a ello. 

Las esponjas que no poseen un sistema nervioso central, son capaces de coordinar las contracciones de sus cuerpos y hasta su locomoción. 

En el caso de los vertebrados, la espina dorsal contiene los circuitos neuronales capaces de generar respuestas reflejas y patrones motores simples tales como los necesarios para nadar o caminar autónomamente, sin que estemos ejerciendo un control continuo sobre cada situación. Sin embargo, el comportamiento sofisticado basado en el procesamiento de señales sensitorias complejas requiere de las capacidades de integración de información con que cuenta un cerebro centralizado. 

La transmisión de la información dentro del cerebro así como sus aferencias se produce mediante la actividad de sustancias denominadas neurotransmisores, sustancias capaces de provocar la transmisión del impulso nervioso. Estos neurotransmisores se reciben en las dendritas y se emiten en los axones. El cerebro usa la energía bioquímica procedente del metabolismo celular como desencadenante de las reacciones bioquímicas-bioeléctriticas neuronales (quimioreceptores). 

Cada neurona pertenece a una región metabólica encargada de compensar la deficiencia o exceso de cargas en otras neuronas. Se puede decir que el proceso se ha completado cuando la región afectada deja de ser activa. Cuando la activación de una región tiene como consecuencia la activación de otra diferente, se puede decir que entre ambas regiones ha habido un intercambio biomolecular. Todos los resultados y reacciones desencadenantes son transmitidos por neurotransmisores y el alcance de dicha reacción bioquímica-bioeléctrica puede ser inmediata (afecta directamente a otras neuronas pertenecientes a la misma región de proceso), local (afecta a otra región de proceso ajena a la inicial) y/o global (afecta a todo el sistema nervioso). 

Dada la naturaleza de la electricidad en el cerebro, se ha convenido en llamarlo bioelectricidad. El comportamiento de la electricidad es esencialmente igual tanto en un conductor de cobre como en los axones neuronales, si bien lo que porta la carga dentro del sistema nervioso es lo que hace diferente el funcionamiento entre ambos sistemas de conducción eléctrica. En el caso del sistema nervioso, lo porta el neurotransmisor. 

Un neurotransmisor es una molécula en estado de transición, con déficit o superávit de cargas. Este estado de transición le da un tiempo máximo de estabilidad de unas cuantas vibraciones moleculares (ondas cerebrales). Durante ese tiempo, la molécula ha de acoplarse al receptor postsináptico adecuado, caso contrario degrada y queda como residuo en el líquido cefalorraquídeo para su próxima actuación. Los astrocitos se encargan de limpiar dicho fluido de estos desechos, permitiendo que las futuras neurotransmisiones no se vean interferidas. Regeneración del cerebro humano adulto.

El agotamiento somático de la neurona (no supresión o pérdida neuronal) acontece en el momento que las producciones de vesículas con neurotransmisores es inferior a las vesículas presinápticas usadas, llegando a existir potenciales de acción pero sin haber vesículas disponibles para continuar con el proceso. Estos casos se dan muy frecuentemente en los procesos de aprendizaje, en donde la neurona ha de invertir un alto coste en neurotransmisores para que pueda existir una recepción óptima por alguna dendrita cercana y especializada en procesar esa información. Los potenciales de acción no transmitidos, producen iones de calcio en el medio (que han de equilibrarse con el sodio-potasio), saturándolo de este ion que es capaz de facilitar la conducción eléctrica. Elevados los índices de este ion, el potencial eléctrico tiene mayor probabilidad de dar el salto (bioeléctrico) a una dendrita cercana, y mediante las fuerzas electrostáticas, mejorar la cercanía entre axón-dendrita, disminuyendo la resistencia y los iones de calcio necesarios en el medio cefalorraquídeo. 

De este modo, el esquema de funcionamiento sería el siguiente: la neurona A demanda paquete de energía, la neurona B recibe el estímulo. La neurona B procesa paquete de energía, la neurona B emite paquete de energía con carga eléctrica. El paquete es transmitido por el cuerpo del axón gracias al recubrimiento lipídico de mielina, y es llevado hasta la dendrita de la neurona A que tiene por costumbre recibir ese tipo de paquetes. El triaxón de la neurona B libera el paquete y la neurona A lo descompone y así sucesivamente. El cerebro procesa la información sensorial, controla y coordina el movimiento, el comportamiento y puede llegar a dar prioridad a las funciones corporales homeostáticas, como los latidos del corazón, la presión sanguínea, el balance de fluidos y la temperatura corporal. No obstante, el encargado de llevar el proceso automático es el bulbo raquídeo. El cerebro es responsable de la cognición, las emociones, la memoria y el aprendizaje. 

La capacidad de procesamiento y almacenamiento de un cerebro humano estándar supera aún a las mejores computadores de hoy en día, como hemos dicho en su lugar. Algunos científicos tienen la creencia que un cerebro que realice una mayor cantidad de sinapsis puede desarrollar mayor inteligencia que uno con menor desarrollo neuronal. En mi opinión, no importa la cantidad de neuronas que tengas, sino más bien lo que haces con cada una de esas neuronas.

Hasta no hace muchos años, se pensaba que el cerebro tenía zonas exclusivas de funcionamiento hasta que por medio de imagenología se pudo determinar que cuando se realiza una función, el cerebro actúa de manera semejante a una orquesta sinfónica interactuando varias áreas entre sí. Además se pudo establecer que cuando un área cerebral no especializada, es dañada, otra área puede realizar un reemplazo parcial de sus funciones. 

En los lóbulos parietales se desarrolla el sistema emocional y el sistema valorativo. El sistema emocional está aunque compromete a todo el cerebro-y en retroalimentación, a todo el cuerpo del individuo- se ubica principalmente en el área bastante arcaica llamada sistema límbico, dentro del sistema límbico las 2 amígdalas cerebrales (situadas cada una detrás del ojo, a una profundidad de aproximadamente 5 cm), se focalizan las 5 emociones básicas (dos positivas: alegría, afecto; tres negativas: ira, miedo, tristeza) que tenemos y que damos cuando algo o alguien interfiere en la actividad que esté haciendo en el exterior. Por otra parte está el sistema valorativo, este es la relación que existe entre los lóbulos prefrontales (que como su nombre lo indica está atrás de la frente) y las amígdalas cerebrales, esa relación "física" se llama hipocampo. 

La percepción sonora del habla se produce en el giro de Heschl, en los hemisferios derecho e izquierdo. Esas informaciones se transfieren al área de Wernicke y al lóbulo parietal inferior, que reconocen la segmentación fonemática de lo escuchado y, junto con la corteza prefrontal, interpretan esos sonidos. Para identificar el significado, contrastan esa información con la contenida en varias áreas del lóbulo temporal. 

El área de Wernicke, encargada de la decodificación de lo oído y de la preparación de posibles respuestas, da paso después al área de Broca, en la que se activa el accionamiento de los músculos fonadores para asegurar la producción de sonidos articulados, lo que tiene lugar en el área motora primaria, de donde parten las órdenes a los músculos fonadores. 

El cerebro humano adulto, en condiciones normales, puede generar nuevas neuronas. Estas nuevas células se producen en el hipocampo, región relacionada con la memoria y el aprendizaje. Las células madre, origen de esas neuronas, pueden constituir así una reserva potencial para la regeneración neuronal de un sistema nervioso dañado. 

No obstante, la capacidad regenerativa del cerebro es escasa, en comparación con otros tejidos del organismo. Esto se debe a la escasez de esas células madre en el conjunto del sistema nervioso central y a la inhibición de la diferenciación neuronal por factores microambientales. 

Recientes estudios apuntan hacia nuevas líneas de investigación*, las cuales se basan en la observación de cerebros que han sufrido traumas y en el que se han encontrado neuronas donde debiera haber habido tejido cicatrizal (timidina). Ello apunta a que, dado el caso de necesitar las regiones dañadas, las células gliales (astrocitos, oligodendroglia y microglia), entre la presinapsis y la postsinapsis, en los procesos de memoria, aprendizaje, pensamiento, palabra, movimiento muscular, inteligencia y comunicación cerebral (Sciencie, 2002), debidamente estimuladas por las células T o timocitos, pudieran recibir la información que codifique un cambio en su estructura (gliotransmisores); llegando a transformarse en una neurona (neurogénesis o regeneración neuronal en cerebro humano adulto).

Un saludo.

Marintaler

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Es lo más serio que he encontrado sobre regeneración neuronal o neurogénesis humana en el cerebro adulto:

(-) http://es.wikipedia.org/wiki/Neurogénesis
 
Hay otros artículos que nos pueden orientar bibliográficamente, que reseño:
 
(-) http://www.taringa.net/posts/info/790417/Regeneracion-neuronal_-esta-comprobada.html
(-) http://www.youtube.com/watch?v=Im1qnPM3Y7w&playnext=1&list=PL53C617B59639CF1F
(-) http://www.artemisaenlinea.org.mx/acervo/pdf/salud_mental/sm FORMACION.pdf
(-) http://profeblog.es/blog/drzepeda/2009/08/08/descubrimiento-de-neurogenesis-en-adultos/
(-) http://www.psiquiatria.com/buscador/proxy.ats?item_type=articulos&item_cl=31633
(-) http://www.encolombia.com/medicina/materialdeconsulta/Neurologia/Plasticidad_Neurogenesis.htm
(-) http://www.medicosecuador.com/espanol/articulos_medicos/134.htm
(-) http://www.scribd.com/doc/28225087/Neurogenesis-en-El-Cerebro-Adulto
 
La investigación se incardina mediante el Dr. Tracey Shors – Neurogenesis in the adult brain:
(-) http://www.youtube.com/watch?v=Im1qnPM3Y7w&playnext=1&list=PL53C617B59639CF1F
Sobre el Dr. Tracey Shors hemos encontrado esto en google:
http://www.google.com/search?hl=en&q=Dr.+Tracey+Shorsn
Y sobre Neurogenesis in the adult brain, esto, también en google:
http://www.google.com/search?hl=en&q=Neurogenesis+in+the+adult+brain
 
Hay también un estudio de los doctores David Kornack y Pasko Rakic, al respecto; algo muy valioso para el desarrollo de nuevas terapias con las cuales combatir enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson, la Esquizofrenia y la Apoplejía, como se indica:
(-) http://neurociencias.udea.edu.co/neurokids/neurogenesis.htm y(http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090713141819AArXzO4
Y sobre los doctores David Kornack y Pasko Rakic, esto en el buscador habitual:
http://www.google.com/search?hl=en&q=doctores+David+Kornack+y+Pasko+Rakic
 
La Neurogénesis también tiene efectos POSITIVOS sobre el estrés y la depresión:
(-) http://www.monografias.com/trabajos65/estres-depresion-neurogenesis-cerebro/estres-depresion-neurogenesis-cerebro2.shtml
 
El tema de la Neurogénesis en el cerebro humano adulto (timidina en el hipocampo o neocorteza) adquiere resonancia incluso en el mundo latino:
(-)http://hosting.udlap.mx/profesores/miguela.mendez/alephzero/archivo/historico/az42/neurogenesis.html
(-) http://clinicaysalud.blogspot.com/2008/12/neurogenesis-en-el-cerebro-adulto_12.html
(-) http://www.tendencias21.net/El-cerebro-adulto-puede-generar-nuevas-neuronas_a1033.html
(-) http://www.eurekalert.org/pub_releases_ml/2008-08/aaft-t_1082708.php
(-) http://neurodifusion.org/noticias/27-neurologia/17-neurogenesis-cerebro-adulto.html
(-) http://www.cepvi.com/medicina/articulos/neurogenesis.shtml
 
Estos son los principales artículos sobre Regeneración humana en adultos, que he encontrado en pdf:
(-) http://web.mit.edu/7.72/restricted/readings/Gotz_review.pdf
(-) http://www.jneurosci.org/content/22/3/639.full.pdf
(-) http://www.sci.sdsu.edu/classes/psychology/psy860/readings/neurogenesis.pdf
(-) http://docs.abcam.com/pdf/neuroscience/adult_neurogenesis.pdf
(-) http://www.societyns.org/runn/2009/pdfs/Bednarsept2109Neurogenesis1998.pdf
 
Y estos otros artículos sobre el tema que nos concierne, en este caso en ppt:
(-) http://130.15.90.245/biol_430_2007/seminars/Neurogenesis.ppt
(-) http://www.nd.edu/~aseriann/feldman.html/Feldman.ppt
(-) http://www.mellyoitzl.org/cogneuro2008/StudentsPresent08/Neurogenesis-final.pdf
(-) http://www.sci.sdsu.edu/classes/psychology/psy760/Adultneurogenesis2006.ppt
(-) http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb135e/Nervous System II - Arvin - 2007.ppt
(-) http://cpn.umc.edu/education/nssp/presentations/nssp07_cclark07.ppt
(-) http://happytreeflash.com/neurogenesis-ppt.html
(-) http://www.artboutique.kiev.ua/forum/viewtopic.php?f=16&p=5654
(-) http://ebookbrowse.com/neurogenesis-ppt-d136246810
(-) http://www.slideworld.org/viewslides.aspx/PPT-Neuroplasticity-and-Neurogenesis-in-Depression-ppt-2451475
 
Un par de ensayos sobre las etapas de la Neurogénesis, también nos pueden aportar alguna ayuda sobre el tema:
(-) http://www.buenastareas.com/temas/etapas-de-neurogenesis/0
 
En México encontramos algunos otros estudios serios, sobre el tema que nos ocupa:
(-) http://www.selo.fi/node/662
(-) http://neurodesarrollo.com/i/go.php?www=neurogenesis.com/becalmd.php
(-) http://ameinnn.blogspot.com/2011/02/tratamiento-cronico-de-melatonina.html
(-)http://journals.lww.com/jpgn/Fulltext/2006/10000/Neurogenesis_From_Aganaglionic_Enteric_Tissue.203.aspx
(-) http://sites.lafayette.edu/neur401-sp10/researcher-profiles/arturo-alvarez-buylla/
(-) http://www.functionalneurogenesis.com/blog/tag/dentate-gyrus/
(-) http://www.functionalneurogenesis.com/blog/tag/hippocampus/
(-) http://neurosurgery.ucsf.edu/index.php/about_us_faculty_alvarez_buylla.html
(-) http://www.neurogenesis.com/shopping.php
(-) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17492613
 
¡La marca de salida en nuestra investigación está planteada! Partimos del concepto científico de “Neurogénesis” (Fuente: Glosario del Vademecum): “Producción de células del sistema nervioso, ya sea durante el desarrollo de un ser vivo o tras éste la edad adulta”. 

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