EL CEREBRO HUMANO
CONDICIONANTES BIOLÓGICOS
INTRODUCCIÓN
El cerebro es la parte más fascinante del sistema nervioso. Como contiene más de 90 por ciento de neuronas del cuerpo, es el
asiento de la conciencia y de la razón: el lugar donde se concentra el
aprendizaje, y las emociones.
El cerebro humano es sumamente complejo, por eso
estaremos analizando los elementos estructurales del sistema nervioso, así como
otros sistemas que se relacionan con el sistema nervioso,
Esperamos que el tema a exponer sea de gran importancia
para todos.
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EL CEREBRO HUMANO
1-
Sistema nervioso central
Está conformado por el
cerebro y la médula espinal, los cuales se desempeñan como el "centro de
procesamiento" principal para todo el sistema nervioso y controlan todas
las funciones del cuerpo.
Elementos
estructurales del sistema nervioso
El Sistema Nervioso Central está constituido por dos
estructuras: el encéfalo y la médula espinal, ambos se encuentran rodeados por
tres capas de membrana denominadas meninges, entre dos de estas capas se sitúa
el líquido cefalorraquídeo.
El encéfalo y la médula espinal se encargan de controlar
todas las funciones del organismo.
El encéfalo está integrado por tres estructuras: el
cerebro, el cerebelo y el tronco cerebral. Está rodeado por una estructura
ósea, rígida denominada cráneo.
2-
Propagación del impulso nervioso
Unas vesículas, los botones terminales del axón, liberan
neurotransmisores a la hendidura sináptica, que se unen a los receptores
específicos de la dendrita de la neurona postsináptica. La neurona queda
excitada y propaga el impulso nervioso que se transmitirá a la siguiente
neurona.
Las
neuronas transmiten el impulso nervioso en forma de corriente eléctrica. Cuando
llega el estímulo a las dendritas de una neurona, se producen unos cambios
eléctricos que pasan al cuerpo neuronal y siguen hasta terminar en el axón. El
impulso nervioso sólo se propaga en un único sentido, desde la dendrita hasta
el axón.
La
sinapsis. Tipos
La sinapsis es
la zona de transferencia de información de una neurona a otra. Está
compuesta por tres elementos:
- La neurona
anterior (componente
presináptico), cuyo axón libera neurotransmisores al espacio
sináptico.
- Espacio o hendidura sináptica.
- Neurona
posterior a la
sinapsis (componente postsináptico),
que contiene receptores que captan los neurotransmisores liberados desde
otras neuronas.
Dos neuronas adyacentes están unidas mediante la sinapsis.
Cuando el impulso nervioso llega al extremo del axón (componente
presináptico), las vesículas que contienen los neurotransmisores los liberan en
la hendidura sináptica, el pequeño espacio que queda entre las dos
neuronas, uniéndose a los receptores específicos de las dendritas (componente
postsináptico) de la siguiente neurona.
3-
Sistema nervioso
cerebro-espinal
El sistema nervioso cerebroespinal relaciona el organismo
con el mundo exterior, al mismo tiempo que controla y coordina todas las
funciones orgánicas e intelectuales.
Está formado por el sistema nervioso central y el sistema
nervioso periférico
Médula espinal
La médula espinal es la
parte del sistema nervioso que transmite mensajes desde y hasta el cerebro. Se
encuentra dentro de las vértebras, que son los discos óseos que forman la
columna vertebral. Normalmente,
las vértebras protegen la médula espinal.
4-
Sistema nervioso autónomo
El
sistema nervioso autónomo es la parte de su sistema nervioso que controla las
acciones involuntarias, tales como los latidos cardíacos y el ensanchamiento o
estrechamiento de los vasos sanguíneos.
Los
órganos de nuestro cuerpo (vísceras), tales como el corazón, los intestinos y
el estómago, están regulados por una rama del sistema nervioso conocido como el
sistema nervioso autónomo.
El sistema nervioso autónomo es parte del
sistema nervioso periférico y controla la función de muchos músculos, glándulas
y órganos dentro del cuerpo. No solemos ser muy conscientes del funcionamiento
de nuestro sistema nervioso autonómo, ya que funciona de manera reflexiva e
involuntaria. Por ejemplo, no nos damos cuenta cuando nuestros vasos sanguíneos
cambian de tamaño, y somos (por lo general) inconscientes cuando nuestros
corazones aceleran o reducen la velocidad de sus pulsaciones.
El
sistema nervioso autónomo (SNA) es la división involuntaria del sistema
nervioso. Se compone de neuronas autonómicas que conducen los impulsos desde el
sistema nervioso central (cerebro y / o médula espinal) a las glándulas,
musculatura lisa y músculo cardíaco. Las neuronas del SNA son responsables de
regular las secreciones de ciertas glándulas (por ejemplo, las glándulas
salivares) o de la regulación de la frecuencia cardíaca, así como el
peristaltismo (contracción del músculo liso en el tracto digestivo), entre
otras funciones.
5-
Cerebro humano, gran canalizador central
El cerebro humano es el órgano principal del sistema
nervioso central. Se encuentra dentro del cráneo y tiene la misma estructura
general que el cerebro de otros mamíferos. Su componente principal es la
corteza cerebral, una capa de tejido neuronal plegado, que cubre la superficie
de los hemisferios. Especialmente amplios son sus lóbulos frontales, que están
asociados con funciones ejecutivas, tales como el autocontrol, la
planificación, el razonamiento y el pensamiento abstracto.
El cerebro humano se encarga tanto de regular y mantener
cada función vital del cuerpo, como de ser el órgano donde reside la mente y la
conciencia del individuo.
6-
El cerebro triúnico
El cerebro triúnico es un modelo
para el cerebro y el comportamiento humano de los vertebrados, propuesto
por Paul MacLean en
la década de los 60 para explicar la función de los rastros de evolución existentes
especialmente en la estructura del cerebro humano.
En este modelo, el cerebro se divide en tres
cerebros separados que tienen su propia inteligencia especial, subjetividad,
sentido de tiempo y espacio, y memoria.
El
cerebro triúnico consiste en el complejo reptiliano,
el sistema
límbico, y el neocórtex.
Sin
embargo, esta hipótesis ha dejado de ser abogada por la mayoría de los
investigadores en neuroanatomía evolutiva comparativa de la era post-2000.
Cerebro triúnico y calidad mental
Nuestro cerebro cambia
constantemente a lo largo de la vida. Estos
cambios en los primeros años de vida son abismales ya que es la mayor etapa de
aprendizaje, recordando que cada uno/a tenemos un ritmo de adaptación y de desarrollo. Paciencia, tranquilidad y
estimulación son premisas muy importantes.
Dejemos a nuestros alumnos y alumnas salir de sus
automatismos dejándoles tiempo
para que tomen sus propias decisiones. Cualquier cosa que les provoque
miedo (un compañero que se mete con ellos, un profesor demasiado exigente, etc)
bloque el aprendizaje y activa el cerebro reptiliano y límbico.
Es muy útil para saber qué es lo que podemos pedir a
nuestros alumnos y alumnas, en función de la edad y a su nivel de desarrollo.
Nos ayuda a entender que hay cosas
que no son capaces de hacer hasta que su neocórtex no esté bien
desarrollado.
Por
ejemplo, no podrán regular su comportamiento como los adultos o no serán
capaces de razonar ciertas cuestiones o problemas.
Lo
que sí podemos hacer es ayudarles a sacar el máximo partido a su cerebro, y
enseñarles a estrategias que les permitan manejar y equilibrar sus funciones.
7-
Las funciones superiores y su localización en el córtex
Son
capacidades exclusivamente humanas, adquiridas en el curso de la vida
individual, mediante el aprendizaje natural o fisiológico, y se desarrollan a
través de la interacción social, por lo que son mediadas culturalmente.
Actualmente
se distinguen numerosas funciones diferentes y complejas. Por ejemplo: la
atención, el lenguaje, cálculo, memoria y aprendizaje, las funciones ejecutivas
(planificación, organización, juicio, toma de decisiones, resolución de
problemas, empatía), entre otros.
Ubicación: La corteza cerebral es el asiento
anátomo-funcional de las más importantes funciones superiores. Las funciones
cerebrales superiores no se encuentran localizadas en centros aislados del
cerebro, sino que se hallan integrados en grupos de regiones que forman una red
cerebral basadas en interconexiones.
En
forma muy general podemos decir que la corteza cerebral se divide en regiones,
una de ellas son los lóbulos. En
los lóbulos parietales se desarrolla el sistema emocional y el sistema
valorativo. El sistema emocional —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 dos amígdalas cerebrales, se focalizan las emociones básicas (temor,
agresión, placer) 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
gran mayoría de los procesos que permiten el lenguaje se llevan a cabo en
diferentes áreas de asociación. Existen dos áreas bien identificadas, las
cuales son consideradas vitales para la comunicación humana: el área de
Wernicke y el área de Broca. Estas áreas están localizadas en el hemisferio
dominante (que es el izquierdo en el 97 % de las personas) y son consideradas
las más importantes en cuanto a procesamiento de lenguaje. Esta es la razón por
la cual el lenguaje es considerado como una función lateralizada. Sin
embargo, el hemisferio no dominante también participa en el lenguaje, aunque
existen cuestionamientos acerca del nivel de participación de las áreas localizadas
en dicho hemisferio.
8-
Énfasis en el desarrollo y optimización del proceso de
aprendizaje
La actividad mental como sistema
Los
procesos mentales son formas mediante las cuales nuestra mente almacena,
elabora o traduce los datos que aportan nuestros sentidos, para que puedan ser
utilizados en el momento actual o en el futuro. De hecho, la mente se define
como un conjunto de procesos mentales. Este conjunto de procesos mentales
funciona gracias a un Sistema que engloba tanto las funciones fisiológicas del
sujeto, como así también a través de agentes externos al mismo.
La
variedad de opiniones que se levantan con el propósito de explicar con algún
grado de proximidad la mente del hombre, resulta ocasionalmente incompleta,
pero cada una de esas afirmaciones termina por hacer parte, de una sola
concepción donde todas las posibilidades tanto neurofisiológicas como
psicológicas se pueden aplicar. Partiendo de la apreciación que la conciencia
es la máxima expresión de la evolución mental, por ser una facultad que implica
interacción de funciones mentales superiores, podríamos tener bajo cierta
medida una aproximación a lo que implica la actividad mental, conociendo que el
cerebro implica mecanismos fisiológicos y químicos con una funcionalidad que
probablemente se moldee con el tiempo. Existen diferentes mecanismos implicados
en la actividad mental superior, algunos como la memoria, se explican bajo
razones fisiológicas, otros, como el aprendizaje, necesitan un análisis más
profundo para intentar cuando menos entender cómo suceden. Nuestro psiquismo no
progresa únicamente por la vía de la maduración mecánica de aptitudes
biológicas, condicionadas estas por el sistema nervioso central, este se
organiza y desarrolla en el procedimiento de la necesidad humana de interactuar
con el medio y relacionarse con sus semejantes.
9-
La laterización de las funciones en el cerebro.
Se
denominan hemisferios cerebrales a cada una de las mitades casi simétricas de
la corteza cerebral (la izquierda y la derecha). Los hemisferios cerebrales
están separados por una cisura longitudinal profunda y se comunican entre ellos
principalmente mediante un conjunto de fibras nerviosas denominadas cuerpo
calloso. Los hemisferios cerebrales se
dividen en 4 lóbulos: frontales, parietales temporales y occipitales.
Cada
uno de los lóbulos de cada hemisferio está especializado en funciones
diferentes, dando lugar a lo que se conoce como lateralización cerebral.
-
El
lenguaje
El lenguaje es la función cognitiva que más
lateralidad cerebral presenta. Esto quiere decir que uno de los hemisferios, en
concreto el izquierdo, controla la mayor parte de las capacidades de la función
del lenguaje. Sin embargo, y a pesar de ser la función más lateralizada, el
hemisferio derecho desempeña también una labor muy importante.
-
El
lenguaje escrito
Las
funciones de los diferentes lóbulos cerebrales implicados en la acción de
escribir son las siguientes:
•Lóbulo
frontal: se encarga de las funciones de razonamiento y abstracción de lo que se
va a escribir y de planificar la disposición en el soporte.
•Lóbulo
Temporal: Discriminación grafico fonológica, se trata de identificar cada
sonido con la letra que le corresponde.
•Lóbulo
Parietal: Coordinación óculo-manual para dar lugar al escrito.
•Lóbulo
Occipital: Reconocimiento de las diferentes letras escritas.
El
sistema neuroescritural, es un sistema complejo y multicomponente. La escritura
implica la activación de varias áreas cerebrales y su coordinación
-
Procesos
de lectura y escritura
El proceso de lectura comienza en el lóbulo occipital, área encargada de
reconocer los estímulos visuales, como las caras y las formas. Allí se dan los
primeros grandes cambios neuronales, pues la corteza visual se especializa aún
más y se vuelve más precisa para poder reconocer las letras. La información
visual continua luego a un área que Dehaene denomina “la caja de las letras”,
en la que se concentra el conocimiento de las letras aprendidas. De este punto
el estímulo viaja a, cuando menos, dos redes neuronales: una que va al
significado de la palabra, y otra a la pronunciación y la articulación. Leer
consiste en reconocer las letras y como se combinan en palabras y, luego, cómo
se conectan con los sonidos que producen y su significado. Es así como leer no
es únicamente un proceso visual, como se creyera en algún momento. Es también un
proceso auditivo. Quevedo tenía razón.
Literalmente, “escuchamos con los ojos a los muertos.”
La escritura requiere la utilización de todas las estructuras cerebrales
funcionando de manera conjunta y coordinada estructuras asociadas al pensamiento,
al lenguaje y a la memoria. El acto de escribir requiere un alto nivel de
especialización y coordinación hemisférica, ya que implica la integración de
movimiento, tacto, e ideas, necesario para plasmar nuestras ideas en un soporte
físico. Y por lo tanto la escritura impulsa la inteligencia.
La escritura y expresión oral son impulsadas por diferentes partes del
cerebro, y no sólo en términos de control motor de mano y boca, sino también en
los aspectos de construcción de las palabras.
10-
El desarrollo del cerebro y sus implicancias educativas
Una
de las cuestiones que más interesa a los comprometidos con la educación y el
desarrollo de proyectos educativos es la relacionada con las propiedades del
cerebro que pueden ser potencialmente útiles para proponer estrategias
pedagógicas más eficaces, para orientar aprendizajes efectivos y para diseñar
ambientes escolares que los propicien. Desde hace ya varios años como producto
de los diálogos de los seudocientíficos e investigadores de otras disciplinas
afines, con la comunidad de educadores, se han identificado varias de estas propiedades,
así como factores internos y externos que se pueden constituir en variables
educativas importantes que, por lo tanto, deberían tenerse en cuenta en la
práctica educativa. Algunas de ellas son bien conocidas y aceptadas como la
plasticidad cerebral, la neurogénesis, el papel de las emociones en la
cognición y la identificación de períodos sensibles a ciertos aprendizajes.
Las
posibilidades de aplicación a la educación de los hallazgos recientes sobre el
funcionamiento del cerebro provistos por la neurociencia y ciencias afines
complementarias como la neurosicología, la neurociencia cognitiva y la
neurosociología, entre otras, ha generado compromisos muy serios entre
investigadores, educadores, organizaciones internacionales e instituciones de educación
superior de indudable prestigio, para considerar nuevas aproximaciones teóricas
basadas en evidencias, para el desarrollo de propuestas educativas compatibles
con el funcionamiento del cerebro.
Una
cuestión importante se refiere a lo que pueden hacer las instituciones
educativas, profesores y, en general, la comunidad educativa para mejorar las
prácticas de enseñanza. La idea principal, básica y sugerente de acciones, que
ya es un lema entre los seguidores de la propuesta educativa, es que el cerebro
tiene que ver con todo lo que hacen los profesores y estudiantes en el ambiente
escolar y no tenerlo en cuenta puede resultar en frustración, pues es
desaprovechar la portentosa capacidad del cerebro para aprender que, entre
otras cosas, es lo que mejor sabe hacer y para lo que fue diseñado en su largo
proceso de evolución.
En
relación con las metodologías apropiadas para en esta visión del aprendizaje,
no parece que existe “la mejor” dadas las características individuales del
funcionamiento del cerebro. La mejor es la que funciona óptimamente utilizando
los principios en los diferentes ambientes escolares con profesores y
estudiantes reales en escenarios y culturas determinadas. No obstante, para
lograrlo se han identificado elementos pedagógicos, pautas y guías orientadoras
(Caine, 1993) que pueden integrarse en estrategias para la promoción del
aprendizaje natural, el aprendizaje verdadero al decir de los autores
referidos. Adicionalmente, está en marcha la construcción de una nueva
disciplina la neurodidáctica cuyo objetivo principal es orientar la enseñanza
en tal forma que encaje mejor con el funcionamiento del cerebro. Hay, pues,
posibilidades y opciones para mejorar nuestro desempeño profesional de
educadores.
11-
Aprendizaje y memoria
El aprendizaje
es el proceso por el que adquirimos el conocimiento sobre el mundo, mientras
que la memoria es el proceso por el que el conocimiento es codificado,
almacenado, consolidado, y posteriormente recuperado. El aprendizaje y la
memoria son procesos íntimamente relacionados. No se consigue separar el
aprendizaje de la memoria, ni resulta posible realizar dicha distinción dentro
del circuito neuronal.
La
medida de lo aprendido se relaciona con la memoria, siendo ésta la expresión de
la capacidad de recuperar informaciones adquiridas. Una clasificación simple de
los tipos de memoria del cerebro son la memoria a corto plazo y la memoria a
largo plazo.
Dado
que no se producen grandes cambios en el número de neuronas a lo largo de la
vida que puedan explicar los elevados volúmenes de información que se almacenan
en forma de memoria, la sinapsis ha constituido un buen candidato del sustrato
mnemónico. La sinapsis constituye el
sitio físico que sirve de puente para el paso de información de una neurona a
otra, permitiendo que las diferentes partes del sistema interactúen
funcionalmente.
12-
Efectos de las drogas en el Sistema Nervioso
·
Alteración del ADN
Parece que, en el
desarrollo de una adicción, se alteran factores de transcripción, genes
tempranos inmediatos y rutas de mensajeros intracelulares en el sistema de
recompensa del cerebro. Se ha observado también que afectan a los circuitos
cerebrales involucrados en la motivación, la memoria y la toma de decisiones.
·
Alteración de las conexiones sinápticas
Se ha comprobado que la
adicción cambia la fuerza de las conexiones sinápticas de las neuronas, sobre
todo aquellas que liberan y reciben glutamato, un neurotransmisor excitatorio.
Los principales hallazgos
incluyen pérdida neuronal, daño axonal generalizado, problemas
neurodegenerativos, disminución de proteínas ácidas fibrilares gliales, así
como alteraciones en la microvasculatura cerebral.
·
Cambios neuroquímicos y funcionales en el cerebro
También se han observado
cambios neuroquímicos y funcionales en el cerebro de los adictos gracias a
estudios de neuroimagen.
Cuando la persona está
bajo los efectos de las drogas o en el craving (fuerte deseo de volver a
consumirla) se activa mecanismos cerebrales complejos. Estos involucran las
vías de recompensa (núcleo de accumbens), circuitos asociados con la motivación
(corteza orbitofrontal), memoria (amígdala e hipocampo) y control cognitivo
(giro cingulado y corteza prefrontal).
·
Disminución los niveles de dopamina
La dopamina es una
sustancia que aumenta bruscamente y de forma muy rápida cuando se está bajo los
efectos reforzantes de las drogas.
El mecanismo principal
que mantiene la adicción es la liberación de dopamina en núcleo de accumbens
cuando la droga se consume. Esto despierta placer en el sujeto y funciona como
falsa señal, indicándonos que esa conducta facilita la supervivencia o la
reproducción. Este sistema se conoce como la vía de recompensa, y facilita al
cerebro el registro de esa experiencia para procurar volver a repetirla en el
futuro.
De forma natural, las
recompensas se consiguen con esfuerzo y suelen demorarse. Sin embargo, con las
drogas ocurre todo lo contrario: el acceso al placer es directo.
Cuando se interrupe el
consumo, el nivel de dopamina cae provocando disfunciones en el área prefrontal
del cerebro. Esto da lugar a impulsividad y problemas para el control
inhibitorio así como una reducción en la capacidad de gratificación de
estímulos reforzantes naturales, como la comida o el sexo.
Cuando se abusa de una
sustancia por un largo periodo de tiempo, se produce una disminución de los
niveles de dopamina en un intento del cerebro por regularlas. Los adictos poco
a poco van a necesitar dosis más altas y con más frecuencia para conseguir los
efectos que la droga producía al principio.
·
Aumento del umbral del placer: pérdida de control
La sustancia adictiva y
los estímulos que se relacionan con la pérdida de control adquieren un gran
poder de recompensa que prevalece por encima de cualquier otro estímulo
agradable.
Esto se produce por
condicionamiento y por desajustes en el umbral del placer, de forma que la
persona se acostumbra a niveles de placer muy altos producidos por la droga y
otro estímulo no es capaz de provocarlo.
Además, cuando el sujeto
se expone a la droga o elementos asociados a ella, parece que el simple
recuerdo de la gratificación que proporciona esa sustancia produce la
sobreactivación del circuito de recompensa a la vez que disminuye el control
cognitivo.
Por eso resulta muy
complicado para los adictos inhibir su comportamiento de búsqueda de la droga y
abandonar el consumo.
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CONCLUSIÓN
El sistema nervioso de nuestro
cuerpo es esencial para garantizar el funcionamiento de todas las funciones
vitales del organismo. Es el sistema que regula y conduce el funcionamiento de
todos los demás sistemas y órganos. Por ello debemos prestar especial atención
a cuidar el sistema nervioso.
El sistema nervioso se divide en el
sistema nervioso central, compuesto por el cerebro y la médula espinal; y el
sistema nervioso periférico, formado por los nervios que se encuentran
distribuidos por todo el cuerpo.
En el sistema nervioso recae la
misión de recoger toda la información y estímulos del entorno y del propio
organismo y transformarlos en los mensajes adecuados. El sistema nervioso es el
responsable también de enviar todas las órdenes desde el cerebro hacia
cualquier parte del cuerpo, a la vez que envía al cerebro todas las sensaciones
que recibe.
Al concluir la presente
investigación sobre el cerebro podemos decir que es muy importante mantener
hábitos que puedan ayudar al sistema nervioso central y evitar por ejemplo las drogas ya que
causan mucho daño, incluso daño permanente que influyen de alguna manera en el
aprendizaje.
enlaces relacionados:
- Enfermedades del sistema nervioso.
- Enfermedades que afectan al cerebro y al sistema nervioso