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tema 1 1. Introduccin 1.1. Cerebro y conducta Todas las conductas son el resultado de la funcin cerebral, especialmente del encfalo. Todos los transtornos del comportamiento son el resultado de las alteraciones del funcionamiento cerebral. El cerebro tiene mucha plasticidad, es decir, es moldeable (= experiencias, aprendizaje, son capaces de moldear tanto la estructura como la funcin) Durante muchos siglos se cosideraba q el sistema nervioso no tena ningn papel importante en la formacin de conductas o comportamientos; se crea que era el corazn. Cuando se vi que el sistema nervioso era muy importante (Renacimmiento) autores como Descartes defendan el dualismo (cerebro/mente) = mente=sobrenatural que se situaba en el alma. El cerebro era un organo ms.

Descartes fu el primero en intentar localizar la mente. La situ en la glndula pineal. Crea q solo la tienen los humanos. Consideraba que los nervios eran muy parecidos a los

vasos sanguineos y crea que eran huecos y que en ellos corra fluido ( al cual lo llamaba fluido espiritus d animales). Crea que funcionabamos como una mquina hidrulica.

En el siglo XVIII / XIX aparecieron tcnicas de estudio q permitieron conocer mejor el sistema nervioso. Los autores ms importantes son: Camilo Golgi: cre una tcnica que permita decolorar / teir las celulas nerviosas = tcnica de Nitrto de Plata que se utiliza ahora. Permita ver el cuerpo / soma de las celulas. Se crea que el cerebro estaba formado solo por tejido glandular. Gracias a Glogi se vi que el S.N estaba formado por celulas = neuronas. Crei que las neuronas formaban una red, es decir, que tenan contacto fsico.

Santiago Ramon Y Cajal: aplicando la tcnica de Golgi estudi a fondo las neuronas y emiti 3 postulados. Galvani: demostr que las celulas nerviosas y musculares son capaces de producir electricidad. Otros autores descubrieron que sta actividad elctrica de las neuronas modifica de forma

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especifica la actividad de otras, que suelen ser neuronas, celulas musculares y glndulas. Al no tener contacto fsico se descubri que las neuronas se comunican con substncias qumicas. Las drogas y frmacos se unan a unas moleculas de las neuronas (receptores) interfiriendo en la actividad de estos mensajeros qumicos. sto permiti la utilizacin de drogas para profundizar en el estudio de la sinapsis (comunicacin entre neuronas). Ch. Darwin: la Comunidad de descendncia: hay un orgen nico de la vida: todos los organismos procedemos por evolucin de otros organismos ms simples; incluyendo el S.N y la conducta. Se puede estudiar el S.N y comportamiento de otros animales y al compararlos son iguales. Los dems autores empezaron a comparar y relacionar el S.N nervioso con la conducta. Se vi que mente y cerebro es lo mismo = monismo.

Gall (XIX): fu la primera persona que relacion cerebro y comportamiento. Desarroll un

a teora que se conoce con el nombre de frenologa o personologa anatmica. Consideraba que todas las conductas se podan localizar en regiones muy concretas del cerebro, especialmente en la corteza cerebral. tambin crea que la corteza se comportaba como los musculos en el sentido que si practicas mucho una conducta, sa parte de la corteza creca formando un bulto. ej: si eras muy abaricioso creca un bulto en la zona de la abarcia. de sta forma crea que con las formas del cerebro podas conocer cmo era una persona. Con Gall creci la corriente de Localizacionismo (que todos los comportamientos se pueden localizar)

Flourens: intent demostrar experimentalmente la teora de Gall practicando ablaciones (que a un amimal se le extripa un trozo de cerebro). si se le sacaba a una rata un trozo de agresividad esa rata tena que ser pasiva. Dijo la teora del campo agregado = las conductas especificas no dependen de regiones concretas del cerebro, si no que todas las regiones y especialmente los dos emisferios cerebrales participan en cada conducta = Antilocalizacionismo. A partir de aqu hubo una batalla entre los que defensaban el localizacionismo y los que no. Gracias al estudio del lenguaje oral se ha solucionado parte del problema.

Paul Broca (XIX): describe el caso de un paciente que despus de un accidente pierde la capacidad para poder hablar (afasias: transtorno del lenguaje en ausncia del dficit sensorial o motor que lo justifique). en el estudio postmortem se vi que presentaba una lesin en la parte posterior del lvulo frontal del emisfrio izquierdo. posteriormente nueve sujetos ms presentaron el mismo transtorno. hoy enda sta regin es el rea de broca y su lesin produce afasia de broca. Broca dijo que hablamos con el emisferio izquierdo, era localizacionista.

Wernicke: descubri otros sujetos que despus de un accidente presentaban una lesin

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con una afasia distinta: afasia de comprensin o de Wernicke. Podan hablar, pero no podan comprender. Todos presentaban la misma lesin en la parte posterior del lvulo temporal del emiferio izquierdo = rea de Wernicke. Wernicke con Sherrington y Ramn y Cajal emitieron la teora del conexionismo celular, a partir de la cul tenemos la teora del cerebro = las neuronas son las unidades bsicas del cerebro, se reunen formando grupos funcionales para posobilitar la conducta, stos grupos de neuronas deben establecer conexiones mediante vias o senderos neurales. stas estn conectadas por el fascculo arqueado. Si se lesiona ste hay un tercer tipo de afsia = el individuo habla y comprende, pero no puede relacionar. Actualmente pensamos que las conductas muy simples pueden tener una localizacin concreta en elcerebro. Las ms complejas se pueden subdividir siempre en componentes, elementos... ms simples. Cada uno de los cuales si puede tener una localizacin concreta, pero para que se de la conducta como tal es necesaria la existencia de interconexiones en esas regiones cerebrales. Al rea de Wernicke, al giro angular, le llega un sonido y le da un sentido, va al rea de Broca que le da el motor para poder responder: cada subfuncin necesita un rea. Nuestro S.N para posibilitar la conducta realiza un procesamiento distribuido de la informacin. sta distribucin puede ser: Procesamiento en serie: la informacin la procesa una regin del S.N detrs de otra y la va haciendo ms compleja Procesamiento en paralelo: procesa simultaniamente distintos aspectos de la informacin que finalmente han de acabar todos en una estructura. ej: alguien que toca el piano desarrolla neuronas para poder tocarlo Principios de Ramn y Cajal: 1. La doctrina de la neurona: las neuronas son las unidades funcionales del S.N. Son celulas independientes, es decir, no tienen contacto fsico. Tienen muchas ramificaciones que se originan del soma. A las ms finas se las llaman dendritas y a otra ms larga axn. 2.Polarizacin: en las neuronas, se transmite la informacin de una manera que es constante y predecible. Desde la zona receptora de la neurona, de dnde son las dendritas, la informacin se integra en el cono axnico y si se decide la transmisin; sta se origina y se transmite unidireccionalmente a lo largo del axn desde el cono axnico hasta los botones terminales. (fig 1.3)

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En cada neurona hay cuatro regiones en las cuales se dar un tipo de seal: 1 regin: funcional una zona receptora (por dnde entra la informacin) imput o entrada de informacin. sta regin son las denditas. Al entrar la informacin se produce un tipo de seal elctrica (seales: potencial, graduado, electrnico, postsinptico). stas seales tienen distinta intensidad y sta disminuye o decae con la distncia. 2 regin: integradora o activadora Integrar todos los potenciales graduados. sta regin corresponde al cono axnico: zona que une al axn y al soma. Activadora pq si la integracinde los potenciales tiene suficiente intensidad se decide el disparo de la neurona. Se produce una seal elctrica que se llama potencial de accin (PDA). Caractersticas: en una misma neurona, un PDA siempre tiene la misma intensidad. sta intensidad no decae con la distncia.

3 regin: conductora o transmisora. Es el axn. Se transmite el PDA desde el cono hasta los botones. ste PDA tendr las mismas caractersticas que en el cono.

4 regin: de salida de informacin o output. Se da en los botones terminales. La seal no es electrica, es qumica. (es una seal secretora).

3. Especificidad de las conexiones: las neuronas no establecen contacto fsico entre

ellas, sino que hay un espacio (espacio sinptico) Las neuronas se conectan entre ellas de forma especfica, es decir, ni al azar ni de form

a indiscriminada, solo establecen conexiones con algunas de sus dianas postsinpticas. Sinpsis: paso de informacin de una neurona a otra celula. La celula que pasa informacin se llama presinptica y la que recibe postsinptica. Esto se conoce como conectividad neuronal=para que se pueda producir una conducta se

requieren distintas neuronas que establezcan conexiones mediante sinpsis. Reflejo: conducta involuntria pq no somos conscientes de ello. Estmulo respuesta

(fig 1.4). Ej: reflejo rotuliano: te dan un golpe en la rodilla y das una patada automaticamente. Para realizar una conducta se necesitan dos tipos de neuronas distintas. Los humanos

necesitamos tres: 1r grupo: neuronas sensoriales: llevan informacin desde el medio hasta el SNC. (vista, hambre, dolor de cabeza,...) 2 grupo: neuronas motoras: transmiten la informacin a los rganos efectores (glndulas, visceras...) Es involuntario pq no ha pasado por el encfalo, ha ido a la mdula.

3r grupo: interneuronas: dentro del SNC. Pasan la informacin entre neuronas. Esto permite que la informacin de la neurona sensorial vaya a ms de una neurona motora. Tambin permite que esa informacin vaya a centros superiores de defensa. Cuantas ms interneuronas y ms procesos intermedios ms completa es la conducta. Lo que hace que una conducta sea compleja es la complejidad de las conexiones de las celulas. Muchas de las conexiones se establecen durante el desarrollo embrionario; que en muchos casos estas

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conexiones estableceran la conexin de las neuronas en el adulto, es decir, si una neurona conectacon un musculo, ser una neurona motora.

El SN tiene plasticidad: en el adulto se pueden modificar muchas conexiones e incluso se pueden formar nuevas conexiones que no existan mediante el aprendizaje. No hay dos humanos que tengan el mismo patrn de conexiones en el SNC. sta complejidad ha permitido que evolutivamente aparezcan el procesamiento evolutivo de la informacin. Esto nos ha dejado crear un encfalo ms potente ya que ha incrementado mucho, tanto la riqueza como la fiabiliddad con la que procesamos la informacin. tema 11 2.Neuronas y gla En el SN hay dos tipos de celulas: neuronas y gla.

Neurona: Unidad bsica y funcional del SN. Transmiten informacin nerviosa. Son capaces de producir un PDA. Se estima que en el SN de un humano hay 10 elevado a 11 neuronas. (fig 2.1) caractersticas:

1. son celulas muy especializadas (que han cambiado mucho su morfologa). Todas las neuronas empiezan siendo redondas y cambian la forma para realizar mejor su funcin. Durante muchos aos se ha credo que en el adulto las neuronas no podan dividirse, ahora sabemos que algunos tipos de neuronas se dividen. 2. tienen un metabolismo muy elebado. Gastan mucha energa y mucho oxgeno. Eso las hace muy vulnerables a la falta de oxgeno. Pueden morir al poco de no tener.

Gla: ms numerosa que las neuronas. No tienen axn, por lo tanto no son capaces de generar PDA y por lo tanto no transmiten informacin nerviosa. Su funcionamiento es fundamental para el mantenimiento de las neuronas y para garantizar su funcin. 2.1.Morfologa de la neurona: Todas las neuronas tienen las mismas estructuras u regiones. Regiones de las neuronas: 1. Soma o cuerpo neuronal (fig 2.2). Contiene el ncleo con el ADN (material hereditrio) y todos los orgnulos y estructuras celulares que permiten su funcionamiento. Esto

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hace que el soma sea el centro de planificacin y de control del metabolismo neuronal. Aqu se sintetizar y se degradar. Desde aqu, todo lo que se sintetiza se reparte a toda la neurona. Dentro de una neurona hay un gran transporte de substncias. Del soma se originan una srie de prolongaciones de la membrana o planificaciones. Dos tipos: a)Dendritas: suelen ser muy finas y muy ramificadas y muchas. Hay neuronas que tienen una sola.Constituyen la zona receptora. Presentan unos engrosamientos que se llaman espinas dendrticas que se modifican con la experincia. b)Axn: suele ser nico y ms grueso. A cierta distncia se ramifica en lo que llamamos colaterales o terminales presinpticos. sto permite que una neurona presinptica pueda pasar lainformacin a la neurona postsinptica. En los humanos, segn la neurona, el axn puede medir desde pocas milsimas de mm hasta ms de 15m. Esto puede llevar problemas con el transportede substncias. El axn se origina a partir del soma mediante una zona ms ancha que se conoce con el nombre de cono axnico. Los terminales presinpticos suelen finalizar en unas zonas ms gruesas que se denominan botones terminales en cuyo interior se almacenan los neurotransmisores. Hay una estructura muy importante para la morfologa de la neurona y es lo que denominamos citoesqueleto. Formado por un grupo de pequeos tbulos y filamentos microscpicos. Su funcin es intervenir en el mantenimiento de la morfologa neuronal, intervenir en el transporte de substnciasdentro de la neurona e intervenir en el crecimiento y regeneracin de dendritas y axones.

2. Citoesqueleto (fig 2.3): Constituido por tres elementos: 1. Neurotbulos o microtbulos: Son los ms gruesos y estn constituidos por la polimerizacin deuna proteina denominada tubulina que formar las paredes del tbulo dndole una aparincia de un cilindro. Su funcin es participar en el transporte de substncias de un lugar a otro de la neurona. 2 Neurofilamentos o filamentos intermedios: Constituidos por la agrupacin de distintas proteinas. Su funcin es participar en el mantenimiento de la morfologa neuronal y el anclaje de proteinas de membrana (los que fijan impidiendo que se muevan dentro de la membrana. 3 Microfilamentos: Son los de menor tamao. Formados por la polimerizacin de la proteina actina. Su funcin es participar en los procesos de crecimiento y regeneracin de dendritas y axones.

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Transporte de substncias dentro de las neuronas (fig 2.4)

El transporte ms problemtico es el axn (transporte axonal), el de las dendritas tambin es difcil, pero como el axn puede ser muy largo es ms complicado.

antergrado (va hacia el axn o dendritas) segn la direccin

retrgrado (del axn/dendritas al soma)

Transporte rpido (se transportan subs.de 400 a 2000mm/da) segn la velocidad lento (de 1 a 5mm/da) Combinando estas dos caractersticas (direccin y velocidad) hay tres tipos de transporte. 1. Transporte antergrado rpido se utiliza para conducir orgnulos (mitocondrias o componentes de la membrana como vesculas en cuyo interior se encuentran pptidos, precursores,enzimas para sintetizar neurotransmisores). Normalmente la sntesi acaba en los botones terminales. 2. Transporte retrgrado rpido se utiliza para conducir materiales de desecho hacia los lisosomas del soma donde sern degradados o reciclados (lisosomas = vesculas con enzimas: hacen la digestin) Este transporte tambin se da dentro de vesculas. Caractersticas de 1 y 2: es un transporte dependiente de neurotbulos. requieren gasto de energa (ATP, iones Ca+) dependen de una proteina (cinesina, kinesina en el transporte antergrado rpido y dineina en el transporte retrgrado rpido) Estas proteinas se unen por un extremo al neurotbulo y por el otro extremo a la vescula o orgnulo a transportar. 3. Transporte antergrado lento es el ms complejo y menos conocido. Se utiliza para transportar moleculas ms pequeas, sobretodo proteinas (actina, tubulina) para el mantenimiento y crecimiento del citoesqueleto. Tambin se utiliza para subministrar citoplasma a

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axones y dendritas. 2.2.Clasificacin de las neuronas Las neuronas presentan una gran variabilidad en cuanto a morfologa, funcin, neurotransmisores que utilizan... Sin embargo todas tienen una caracterstica en comn: son celulas excitables (cuando llega un estmulo son capaces de producir cambios elctricos). Segn su funcin:

a)neuronas sensoriales: transportan informacin desde los receptores perifricos hasta el SNC=son neuronas aferentes (llevan imformacin al SNC). Llevan imformacin del medio interno: que los videles de glucosa son bajos = hambre... y tambin del medio externo: temperatura, dolor...

b)neuronas motoras: motoneuronas. Llevan informacin a los organos efectores que son musculos, glndulas o visceras. Son neuronas eferentes pq ayudan a que salga la informacin del SNC. c)interneuronas: las que llevan informacin entre neuronas. Estn localizadas en el SNC. A ms complejidad del SN ms interneuronas ha de tener. Hay dos tipos:

interneuronas de proyeccin o Golgi I: que se caracterizan pq tienen axones largos. Suelen llevar informacin entre distintas regiones del SNC. Llevan informacin por ejemplo del tlamo a la corteze cerebral pq tienen el soma en el tlamo y los botopnes en la corteza.

interneuronas locales o Golgi II: que tienen axones cortos y por lo tanto pueden llevar informacin dentro de una misma regin del SNC. Estas aumentan con el cerebro evolucionado.

Los humanos por cada neurona de proyeccin tenemos 1600 locales. Normalmento las neuronas con axones largos suelen ser mielinizadas (que tienen vaina de mielina). (fig 1.3). La vaina hace que la informacin nerviosa se pueda transmitir a mucha velocidad. Sensoriales mielinizadas Interesa que la entrada y salida sea muy Motoras " rpida pq si te quemas el dedo, el axon es Interneuronas " largo, tiene que haber velocidad. Las de proyeccin locales no suelen tener mielina pq sus axones son cortos.

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Segn la morfologa (fig 2.5) a) neuronas unipolares del soma se origina una nica prolongacin que a cierta distncia se divide en ramificaciones, una que acta como dendrita y otra como axn. Son caractersticas del SN de los invertebrados y poco abundantes en los humanos. (ej: las del sistema autnomo). b) neuronas bipolares del soma se originan dos prolongacions. Una que actua como dendrita y que lleva la informacin de la perifria hasta el soma y la otra que acta como axn lleva informacin del soma al SNC. Son mayoritariamente sensoriales. (ej: las de la retina y las del epitelio olfactorio). c) neuronas pseudopolares son un tipo particular de neuronas bipolares en el q las dos prolongaciones se han unido parcialmente. Todas son sensoriales. (ej: de la raz dorsal o posterior de la mdula espinal) d)neuronas multipolares tienen muchas multiples ramificaciones dendriticas y un axon. Muchas son motoras y suelen tener tambin sta morfologa las interneuronas. Si tienen muchas dendritas pueden recibir mucha informacin y dar una respuesta muy concreta. 2.3. Celulas gliales (Gla = pegamento) son dificiles de despegarlas de las neuronas. Hay:

a)microgla celulas gliales ms pequeas. b)ependimarias se encuentran recubriendo las paredes de los ventrculos cerebrales. c)astrocitos tienen forma de estrella (fig 2.6). d) oligodentrocitos e)celulas de Schwann

Funciones de las celulas gliales:

1. constituyen la estructura del SN. Tambin se encuentran separando grupos funcionales de neuronas de manera que organizan el paso de informacin entre neuronas. Todas las glas anteriores hacen sta funcin. Los astrocitos son los ms importantes en nmero.

2. forman la vaina de mielina alrededor de los axones de algunas neuronas. La vaina de mielina la forman los oligodentrocitos en el SNC i las celulas de Schwann en el SNP.

Vaina de mielina: prolongacin muy larga i fina de la membrana de estos dos tipos de celulas gliales. Se enrolla formando varias capas concentricas alrededor de un trocito de axn. (fig 2.7)

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Los fragmentos del axn sin cubrir se llaman ndulos de Ranvier. sta prolongacin de la membrana es de naturaleza lipdica y esto le va a proporcionar dos caractersticas al axn: que la vaina es un buen aislante elctrico. Al evitar que se escape electricidad del axon: es un buen conductor y aumenta la velocidad de transmision de la informacin del impulsonervioso. Las vainas mielnicas conducen la electricidad ms rapidamente que las amielnicas. Cuando se reunen muchos axones con mielina a la vista es de color blanco (no muy limpio) por eso se llama substncia blanca. Entre los oligodentrocitos y las celulas de Schwann:

los oligodentrocitos estan en el SNC i las celulas de Schwann en el SNP. los oligodentrocitos son capaces de formar al mismo tiempo la vaina de mielina de axone

s de distintas neuronas. Puede unir ms o menos 15 axones. Las celulas de Schwann solo pueden enrollar un solo axn, por lo tanto forman un trocito de vaina de mielina.

las celulas de Schwann ayudan a reparar y regenerar axones muertos o lesionados. Cuando un axn muere es capaz de generar brotes. Las celulas de Schwann son capaces de formar cilindros huecos prximos a los brotes. Si un brote de un axn encuentra un cilindro de estos es capaz de crecer dentro de l. Los brotes que no encuentran cilindro desaparecen. Los oligodentrocitos no lo pueden hacer. Se cree que es una de las razones por las cuales el SNP se regenera mejor que el central. 3. Algunas celulas gliales, sobretodo la microgla y algunos tipos de astrocitos actuan como basureros celulares fagocitando (eliminando) los restos de celulas muertas o lesionadas. Las celulas de Schwann ayudan a la regeneracin de los axones. Si la neurona no sobrevive y muere y no tiene capacidad de divisin o mitosis el espacio vacio que deja al morir es ocupado por celulas gliales. Por eso con la edad tenemos ms glas. 4. Tamponan y mantienen la concentracin de K+en el medio extracelular. Es importante mantener los niveles de K tanto dentro como fuera de la neurona. Si se descontrola, puede ser que la neurona no transmita la informacin que tiene que dar. O que transmita algo que no tiene que dar. Tamponar quiere decir que regula las diferencias de K+. Algunos astrocitos que se situan proximos a las sinpsis tambin son capaces de captar o absorver neurotransmisores y eliminarlos. 5. Alunos tipos de celulas gliales se llaman glioblastos, durante el desarrollo embrionario colaboran en los procesos de migracin neuronal y ayudan al crecimiento de los axones y establecimiento de conexiones en el embrin. Glioblastos: son celulas gliales que solo se encuentran durante la gestacin. 6. Algunos tipos de astrocitos presentan unas prolongaciones llamadas pies. Con estos constituyen uniones semiimpermeables en las celulas endoteliales que recubren o tapizan los vasos sanguneos especialmente los de menor tamao en el SNC. (estos son los capilares o las vnulas) Forman una barrera hematoenceflica.

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7. (fig 2.6) La realizan los astrocitos. Podran conectar mediante sus pies neuronas con capilares favoreciendo el paso de oxgeno y substncias nutritivas de los capilares a las neuronas. Inters clnico de las celulas gliales: las celulas gliales se reproducen facilmente por mitosos, por eso la mayora de tumores cerebrales se deben a las celulas gliales. las celulas gliales responden a la lesin con incremento de su volumen y originando el edema cerebral (inchazn). En los dos casos tendremos compresin. tema 111 3. Genes y SN 3.1.Conceptos bsicos de neurogentica Todas nuestras celulas presentan la forma necesaria para la formacin y el mantenimiento de dicho organismo. Al conjunto de la informacin hereditria de una espcie se le llama genoma humano. Ahora se cree que el genoma humano consta de unos 100.000 genes. Esta informacin la tenemos almacenada en una macromolecula llamada ADN, Gen: fragmento de ADN que codifica (lleva informacin) para un polipptido o una proteina. ste polipptido determina una caracterstica humana ya sea fsica, fisiolgica (ej: niveles de hormonas)o conductual ( ej: C.I). Todos los genes humanos presentan variabilidad = son alelos tienen formas alternativas en las que puede existir en mensaje de un gen en la poblacin.

ej: Cada gen puede tener 3 alelos, el grupo A, B, AB o 0 que hace ser distinto para el grupo sanguneo.

Con estas proteinas construimos nuestras celulas y aseguramos su mantenimiento y su funcionamiento. Las neuronas son celulas muy complejas, por lo tanto hacen falta muchas proteinaspara el funcionamiento y para el PDA. Se necesitan bombas, prot. de canal y muchas proteinas para poder establecer sinapsis y as hacer vias hormonales, tambin necesitamos enzimas... Estas proteinas tambin presentan diferencias entre individuos, ej: enzimas que sern ms rpidos que otros...

Salvo los gemelos idnticos no existen dos cerebros iguales a nivel de proteinas. Genotipo = constitucin gentica que presenta un individuo para un gen o una caracterstica. Para cualquier caracterstica tambin interviene la accin del ambiente. Fenotipo = manifestacin de esa caracterstica observable ya sea directa o

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indirectamente. Es el resultado de el genotipo + el ambiente + la interaccin entre los genes y el ambiente. F = [G + A + I (G . A)]

Segn el ambiente tiene un efecto u otro. Nuestro SN (cerebro) como cualquier otro rgano lo costruimos con las proteinas y la modulacin del ambiente. Cualquier conducta es un fenotipo (se heredan, pero se modifican) 3.2. Tipos de ADN ADNn (nuclear) en el nucleo de las celulas Tenemos 2 tipos: ADNm (mitocondrial) en las mitocondrias

ADNn: se encuentra repartido en 46 estructuras denominadas cromosomas. Se caracteriza por ser de doble cadena. (fig 3.1) forma helicoidal. Se encuentra protegida por proteinas (fig 3.2) y se va condensando hasta formar un cromosoma. Estos 46 cromosomas se organizan en parejas de 23 cromosomas o homlogos (que tienen el mismo tamao, forma, los mismos genes y en el mismo orden). De todas estas parejas, hay una que determina el sexo (hombre: XY, mujer: XX). La mayora de los genes se encuentran en los cromosomas. Hoy en da sabemos dnde est cada trozo de ADN. Al lugar de un gen se le llama locus. ADNm: dentro de cada mitocondria tenemos entre 5 y 10 copias de ADNm. ste ADN se caracteriza por estar formado por una nica cadena. No tiene proteinas que lo protejan, lo cual lo hace especialmente vulnerable a la accin de los mutgenos (substncia fsica o qumica que puede probocar mutaciones o cambios en la informacin del ADN). Est constituido por unos 37 genes y se caracteriza pq se hereda nica y exclusivamente de la madre. Funcin de la mitocondria = generar ATP mediante el ciclo de Krebs y las cadenas respiratorias. Casi todos estos genes llevan informacin para sintetizar las proteinas de la cadena respiratoria. En la cadena respiratoria se producen una serie de reacciones qumicas de estas proteinas que son reacciones de respiracin y oxidacin. (oxidar: captar electrones/reducir: darlos). stas reacciones generan energa para producir ATP. De forma no deseable algunos electrones se escapan de la cadena y se forman unas moleculas denominadas radicales libres quequimicamente son muy inestables pq tienen electrones sueltos = buscaran moleculas reducidas para poderles pasar los electrones. Las moleculas reducidas son el ADN y las proteinas. Si los radicales libres alteranlas cadenas, ste radical funciona peor y formar ms radicales libres y menos ATP. Tambin hay factores ambientales que hacen que se activen ms radicales (tabaco)y en cambio las vitaminas las inactivan. Los radicales libres influyen en: el envejecimiento celular y a la prdida de energa con la edad.

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tienen un papel muy importante en que se manifiestan en el fenotipo diferentes enfermedades en edades avanzadas como el alceimer, parkinson, a pesar de que la informacin gentica para stas enfermedades est en los cromosomas. se puede producir mutaciones adquiridas a lo largo de la vida.

Las neuronas y las celulas musculares necesitan ms ATP para sintetizar ms en sus mitocondrias y son ms vulnerables al dficit de energa. Suelen dar transtornos neurolgicos o oculares como epilepsia, esclerosis, neuropata ptica de Leber (se produce la prdida brusca de visin en la adolescencia)... 3.3. Tipos de herncia

ADNm= herncia uniparental (de la madre) son enfermedades que presentan una gran variabilidad en su fenotipo. Se puede pasar incluso en una misma famlia. Depende del nmero de mitocondrias que est mutado.

ADNn= herncia biparental (para cada gen tendremos dos, salvo algunas excepciones con los cromosomas y que solo los pasa el padre) son las que tienen mayor peso del genotipo. Caractersticas normales:

ej: herncia del color verde, si la informacin del polipptido no es correcta, sers daltnco del verde. tenemos otros polpeptidos para el rojo y el azul.

Tambin tendremos transtornos del comportamiento que dependen de un solo gen= Fenilcetonria: enzima que degrada un aminocido que tomamos por la dieta= tendr

grasas,... Los individuos que presenten la enfermedad tienen una informacin erronea que hace que no puedan sintetizar este enzima. Nacen normales, pero al introducir en dieta estas proteinas con el aminocido (sobre los 6 meses) ste aminocido, al no ser degradado se acomula en el cerebro probocando la muerte de determinadas neuronas que causan retraso mentalirrebersible, hiperactividad y agresividad. Hoy en da se puede detectar al nacer. Hay un tratamiento: dar una dieta baja en ste aminocido pq como no lo podemos sintetizar tenemos que dar una dosis baja para que tenga el aminocido pero que no se acomule. Como que depende de un solo gen = recesiva= es decir, hemos recibido dos mensajes pero hemos recibido en mensaje alterado de los dos progenitores. Si uno es normal, ya sintetizamos el enzima. En otros casos la herncia es dominante = basta que uno de los dos mensajes est alterado para que tengas la enfermedad.

ej: la Corea de Huntington= presncia de movimientos coreicos= movimienrtos involuntarios (tics): "el baile de san bito".

tambin produce deteriodo cognitivo= produce demncia y tambin cambios de personalidad (depresion, agresividad...). La edad de maxima aparicin es de los 30 a los 40aos. Hay veces en que los sintomas aparecen sobre los siete aos. El curso es progresivo y deteriorante y normalmente sobreviene la muerte entre los 520 aos de la aparicin.

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Este gen lleva informacin para una proteina y en el alelo mutado, esta forma de la proteina proboca la destruccin progresiva de un componente que son los ganglios basales.

La mayora de caractersticas conductuales ya sean normales o patolgicas presentan una herncia polignica o multifactorial (dependen de la inf. de varios genes) pq para poder realizar una conducta se necesita establecer conexiones entre distintos tipos de celulas y para esto se necesitan muchas proteinas y un gen lleva como mucho inf. para una proteina.

ej de estas conductas: C.I /esquizofrenia/alcoholismo. Estas caractersticas dependen mayoritariamente del ambiente. A veces algunos genes

tienen ms importncia que otros y cuyas mutaciones tienen peores consecuncias. 3.4. Expresin gnica

Proteinas neuronales Sntesi de macromoleculas

Todas las celulas contienen el genoma. Los genes solo tienen la inf. Quien ejecuta la inf. son las proteinas. Las celulas no tienen activos todos sus genes. Expresin gnica: proceso mediante el cual se ejecuta la inf. de un gen sintetizando el polipptido para el cual codifica. En cada tipo de celula hay una expresin gnica diferencial (que todas las neuronas tienen activos una serie de genes y otros inactivos). Con los activos sintetizan un lote de proteinas, con estas construiran su forma y aseguraran su funcionamiento. La inf. la tiene el ADN y ste est en el ncleo de la neurona (fig 3.3 y 3.4). Los genes estn en el ncleo pq estn ms protegidos de los mutgeos. El orgnulo capaz de comprender el mensaje de los genes y hacerlo operativo sintetizando el polipptido o proteina en el ribosoma. Estos estn en el citoplasma que est compuesto por el citosol (medio aquoso) y los organulos. Se pueden encontrar libres en el citosol o unidos a la membrana del retculo endoplasmtico (con ribosomas =RER / sin ribosomas = REL). Para poder sintetizar una proteina se dan dos procesos: transcripcin: dentro del ncleo. Consiste en que grcias a un enzima que se llama ARN polimerasa se copia la informacin que tiene el ADN de un gen formando un ARNm (ste llevar inf. desde el ncleo hasta los ribosomas). ste har la traduccin. traduccin: se da en los ribosomas de dnde saldr un polipptido o proteina. Dependiendo del destino de la proteina, la traduccin se har en los ribosomas del citosol o en los del RER.

Grupos de proteinas neurales: proteinas citoplasmticas: realizan su funcin en el citoplasma de la neurona. Ej: enzimas

(proteinas que forman parte del citoesqueleto. Se sintetizan en ribosomas que estn libres en el citosol)

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proteinas nucleares y mitocondriales: hay proteinas que realizan su funcin en el ncleo de la neurona. Ej: ARN polimerasa / o que reparan mutaciones del ADN / o que actuan como factores de transcripcin. Estas proteinas se sintetizan en ribosomas libres en el citosol y posteriormente esta proteina sintetizada se incorporar al ncleo. Lo mismo ocurre con muchas proteinas mitocondriales, por ejemplo las que actuan como enzimas en el ciclo de Krebs; en stas,los enzimas se sintetizan gracias a la inf. del ncleo = se sintetizan en ribosomas del citosol y luego la proteina se incorpora a la mitocondria. proteinas de membrana y proteinas de secrecin: muchas tienen su funcin en una membrana o fuera de la neurona (ej:neurotransmisores). En ambos casos se sintetizaran en ribosomas del RER para que la proteina quede dentro del RER. sta proteina ser recubierta poruna porcin de memnbrana del retculo. O bien la introduce en una vescula y la introduce en la membrana o la expulsa. La expresin de los genes debe estar finamente regulada = un gen normalmente solo sintetiza su proteina como respuesta a algo. Dentro del gen hay una regin codificante (= la quelleva la inf. para sintetizar la proteina); ste trozo presenta a ambos lados regiones flanqueantes (que no llevan inf. para sintetizar la proteina, pero son fundamentales para regular la expresin del gen). En la codificante est la inf. para las proteinas fraccionadas (con inf. = exn /sin inf. = intrones). En el ARNm se eliminarn los intrones y se unirn los exones entre si. Regiones flanqueantes Tiene la regin promotora o el promotor del gen. En esta regin se une el enzima ARN polimerasa (que copiaba la informacin del ADN a un menajero). A ste tambin se unen unas moleculas =factores de transcripcin. Para que un gen se exprese es necesario que se unan todas estas moleculas. Si no se unen no se da la transcripcin. La regin despus de la codificante se conoce como 3. Tanto en la 5 como en la 3 se encuentran diferente nmero de secuencias de ADN que se llaman reguladoras pq a ellas se van a unir proteinas que se conocen como proteinas reguladoras. Estas al unirse controlan la velocidad a las que se transcribe el gen,en algunos casos incrementando la velocidad de transcripcin entonces se conoce con el nombre de incrementadores, potenciadores o "Enhancers". Si disminuyen la velocidad de transmisin se reconocen como inhibidores o disminuidores. Muchas veces los factores de transcripcin o las proteinas reguladoras pueden ser seales que vienen de otras celulas (ej: hormonas, factores decrecimiento, proteinas de secrecin) para decirle al gen que tiene que actuar. Ej: muchos neurotransmisores no solo producen cambios electricos en la neurona postsinptica si no tambin cambios en la expresin de sus genes de manera que producir cambios a ms largo plazo. En losgenes hay inf. para sintetizar proteinas para construir neuronas y con el ambiente regularemos esa inf.

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Tema IV 4. Anatomia de SN 4.1. SNC i SNP: SNC:

Constituido por el encfalo y la medula espinal. Se caracteriza pq se encuentra protegidopor estructuras oseas. (lo que est dentro del crneo y la columna vertebral). Consituie el centro de procesamiento de la inf. y elaboracin de respuestas a esa inf. La inf no se origina en el SNC si no que se origina en el medio (externo o interno). La respuesta tampoco la ejecuta el SNC, sino que planifica cual es la respuesta. La ejecutan los organos receptores (que son sobretodo musculos, glandulas y visceras). Es importante que exista una red de conexiones que lleve lainf. sensorial desde los receptores perifricos tanto del medio externo como interno hasta el SNCy tambin que conduzca la inf. motora (la respuesta) desde el SNC hasta los organos conductores. Esta red es el SNP.

El SNP est constituido por: nervios espinales o medulares " craneales " simpticos " parasimpticos los ganglios correspondientes a estos nervios El SN se organiza agrupando componentes de sus celulas de manera que morfologicamente

se pueden distinguir zonas ms plidas que reciben el nombre de substncia blanca y zonas ms oscuras que son las substancia gris.

La substancia blanca est constituida por la agrupacin de axones que tienes vaina de mielina. En el SNP recibe el nombre de bervios (un montn de axones con mielina rodeados por tejido conjuntivo para protegerlos. (fig 4.2)

La substancia gris est constituida por la agrupacin de somas y dendritas de neuronas, celulas gliales, sinapsis, terminaciones axonicas y algunos axones de neuronas sin mielina. En el SNP recibe el nombre de ganglios. Tambin podemos clasificar al SN atendiendo a si funcin: SN somtico y el SN autnomo o vegetativo. El SN somtico (SNS) permite la relacin con el medio externo captando la inf de ste medio a travs de los sentidos y de receptores sensoriales situados en la piel, la musculatura y las articulaciones que nos informan respecto a presin, tacto, dolor y estado de musculos y articu

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laciones. Va a permitir elaborar una respuesta a travs del control de la musculatura esqueltica o estriada. sta articulacin es la que puedo mover voluntariamente.

El SN autnomo (SNA) o vegetativo permite la relacin con el medio interno captando la inf del mismo a travs de receptores sensoriales que me dan inf sobre la temperatura, presin arterial, glucosa en sangre i elaborar una respuesta a travs del control fundamentalmente de la musculatura lisa y de las glandulas ( musculatura lisa = musculo blanco). Son las que consiguen movimientos involuntarios. Hay una excepcin: el corazn, que es una musculatura esqueltica pero el movimiento es involuntario. Tanto el SNS como el SNA se originan en el SNC. Estos dos sistemas para realizar qualquier conducta se necesita la coordinacin de los dos. El SNS est formado por:

- nervios espinales o medulares - algunos nervios craniales - los ganglios correspondientes a stos

El SNA est formado por: - nervios simpaticos - nervios parasimpaticos - algunos nervios craniales - los ganglios correspondientes a stos

4.2. Regiones del SN En el SN podemos distinguir siete regiones principales desde la zona ms caudal (cola) hasta el rostro. 1) Medula espinal = + caudal del SN. Se encuentra dentro del canal raqudeo (fig 4.20) (fig 1.4) (fig 4.2). El canal raqudeo es el espacio que deja la columna vertebral. Ocupa desde la base del craneo hasta las primeras vertebras lumbares. Las ltimas vertebras no tienen mdula debido a que durante el desarrollo embrionario el crecimiento de la mdula es ms rpido que el de la columna. Haciendo un corte en la mdula se ve lo de la fig 1.4. Tiene una zona de substancia gris que tiene aspecto de mariposa. Las cuatro protuberancias son astas. Dos de ellas quedan dispuestas en la espalda y se conocen como astas dorsales o posteriores. Las otras dos son astas ventrales o anteriores. sta substncia gris est rodeada por substncia blanca. Dentro hay axones con mielina. La mdula tiene una organizacin segmentria, a cada segmento de la mdula se originan pares de nervios que abandonan la mdula a travs de los espacios intervertebrales que se dirige uno a la parte izquierda del cuerpo y otro a la derecha. Tenemos en total 31 pares de nervios espinales o medulares que forman parte del SNS. Reciben el nombre de las vertebras por las cuales emergen. Tenemos:

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- 7 vertebras cervicales y 8 nervios cervicales - 12 vertebras dorsales o torcicas y 12 nervios - 5 vertebras lumbares y 5 nervios - 4 vertebras coccgeas que ests fusionadas formando nuestro coccis y un nico nervio

coccgeo Total = 33 vertebras y 31 pares de nervios Nervios espinales y medulares Cada nervio est constituido por neuronas sensoriales que recogen la inf de los receptores perifericoa situados en la piel, la musculatura o en las articulaciones de un fragmento del cuerpo y/o extremidades. Las neuronas sensoriales son pseudounipolares, por tanto tienen vaina de mielina, tanto en la ramificacion axnica como en la dentrtica. Llevan la inf hasta la asta posterior de la mdula. En el asta central estn las neuronas motoras de donde emerge el axn hasta unirse en parte de su trayectoria con las neuronas sensoriales formando el nervio espinal. En el nervio espinal viaja consatntemente inf sensorial e inf motora, sin embargo en su proximidad a la mdula se separa la inf sensorial de la motora. La inf motora sale por la raz ventral. A nivel de la piel de los musculos tambin se separan los musculos. La inf en la mdula es ipsilateral (del mismo lado) .Ej = que la inf sensorial y motora del dedo izquierdo se procesa con la parte izquierda. SN simpatico: se origina en la mdula torcica o dorsal y los primeros segmentos de la mdula lumbar (T1 L3). En cada uno de estos segmentos se originan los nervios simpticos. stos estn constituidos por dos grupos de nervios: 1. nervios gangliolares: tienen el soma en la mdula y finalizan en un ganglio. Tienen los axones cortos y hacen sinapsis con los postgangliolares. Luego hacen ms sinapsis en el rgano diana. En la sinapsis de los ganglios se utiliza Ach (Acetilcolina). 2. nervios postgangliolares: tienen el soma en el ganglio y sus axones finalizan en la musculatura lisa de los rganos diana (vasos sanguneos, paredes, estomago, intestino...), en glandulas, o en la musculatura esqueltica del corazn. En la sinapsis de los ganglios utilizan NA (Noradrenalina) como transmisor. sta estructura de los nervios va a hacer que los ganglios simpticos se localicen cerca de la mdula, ya que los primeros tienen axones cortos y la mayora se fusionan formando una cadena ( cadena de ganglios simpticos ) (fig 4.21). El sistema activador = prepara al cuerpo para la accin y la actividad y predomina en situaciones de estrs (pelea, lucha, peligro...). q hace? Dilata las pupilas, moviliza la mayor parte de la sangre hacia la musculatura esqueltica, produce la formacin de adrenalina incrementando la tasa cardiorespiratoria, los niveles de glucosa en sangre...inhibe todo el movimiento del estmago (corte de digestin).

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SN parasimptico: se origina en dos regiones distintas del SNC. Es en la ltima parte de la mdula lumbar y la 1 regin de la mdula sacra. Los otros se estructuran en el tronco del encfalo que sern parte de los nervios craniales. Est constituido por dos grupos de nervios que hacen sinapsis en ganglios, los parasimpaticos, pero stos no forman cadena. Se situan prximos a los rganos diana. Las dos sinapsis en cada nervio parasimpatico: 1 en el ganglio usan Ach para los neurotransmisores. 2 en el rgano diana Enva nervios (inerva), los mismos rganos que el otro, pero su accin es contraria al otro = sistema inhibitorio, desaccelerador, de preparacin para el cuerpo en situaciones relax, estimula la salivacin, incrementa el movimiento del sistema gastrointestinal, moviliza la sangre al estomago, disminuye la frequncia respiratria y cardaca. Su objetivo es la obtencin de energa, de recursos para mantener el organismo. La tasca cardaca depende del SN simpatico o parasimptico. La mdula expresa muchas vas ascendentes y descendentes en su substncia blanca. Podemos decir que en la mdula se realiza un primer anlisi de inf que tambin participa en la coordinacin del movimiento y es responsable de los reflejos simples. 2) Bulbo Raqudeo: situado dorsalmente a la mdula, parecido a una prolongacin de la mdula espinal en el crneo. Se organiza en substancoa blanca y gris. Substancia blanca: formada por vias ascendentes y descendentes. Entre estas vias hay que destacar la via piramidal o crtico espinal (fig 4.23). Entre la corteza cerebral motora (origen) , mdula espinal (final). Responsable del movimiento voluntario. sta via hace relevo a sinapsis en el bulbo. Es donde se produce la decusacin (cambios de lado respecto a la lineo media) de sta via. Se dice que sta via es colateral ( que va por el lado contrario) desde la corteza hasta el bulbo. [ej: para mover la mano izquierda, la inf en el bulbo pasa por la derecha, luego hay decusacin = del bulbo raqudeo a la mano, la inf ser ipsilateral ( del mismo lado)] Substancia gris: en el bulbo se encuentran nucleos de substancia gris, entre ellos algunos forman parte de la formacin reticular, que es una parte del encfalo y en algunos de los nervios se originan parte de nervios craniales. Es importante en el mantenimiento del tono vital ya que se regula la tasa cardaca y respiratoria, y la presin arterial. 3) Protuberncia o puente: (fig.4.11) Est por encima del bulbo. Presenta en su substanciablanca vas, especialmente aquellas que permiten el paso de inf entre dos estructuras muy importantes para el control del movimiento = cerebelo y corteza cerebral motora. Entre las dos estructuras la inf es bidireccional. En la substancia gris encontramos ncleos, algunos forman parte de la formacin reticular y otros nervios van a originar algunos de los nervios craniales. La protuberancia hace relevo a sinapsis aproximadamente el 90 % de las vias descendentes. 4) Cerebelo: se encuentra situado dorsalmente a la protuberancia. En el cerebelo hay dos hemisferios cerebelosos (el izquierdo y el derecho). Si hicieramosun corte en el cerebelo, vem

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os la parte externa de la corteza cerebelosa ( substancia gria como todas las cortezas); debajo de la corteza hay substancia blanca con ncleos subcorticales de substncia gris. Unido a la protuberancia por lo que denominamos pednculos (pie) cerebelosos. Las especies con movimiento rpidos y precisos tienen el cerebelo muy desarrollado. Los lentos con cerebelo poco desarrollado. El cerebelo es importante para la rapidez y precisin en el movimiento. Recibe inf de estructuras y las compara. Detacamos tres:

- recibe la de la mdula espinal = indica la postura del cuerpo en el espacio. - Recibe desde los organos vestibulares, que se organizan en el odo interno y que le inf

orman del equilibrio del cuerpo. - Recibe de la corteza inf motora que le informa de la intencin de movimientos voluntario

s. El cerebelo planifica la coordinacin de movimientos. Da precisin, movimientos finos y esa inf se la pasa a la corteza. El cerebelo colabora en el control postural, participa en el aprendizaje de conductas motoras complejas ( como tocar el piano). Tiene capacidad de retroalimentacin, le permite comparar los movimientos realizados con lo que yo quera hacer, as permite introducir los reajustes necesarios para conseguirlo. 5) Mesencefalo (MD): superior tectum (fig 4.13)

presenta dos estructuras inferior tegmentum Tectum: las estructuras ms importantes son unas zonas abultadas, llamadas colculos 8s

e observan como 4 montaitas). Las dos superiores reciben inf visual, y controlan el movimiento de los ojos. Las dos inferiores reciben inf auditiva. Los colculos entre si presentan conexiones que permiten hacer movimientos automticos (cuando oyes algo caer miras lo que es)

Tegmentum: hay una serie de agrupaciones de substancia gria, las ms importantes son el ncleo rojo y la substancia negra (pq tiene melanina).

Es importante para el control del movimiento. El rojo conexiona con la corteza motora y el cerebelo. La negra conexiona con los ganglios basales. Se altera en la enfermedad de Parkinson (la substancia negra se dejenera y se vuelve ms clara).

El mesencefalo va a tener ncleos de la formacin reticular y en otros se originaran algunos nervios craniales.

Hay dos estructuras que se originan a lo largo del tronco del encefalo: nervios craniales = tenemos 12 pares. Algunos se originan en el bulbo, otros en la protub

erancia y otros en el mesencefalo. Transportan inf sensorial de la piel y del estado de la musculatura y de las articulaciones

del cuello, cara y cabeza. Tambin lleban inf del medio interno.

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Tb conducen inf motora que permite el movimiento de la musculatura esqueltica de cuello, cara y cabeza y tb llevan inf motora sobre la musculatura lisa de algunos organos internos. Algunos forman parte del SN somtico. Por ejemplo: el nervio ptico que lleva inf visula de la retina al encefalo.

Otros forman parte del SN autnomo, concretamente dentro del parasimptico. Por ejemplo: el nervio vago que controla el corazn, pulmones, el movimiento de las vsceras y de la laringe y faringe.

Algunos son exclusivamente sensoriales. Por ejemplo: en nervio ptico y olfactorio. Otros son exclusivamente motores. Por ejemplo el nervio oculomotor que permite mover el oj

o. Otros son mixtos: transportan inf sensorial y motora. Por ejemplo: el nervio trigmino que ll

eva inf sensorial se la cara y inf motora para el movimiento de la mandibula. formacin reticular:grupo muy elebado de ncleos que se localizan a todo lo largo del tro

nco y que estan muy entramadas entre si. Participa en la regulacin de los tonos (tono vital : intervienen muchos ncleos del bulbo y que regulan la tasa cardiorespiratoria y la presin arteria / tono muscular : grado de relajacin o contraccin de la musculatura / tono cortical : grado de activacin de la corteza cerebral, imp en procesos de atencin de alerta y para regular el sueo y el despertar) Modula el dolor. Te hace ms sensible o menos a los estmulos dolorosos (fig 4.12). 6) Diencfalo: por encima del encefalo. (fig 4.11). constituido por dos estructuras: talamo/hipotalamo. Las dos estan formadas por multiples nucleos que participan en distintas funciones. Tienen un origen embrionario comn, per tienen funciones poco relacionadas entre si. Talamo: principal centro de sinapsis de toda la inf ascendente que va a la corteza cerebral. Toda la inf sensorial excepto el olfato va a la corteza. Y gran parte de la inf motora. En el talamo se produce un 1er analisis se sta inf y es la estructura responsable de distribuir a que lugar de la corteza debe ir cada tipo de inf. Recibe inf de la formacin reticular e interviene en el control de la inf cortical. Se dice que el talamo es un sistema atencional y es la estructura que regula el nivel de concincia. Hipotalamo: guarda relacin funcional con el sistema lmbico. (especailmente la amgdala). Responsable de mantenar el equilibrio en nuestro medio interno (homeostasis). Esta funcin la realiza basicamente por el control del SN autnomo y secretando la inf de hormonas por parte de nuestra principal glandula endocrina (hipfisis). Regula la temperatura corporal. Regula la ingesta (comida y bebida). Se encuentra en el centro del hambre, si estimulas el centro, come. Es importante en la motivacin, en motivar a los individuos para que encuentren alimento, sexo.... est relacionado con conductas importantes para la supervivencia. Acta como un reloj biolgico y por lo tanto es importante regular las conductas que presentan ritmos biolgicos. 7) Telencfalo: lo que hay por encima del encfalo (emisferios) s lo que se ha desarrollado ms en la evolucin humana (fig 4.6). los emisferios son las imagenes en espejo el uno del otro. Trabajan conjuntamente en funciones perceprtivas, cognitivas y motoras. Va a ser necesario

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para eso que los dos emisferios estn bien conectados entre si. Cada hemisferio presenta especializaciones (aunque trabajan conjuntamente) = el emisferio izquierdo es ms analtico, sto es importante para las conductas seriales (ej: lenguaje). Estn constituidos por:

una capa externa de substancia gris = corteza. Debajo de sta hay substancia blanca y dentro una serie de substancia gris que en conjunto son los nucleos subcorticales. Dentro de la substancia blanca, la estructura que comunica los dos emisferios es el cuerpo cayoso.

Los ncleos subcorticales que son: los ganglios basales, la amgdala y el hipocampo. - ganglios basales: (fig 4.15) formados por tres nucleos que son: globo plido, putame

n y el ncleo caudado. Los ganglios basales intervienen en aprendizajes motores. El plido y el putamen en aprendizajes de conductas motoras ms sencillas y el caudado ms complejas. Su principal funcin es la automatizacin de estos aprendizajes motores. De manera que para realizarlas cada vez se necesite menos participacin de la corteza dejndola libre para otras funciones. Los ganglios controlan los movimientos de forma indirecta pq no envian inf a los musculos ni a la mdula. Ayudan a hacer ajustes en el movimiento y tambin a actuar facilitando o inhibiendo el movimiento. La amgdala y el hipocampo forman parte del sistema lmbico.

- El hipocampo interviene en procesos de memoria, no es la estructura para recuperar la memoria, pero solo la pone, la grava. Una lesin de hipocampo hace que te acuerdes de toda tu memoria antes del accidente. Pero como no sirve para recuperar, no pueden acordarse de nada.

- La amgdala est muy relacionada con el hipotlamo. Regula el hipotlamo. Es la estructura responsable de los aspectos viscerales de las emociones. A parte del sistema lmbico interviene en que los recuerdos tengan un componente emocional. A dems, gracias a estas conexiones, interviene en el aprendizaje controlando lo denominado el refuerzo positivo (har que repitas una conducta) o negativo (no la repetirs)en un aprendizaje. Ej: al beber ponche vomitas, la amgdala con su esfuerzo negativo recordar la experiencia pasada y por asociacion la conducta tender a no repetirse. La estimulacin de la amgdala provoca situaciones de alerta, de atencin e incluso se relaciona con la conducta agresiva. La lesin de la amgdala en un animal deja animales extremadamente dociles.

4.3. circulacin del lquido encefaloraqudeo, basuvalizacin y meninges (se explica en prcticas) 4.4. Corteza cerebral Es la estructura que se ha desarrollado ms durante la evolucin de los humanos (fig 4.7). en su desarrollo la corteza se ha replegado mucho sobre si misma, dando lugar azonas deprimi

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das que reciben el nombre de surcos o fisuras y a zonas ms elevadas girus o circumvoluciones. sta estrategia es muy interesante, ha permitido augmentar la superfcie de la corteza sin augmentar el volumen. Algunos surcos y girus son automticamente muy importantes:

- fisura interhemisfrica: separacin anatmica de los dos hemisferios. - Surco central o fisura de Rolando: (fig 1.1) separa el hemisferio en sus lbulos frontal

y parietal. - Seno lateral o fisura de Silvio: separa el lbulo frontal y parietal del temporal. - Circumvoluciones del surco central: circumvolucin precentral (en el lbulo fronatl) y cri

cumvolucin postcentral (en el lbulo parietal). En cada hemisferio se localizan 6 regiones, cuatro de ellas se ven desde la superfcie.

a) lbulo frontal: delimitado por el surco central (Rolando) y Silvio. Est especializado en la planificacin de la conducta y en el control del movimiento. Es el menos especializado, es el que nos hace relizar las acciones ms humanas.

b) Lbulo parietal: posterior al frontal. Especializado en el anlisis de la inf sensorial sonestsica.

c) Lbulo temporal: debajo de la fisura de Silvio. Especializado en el analisis de inf auditiva y tambin en algunos aspectos del lenguaje, aprendizaje y memoria.

d) Lbulo occipital: en la zona ms posterior y menos delimitado por fisuras. Especializado en el analisis de la inf visual.

stos cuatro lbulos van a procesar inf contraleteral = al occipital le llega inf del ojo izquierdo. Hay dos lbulos que no se observan a simple vista: a) lbulo de la nsula: dentro de la fisura de Silvio. Interviene en algunos aspectos

del lenguaje. b) Lbulo lmbico: est en la parte medial, entre el lbulo frontal, parietal y tempo

ral. Para observarlo hay que hacer cortes. Est implicado en el aprendizaje, memoria y emociones.

Muchas zonas de la corteza cerebral estn especializadas en el pensamiento de la inf sensorial o motora en grados de complejidad:

poca complejidad: reas primarias - ms complejidad: reas secundarias - doble complejidad: reas terciarias o de asociacin

1. reas primarias: tenemos tres sensoriales y una motora. Las tres sensoriales ( fig 4.6) reciben inf unimodal procedente desde el tlamo, la cul esta inf del tlamo ha llegado desde los receptores sensoriales con muy poco relevo. Hay:

- rea visual primria, en la parte ms posterior del occipital. - rea auditiva primria, en el lbulo temporal al lado de la fisura de Silvio. - rea primria somestsica en la circumvolucin postcentral: ej: dolor. Suelen tener una

organizacin topogrfica, en esa rea de la corteza hay una representacin punto por

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punto de los receptores visuales de la retina (en el rea visual primria). Homnculo de Penfield: forma representativa de hombrecillo, donde estn representadas las zonas ms sensibles, con ms receptores.

- rea motora primria: en la circumvolucin precentral. Tambin tiene un homnculo de Penfield pero en ste caso motor. All se hallan el soma de las neuronas piramidales. Donde estn representadas las zonas del cuerpo que tienen ms movimiento voluntario. En el homnculo sensorial los genitales si estn representados pq son de movimientos involuntarios. Por eso no estn representados los genitales en el homnculo motoro. La lesin de las reas primrias supone la prdida de la funcin. Ej: lesin del rea visual primria = ceguera.

2. reas secundarias: procesan la inf de manera ms compleja. Tenemos tres; reciben directamente inf de las reas primrias correspondientes. Se situan alrededor de las primrias. stas reas procesan inf tambin unimodal ( de un solo tipo) pero de forma ms compleja, aadiendosele significadoo gnosis. Ej: a una imagen se le aaden inf de color, reconstruyendo toda la imagen, dndole significado. La lesin de las reas secundarias provocan agnosias(ve, oye o/y siente, pero no tiene sentido sus sensaciones. Hay dos reas secundarias motoras: premotora y motora suplementaria. En estas dos reas se hacen programas motores. Premotora: se elaboran rutinas motoras (moviemientos automatizados) recesamos para el movimiento voluntario. Ej: caminar (le ayudan los ganglios basales). Motora suplementaria: hacen programas motores necesarios para la coordinacin de los movimientos voluntarios (le ayuda el cerebro). 3. reas tercirias o de asociacin: rea de Pot: (parientooccipitotemporal). rea dnde confluyen los tres lbulos. Recibe inf de las tres reas secundarias sensoriales, por tanto, se analiza inf sensorial plusmodal. Relaciono lo que veo, oigo y siento, y saco conclusiones. Ej: es mi hermano. rea prefrontal: en la frente. Es donde se planifica la conducta, la respuesta (una vez planificada una conducta se va a las reas secundarias y luego primarias, para realizar la accin) Corteza de asociacin lmbica: la inf va en todos los sentidos. Relacionada con la memria. La relacin entre tres reas tercirias me permite acceder a la inf, experincias previas y a la inf sensorial actual, y por lo tanto comparar. Me permite regular las respuestas afectivoemocionales a una situacin en base a experincias prvias. Finalmente me permite planificar la conducta, evaluarla, prever su resultado y emitir juicios morales. Las reas terciarias, en los humanos, son las ms desarroladas y son las que ms tarde maduran en el individuo.

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Tema V 5.Desarrollo del SN 5.1. Formacin del tubo neural. Vesiculas primarias y secundarias Durante la segunda semana de gestacin en el embrin se pueden observar tres estratos (capas celulares) distintos: endodermo, mesodermo y ectodermo. El SN se desarrolla de la capa ms extrena llamada ectodermo (fig 5.2). segn se engrosan las capas celulares crecen en un delgado disco oval. En el nivel ectodrmico de este disco se marca una posicin media por un surco, el surco primitivo. En el extremo ceflico de ste surco hay un grueso grupo de celulas: la placa neural. Dos semanas despus de la fertilizacin se forman engrosamientos de ectodermo a ambos lados de la posicin media: son los pliegues neurales. El surco entre ellos se conoce como surco neural. Las invaginaciones neurales se unen y convierten el surco en el tubo neural. Este proceso se denomina neurulacin. Comienza entre la segunda y tercera semana despus de la concepcin y dura sobre dos semanas. Entre las semanas 2 y 4 de gestacin, el neuroporo anterior se cierra formando la lmina terminal embrionaria. A continuacin (a principios de la 4 semana) se ciera el poro posterior, complementndose as el proceso de neurulacin. Un pequeo grupo de clulas lateral al borde la placa neural y algunas celulas de la porcin ms dorsal del tubo neural forman la cresta neural (fig 5.2). Las celulas del tubo neural darn lugar al SNC, mientras que las celulas de la cresta neural producirn la mayora del SN perifrico. Durante el desarrollo, el espacio interior del tubo neural se convertir en los ventrculos (que constituirn el sistema ventricular) y en el canal central de la mdula. El SN se desarrollar en sentido longitudinal y el sentido radial o laminar. Desarrollo en el plano longitudinal: En el eje longitudinal aparecern las mayores subdivisiones del SNC. La porcin ceflica del tubo neural adquiere una organizacin suprasegmentria que crece de forma importante llamndose el proceso encefalizacin. Incluso antes del cierre del tubo se pueden diferenciar tres vesculas primarias: prosencfalo o encfalo anterior, mesencfalo o encfalo medio y romboencfalo o encfalo posterior (fig 5.3). Posteriormente, el prosencfalo se subdivide en telencfalo y diencfalo y el romboencfalo en metencfalo y mielencfalo, formando cinco vesculas secundarias que son reconocibles en la quinta semana de gestacin. Los hemisfrios cerebrales derivan del telencfalo; el tlamo y el hipotlamo del dincefalo; la protuberncia y el cerebelo des mesencfalo, y el bulbo raqudeo del mielencfalo. Finalmente, la parte ms caudal del tubo neural dar lugar a la mdula espinal. El espacio interior del tubo neural dar lugar al sistema ventricular (fig 5.4). El espacio interior del tubo en el telencfalo dar lugar a los dos ventrculos laterales (o 1er y 2 ventrculo); el del interior del diencfalo al 3er ventrculo; el del mesencfalo al acueducto de Silvio; el del metencfalo y mielencflo al 4 ventriculo. La parte interior del tubo de la regin ms caudal dar lugar al canal raqudeo. Por el interior de todas estas cavidades circular el lquido cefaloraqudeo.

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5.2. Procesos celulares: proliferacin, migracin y diferenciacin El desarrollo en sentido radial o laminar supone el engrosamiento de las paredes del tubo neural mediante los procesos de proliferacin celular, migracin celular y diferenciacin celular son pasos del desarrollo para una celula en particular, pero en realidad pueden ocurrir simultniamente en cada divisin y subdivisin del SNC en el desarrollo. 1.Proliferacin celular (fig 5.5 y 5.1) Es la produccin de celulas nerviosas por mitosis. Durante el perodo intranerino el encfalo crece de nada a 350 gr y se producen la mayor de neuronas. Las celulas nerviosas tienen su inicio como una simple capa celular a lo largo de la superfcie interna del tubo neural. Inicialmete, las paredes del tubo neural estn compuestas por una poblacin similar de celulas. Poco a poco se diferencian un grupo de celulas que forman gradualmente la capa ventricular o espendimal, a partir de la cual se originarn todo el resto de celulas por mitosis, es la zona proliferente (zona dnde se originan por mitosis todas las celulas). Cada celula se divide dando lugar a celulas hijas, las cuales tb se dividen. Todas las neuronas y la gla se derivan de celulas de la capa ventricular. Durante el desarrollo embrionario se denominan neuroblastos y glioblasos pq son celulas indifereciadas, pero que con el tiempo se convertirn en neuronas y celulas gliales respectivamente. La proliferacin est esencialmente completa seis meses despus de la concepcin. En el humano, solo algunas neuronas mantienen la capacidad de divisin en el adulto. Muchos tipos celulares, incluyendo las neuronas y la gla, pueden originarse a partir de la misma delula madre. El destino de la celula parece que est especificado por el entorno que rodea a las celulas hijas poco despus de la divisin, por tanto el destino neuronal depende del momento en que nace cada celula. 2.Migracin celular: (fig 5.6) Las celulas formadas en la capa ventricular comienzan a despazarse o migrar. Las celulas en este momento se conocen como neuroblastos. En los primates la migracin de las celulas nerviosas en la mayora de regiones del encfalo estn completas en el nacimiento. Las jovenes neuronas se desplazan desde su lugar de proliferacin hasta su posicin final. Hay dos maneras esencialmente diferentes:

- desplazamiento celular pasivo: se mueven solo cortas distncias desde el borde de la zona proliferativa. Las celulas que se originan primero son desplazadas hacia el exterior por nuevas celulas que se situan por debajo. Las celulas generadas antes de alcanzar lugares ms distantes que las generadas posteriormente. sta secuencia se conoce como gradiente espaciotemporal de fuera a dentro. En las zonas que incluyen este tipo de desplazamiento estn el tlamo, hipotlamo, mdula y tronco.

- Migracin neuronal o desplazamiento activo: las neuronas dejan la zona proliferativa y se desplazan una gran distncia y a menudo 1as neuronas generadas son traspasadas por las neuronas progresivamente generadas. ste tipo requiere una activa participacin de la celula. En el cortex cerebral las celulas generadas posteriormente alcanzan una posicin ms distante de la zona proliferativa que las generadas antes. sta secu

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encia de eventos se conoce como gradiente espaciotemporal de dentro a fuera. Se da en la corteza cerebral y reas subcorticales, sobretodo las estructuras bien laminadas. Las neuronas que migran en la corteza cerebral y cerebelar en el desarrollo usan fibras gliales radiales como guas durante su migracin (como si se desplazaran subiendo por una cuerda que son las celulas gliales radiales). La migracin de los precursores neuronales tienen una doble funcin. Sirve para establecer la identidad de algunas neuronas y puede definir las propiedades funcionales y las conexiones futuras de las neuronas maduras. Las distintas clases de neuroblastos migran en etapas diferentes. Algunas lo hacen antes de emitir sus axones y algunas lo hacen despus. La estratificacin de las neuronas corticales parece estar asociada con el nacimiento de dichas neuronas (el momento en el cual un precursor en divisin acababa su ltimo ciclo de divisin celular). Las neuronas nacidas en estadios tempranos del desarrollo cortical se destinan a las capas profundas del crtex. Las neuronas que nacen en los ltimos estadios deben atravesar en su migracin a las neuronas que ya han alcanzado su posicin definitiva en la corteza. La capa cortical a la cual pertenecer una neurona se determina justo antes de que nazca la celula. En otras regiones el destino se determina ms por la ruta migratoria.

3. Diferenciacin celular: La diferenciacin de las neuronas y la gla es un proceso muy complicado responsable de la generacin de una gran proporcin de la diversidad del SNC adulto. Las celulas de la placa neural pueden diferenciarse hacia neuronas o hacia celulas gliales. Durante la diferenciacin de las neuronas crecen los axones y las dendritas. Cada neurona debe adquirir las enzimas especificas que necesitar para producir sus NT, adems cada lugar postsinptico debe adquirir los receptores que necesitar. A su vez, las celulas gliales se diferenciarn en oligodentrocitos, celulas de Schwann, astrocitos, etc. Para que se diferencie necesita proteinas para construir su forma. Las proteinas las sintetizamos con la inf de los genes = la diferenciacin celular va a provocar una expresin selectiva de los genes.

control de los factores de transcripcin (los que hacen que se exprese un gen) *algunos son factores genticos a)debido al linaje celular

b)interacciones celula a celula depende de los genes que una celula sea neurona o no. *algunos son factores ambientales ej: niveles de hormonas: puede ser que una madre est ambarazada de un nio y se le cambien los niveles de hormonas y el nnio nazca pseudohermafrodita.

- formacin de dendritas y axones el cono de crecimiento va a ser una zona de elongacin. Se especializar en el crecimiento del axn con la diana (la que har sinapsis).

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Orden: la proliferacin siempre va en primer lugar, pero segn el tipo de neurona algunos neuroblastos primero migran y luego se diferencian, pero a veces es al revs.

5.3. Formacin de sinapsis u muerte neuronal: La teoria ms aceptada s la Quimioafinidad = que en el cono de crecimiento y en las dianas postsinpticas existirn substncias qumicas que se atraeran o se repelern entre si. As se ir guiando el crecimiento de los axones hacia las dianas con las que tuviera atraccin qumica. stas substancias qumicas se han sintetizado en la inf de los genes. Los genes sobretodo nos van a determinar vias sensoriales y motoras. Sinapsis durante el perodo embrionario Se estblece de forma exhuberante = muchas ms de las que necesitamos y poco precisas. La formacin de sinapsis tiene dos procesos: 1. formacin de sinapsis 2 .eliminacin de las que sobran y no son correctas (*) Son procesos involuntarios o regresivos. Son muy importantes para establecer el patrn definitivo del cerebro. (*)2. muerte neuronal = mecanismos

a) apoptosis: muerte geneticamente programada o suicidio neuronal. Hay unos genes que si se activan provocan el suicidio de una celula. Es una manera de eliminar conexiones extras. Dentro del desarrollo normal la apoptosis est hasta los 16 aos en la corteza frontal.

b) retraccin axonal: se va acortando en cambio de crecerr. Las sinapsis que funcionan se fortalecen, las que no se irn debilitando. La aplicacin de estmulos (medio ambiente) es muy importante. Esto est relacionado con los periodos crticos. Cuando una sinapsis se fortalece hay que probocar la maduracin de las estructuras sinpticas.

5.4. Plasticidad sinptica: En la especie humana hay dos tipos de plasticidad: 1. experincia esperada: afecta sobretodo al establecimiento de conexiones definitivas fundamentalmente de las vias sensoriales y motoras. Es un tipo de plasticidad que solo tiene lugar en un periodo corto de la vida de un individuo. Normalmente las etapas del desarrollo postnatal. Se caracteriza por ser vias que tienen un exceso de sinapsis y que solo la presentacin de determinados estmulos que son esperados permitir que se establezca durante un periodo de tiempo relativamente corto = perodo crtico, el patrn definitivo de conexiones de la via y por lo tanto su funcionamiento. La no presentacin del estmulo o la presentacin fuera del perodo crtico determina la falta de funcin de la via. Ej: la visin: los nios ven sombras al nacer, se dan estmulos visuales de manera que unas sinapsis se fortalezcan y otras desaparezcan = si a un nio le tapan un ojo en el perodo crtico se quedar ciego.

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2. experincia dependiente: dura toda la vida. Es la base del aprendizaje. Consiste en formar sinapsis nuevas o modificar las que ya existen en respuesta a las experincias vividas por cada sujeto. Los genes determinan muchas de las conexiones que tenemos. Otras las determinan los genes y el ambiente influye. Otras las determina el ambiente. Tema VI 6. Membrana neuronal en reposo (neurofisiologia) En reposo: que no recibe ni transmite informacin. 6.1. Caractersticas de la membrana canales y bombas (fig 6.1) La membrana de una neurona es importante por:

- es lo que da identidad a la neurona (si se rompe la membrana, ya no sirve la neurona)

- establece una barrera entre el medio interno y el medio externo o exterior neuronal. Constituye una barrera para el intercambio neuronal. sta barrera tiene que ser selectiva ( = permeabilidad selectiva). sta permeabilidad puede cambiar en determinados momentos.

Dentro de la membrana hay: - proteinas: responsables de la mayora de funciones. que actuan como receptores: que recibe un mensaje (ej: un NT) y traduce este mensaje al interior de la neurona. que actuan como enzimas: proteina que cataliza una reaccin qumica; es decir que permite que se de una reaccin canales: formados por unas 5 6 unidades de polipptidos (aa unidos). Se unen y dejan en su interior un canal. Funcin: transportar moleculas o iones del interior al exterior o viceversa. Estan especializadas en el transporte pasivo o difusin. Se caracteriza pq no supone gasto de energia para la celula pq la direccin de transporte vendr determinada por el gradiente de concentracin de la molecula a transportar si sta no tiene carga elctrica o por el gradiente electroqumico si se trata de un in. Gradiente a favor: ej: en el transporte pasivo la glucosa entrar para anivelarse. + Gl

con iones: K+

- Gl

K+

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Por concentracin saldr, pero si hay ms cargas fuera que Dentro, para equivaler, entrar. Cuando una molecula tiene carga no se puede mirar la concentracin, si no la carga elctrica tiene ms fuerza que el gradiente.

Caractersticas de los canales: - son muy selectivos (ej: si un canal es de K+ solo deja pasar K+). Hay un canal par

a cada tipo de in. Tipos de canales: a) no regulables: siempre estan abiertos. No hay nada que regule que se abra o se cierr

e el canal. Ej: canales de fuga del K+: siempre estan abiertos. b) Regulables: pueden estar abiertos o cerrados. Ej: canales regulados por ligando: que

cuando una molecula se une o se liga al canal se abre. Ligando ms tipico: NT. Ej: regulados por voltaje: que cuando se da un valor elctrico en la membrana se abre o se cierra.

- bombas: (fig 6.2): la bomba ms importante es la de sodiopotasio. Se caracterizan por realizar el transporte activo de moleculas o iones = en contra de gradiente qumico o de concentracin si la molecula no tiene carga o gradiente electroqumico si la molecula tiene carga. A nivel de electricidad tambin. Esto implica gasto de energia (ATP).

6.2. Distribuciones ionicas a travs de la membrana, permeabilidades relativas y potenciales de equilibrio inico (fig 6.3)

Si cojo una neurona en reposo y le aplico un voltmetro (que mide diferencias elctricas) da ms o menos un valor de 65 mV. Esto es el potencial de membrana en reposo que indica que cuando una neurona no est estimulada presenta diferencias elctricas o diferencias de carga entre su interior y su exterior. De manera que el interior neuronal es negativo respecto al exterior = que comparado con el exterior por lo menos es ms negativo. ste valor varia segn el tipo de neurona. En algunas puede ser de 40 mV y en otras de 80m V. El promedio es entre 65m V 70m V.

En las celulas musculares suele ser de 90 m V. De hecho todas las celulas tienen potencial de membrana en reposo

Solo sabemos para que sirven las celulas excitables que son las neuronas y las celulas musculares:

- neuronas: para hacer un potencial de accin ante la llegada de un estmulo. - Celulas musculares: para realizar la contraccin muscular.

Tenemos estas diferencias electricas (Potencial de membrana) por: 1. pq existen moleculas con carga elctrica (iones) que tienen distinta concentracin entre el interior y el exterior neuronal. Las cuatro moleculas ms importantes son:

- proteinas: tienen carga negativa (se conocen como grandes aniones). Se sintetizan dentro de las neuronas, son de tamao muy grande (demasiado como para abandonar l

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a membrana a travs de los canales) = gradiente de concentracin = el interior va a ser negativo respecto al exterior.

- Cl>: hay un gradiente con mucho en el interior y poco en el exterior. Por concentracin el Cl> tiende a entrar y por gradiente elctrico tiende a salir. stas dos fuerzas son practicamente equivalentes. Hay canales de fuga para el Cl>, pero no sirve pq entra, pero vuelve a salir.

- Na+: hay mucho fuera y poco dentro. Por concentracin entra. Por carga elctrica tiende a salir. Existen pocos canales de fuga para el Na+ lo cual no quiere decir que no haya, pero la mayora son regulados por NT o por voltaje.

- K+: hay mucho dentro y poco fuera. Por concentracin sale y por carga entra. Tiene muchos canales de fuga del K+ que siempre estn abiertos. Las diferencias entre los dos gradientes son tan pequeas que solo conseguiran que los potasios que estan muy proximos a la membrana en el interior neuronal, salgan al exterior neuronal donde tambin quedarn muy proximos a la membrana.

2. que hay una fuga de K+ que va a afectar a los dos lados de la membrana. 3. la bomba de sodiopotasio es responsable de que haya un gradiente de concentracin de Na+, uno de K+ y de que exista y se mantenga un gradiente elctrico (potencial de membrana). La bomba saca Na+ fuera y queda ms K+ dentro. Este K+ lo sigue entrando y hace ms grande la diferencia. Esta diferencia es pq entran 2K+ y salen 3Na+ = el interior es ms negativo. Potenciales de equilibrio inico: Existen para Na+, K+ y Cl>. Se calculan mediante una formula = equacin de Nerst. Son calculos tericos hechos en una neurona ideal que no existe, calculando que solo existe calculando que por ejemplo solo se desplaza un in. Los dos ms importantes son los de K+ y Na+. K+ = 75m V Na+ = +55m V Sirve para calcular en cuanto contribuye cada in al establecimiento de un potencial de membrana. En reposo el K+ contribuye ms = en reposo la membrana de la neurona es fundamentalmente al K+. Tema VII 7. Potencial de accin (PDA) 7.1. Unidad de transmisin del impulso nervioso: Cuando una neurona no es estimulada presenta un potencial de membrana (fog 6.3). cuando una neurona recibe estmulos y genera un PDA se observa una inversin corta, breve en el tiempo del

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potencial de membrana de reposo. De manera que el interior se carga positivamente respecto all exterior = el voltmetro tendra +45m V y volvera a 65m V. Se observar:

REGISTRO ELCTRICO DE UNA NEURONA

Al recibir un estmulo sube y luego se recupera el valor del potencial de membrana. Principio de la polarizacin dinmica de Ramon y Cajal: el PDA se da del cono axnico a los botones terminales. La llegada de estimulos no produce un PDA produce cambios en el potencial de membrana que se conocen como potenciales graduados electrnicos p podtsinpticos. Estos potenciales (estmulos) pueden dar dos tipos de potenciales postsinpticos: 1 PEPs Potenciales postsinpticos excitatorios 2 PIPs inhibitorios. Conceptos: Despolarizacin: la neurona est polarizada (tiene dos polos elctricos). Despolarizar = disminuir las diferencias entre dentro y fuera. Lo mximo despolarizado sera 0 = no hay diferencia entre el interior y exterior. Repolarizacin: volver a reestablecer el polo positivo y negativo = volver a conseguir que el interior sea negativo respecto al exterior. Hiperpolarizacin: incrementar las diferencias entre los dos polos = hacer el interior ms negativo respecto el exterior. PEPs: estmulos que generan potenciales postsinpticos excitatrios = repolarizan. Ha llegado un estmulo y repolarizan la neurona. Son estmulos que abren canales de Na+ que su llegada est regulada por presin. Se se abre el canal, el Na+ entra (entran cargas +) y por lo tanto disminuyen las diferencias elctricas entre el interior y el exterior = despolarizacin. PIPs: cuando llega un estmulo abre otros canales regulados por el NT. Abre canales de K+ haciendo que salga el K+ (salen cargas +) por lo tanto el interior queda ms negativo = hiperpolarizacin. Si se abren canales de Cl> (hay mucho fuera y poco dentro) como que por con

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centracin el Cl> entra, entran cargas negativas y por lo tanto el interior ser ms negativo = hiperpolarizacin. Si llega un PEP el potencial en reposo se excita y si es un PIP se inhibe. 7.2. Etapas del PDA a) Fenomenos elctricos: Cuando llega un estmulo a una neurona, suficiente para generar un PDA se observa: 1. una fase ascendente durante la cul hay una despolarizacin de la membrana. 2. se alcanza una fase de supradescarga durante la cual el PDA se invierte (interior ms positivo respecto al exterior) y se recupera el potencial de membrana despolarizado. 3. fase descendente en la que la membrana se repolariza. 4. infradescarga la membrana se hiperpolariza. 5. se reestablece el potencial de membrana de reposo.

b) Procesos qumicos: (fig 7.2) Los fenomenos elctricos se producen pq dentro de la neurona hay cambios elctricos: 1 llegada de un estmulo a la neurona producir PEPs y PIPs que se irn transmitiendo hasta el cono donde se integra todo. El PDA se inicia con la apertura de canales de Na+ regulados por el estmulo. Los ms tpicos son por ligando que provocarn una despolarizacin lenta de la membrana. Si est despolarizada alcanza el nivel de descarga o umbral de disparo (55m V) se produce la apertura en la membrana del cono axnico de un 2 tipo de canales de Na+ (regulados por los canales de voltage). Si se abre un canal el Na+ entra. En el nivel de descarga se produce la abertura de canales de Na+ (se produce la despolarizacin rpida). Si entra mucho Na+ esntran muchas cargas positivas. sta entrada explica la fase de escenso y la de supradesc

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arga. Si el estmulo consigue que entre el suficiente Na+ para llegar a ste valor, entrar mucho ms Na+ pq abrir los canales de voltaje. En el valor 0mV se cerrern los canales de Na+ regulados por los de voltaje. Los canales de Na+ tienen tres caractersticas importantes:

- se abren muy rpido al llegar al nivel de voltaje adecuado = hasta que se cierran del todo los canales (pq son muy lentos) siguen entrando Na+.

- Despus de abrirse y cerrarse entran en un periodo refractorio que dura ms o menos 1ms, entonces nada los puede volver a abrir.

En el momento que se produce el valor 0m V tambin es el momento que se abren los canales de K+ regulados por voltaje. Si se abren canales para K+ por concentracin salen. Como el Na+ ha entrado, el interior es positivo = por concentracin y por carga saldrn(el interior volver a quedar negativo). La salida de K+ incluso produce una hiperpolarizacin. El potencial de membrana en reposo se reestablece mediante dos mecanismos:

- que la bomba de sodiopotasio har que entre el K+ y que salga el Na+ = reestablece los gradientes de concentracin.

- Los astrocitos (c. Gliales) tamponaran el K+ = absorven el K+ = sacan cargas positivas y por lo tanto el exterior queda ms positivo.

Tipos de estmulos: 1. estmulo umbral: aqul que en el 50% de los casos en que se aplica a una neurona en potencial de reposo permite alcanzar el nivel de descarga = se produce un PDA. 2. Estmulo supumbral: que no alcanza el nivel de descarga. Producir cambios en la polaridad de la membrana despolarizada si es un PEP o hiperpolarizandola si es un PIP, pero en ningn caso se alcanza el nivel de descarga = no se produce un PDA. 3. estmulo supraumbral: sobrepasan el nivel de descarga: producir el mismo PDA que un estmulo umbral pq el PDA es un potencial que si se da es siempre de la misma manera. El codigo de frequncias que discrimina el PDA = nmero de PDA que una neurona genera por unidad de tiempo. Si el estmulo tiene el doble de intensidad duplicamos el nmero de PDA. (ej: li le piso el pie hay ms PDA que si le rozo). Despus de que se da un PDA en la membrana de la neurona se produce un perodo refractorio absoluto que dura aproximadamente 1ms durante el cual ningn estmulo consigue que se produzca un nuevo PDA. Coincide con el periodo refractario de los canales de Na+ activados por voltaje. Se pasar por una fase de perodo refractario relativo que abarca los 2/3 restantes de la repolarizacin, durante el cual para que se produzca un nuevo PDA se necesita un estmulo supraumbral. (supra pq si entra un Na+ por un K+ que sale el potencial de membrana ni sube ni baja = ha de abrir ms canales de Na+ de lo normal para que compense la salida de K+). Durante el PDA la membrana es permeable al Na+. Durante el potencial de membrana en reposo la membrana es permeble al K+. 7.3. Conduccin del PDA y factores que influyen en la velocidad del PDA.

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El PDA se origina en el cono axnico y se conduce unidireccionalmente hasta los botones terminales. Cuando se produce un PDA en un punto concreto de la membrana del cono o del axn de una neurona, este PDA acta comoo estmulo en los dos lados adyacentes de la membrana probocandole cambios en su permeabilidad ionica y tambin en su potencial de membrana. (fig 7.3). Solo es capaz de producir un nuevo PDA en la parte adyacente de la membrana que se situa hacia los botones terminales pq est en periodo refractario absoluto (que los canales de Na+ regulados por voltaje estaban refractarios = que ningn estmulo los puede abrir en 1ms) = el PDA solo avanza en una direccin. Para que se de un PDA se han de abrir los canales de Na+. Este proceso del PDA es muy lento. En general el PDA se transmite a una velocidad que va de 1 a 120 m/sg pq hay factores que van a permitir incrementar la velocidad del PDA. Hay dos mecanismos que incrementan la velocidad del PDA: 1. dimetro del axn: el axn se comporta como un cable elctrico = a mayor dimetro del axn, es menor la resistencia que opone el axn al paso de electricidad= mayor velocidad. Utilizamos axones de mayor dimetro para transportar la inf exteroceptiva (que proviene del exterior) e inf sonestsica (sobre el estado de musculos, ariculaciones...) y reservamos los de menor dimetro para transportar sensibilidad dolorosa e interoceptiva (ingestin, temperatura...). los axones segun el dimetro presentan distinta sensibilidad a agentes qumicos y fsicos. ej qumico: anestesia: los axones ms delgados son ms sensibles a la anestesia. ej fsico: presin: afecta ms a los axones gruesos. 2. la vaina de mielina: cubren los axones (excepto trozos = nodulos de Ranvier). Incrementa la velocidad de transmision por:

a) pq solo puede producir un PDA en los nodulos de Ranvier, pq es el trozo dende se puede hacer intercambio inico (es donde acta la bomba). Si solo es en los ndulos es ms rpido.

b) Pq la vaina es de naturaleza lipdica por lo tanto es muy grasa y por lo tanto es un buen aislante elctrico (no se escapa la electricidad) = es un buen conductor de electricidad = el impulso nervioso se va a transmitir de nodulo a nodulo de forma instantnea. Este tipo de conduccin se llama conduccin saltatoria ( de nodulo a nodulo). La mielinizacin es un proceso lento. Tiene una etapa prenatal. Se alcanza un buen nivel de mielinizacin a los 7 aos. Este momento coincide con lo que la escuela de Piaget dice etapa de conservacin. Es muy importante la mielinizacin en el cognitivismo (para que un