Cerebro humano para niños
Datos para niños Cerebro |
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 Cerebro humano en rojo.
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| Nombre y clasificación | ||
| Latín | Cerebrum | |
| TA | A14.1.03.001 | |
| Gray | pág.736 | |
| Información anatómica | ||
| Sistema | sistema nervioso | |
| Parte de | Encéfalo | |
| Arteria | cerebral anterior comunicante anterior cerebral media |
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| Vena | cerebrales talamoestriada superior coroidea cerebrales superficiales |
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| Precursor | Telencéfalo Diencéfalo |
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El cerebro humano es el órgano más grande de nuestro encéfalo. Se encuentra en la parte delantera y superior de la cavidad craneal, dentro de la cabeza. Sus partes principales son los hemisferios y la corteza cerebral, que cubre su superficie.
El cerebro humano controla y mantiene todas las funciones vitales del cuerpo. También es el lugar donde residen nuestra mente y nuestra conciencia.
A lo largo de la evolución del cerebro, desde los primates hasta los homínidos, el cerebro ha crecido constantemente en relación con el tamaño del cuerpo.
Un cerebro humano adulto tiene un volumen promedio de 1300 centímetros cúbicos. Se calcula que contiene unos 20 mil millones de neuronas.
Lo más importante para el funcionamiento del cerebro no es solo el número de neuronas. Es la complejidad de las conexiones que se forman entre las diferentes partes del encéfalo. El cerebro, incluso en adultos, es muy dinámico y puede cambiar y reorganizarse.
El cerebro humano está protegido por los huesos del cráneo. También está rodeado de líquido cefalorraquídeo y separado de la sangre por una barrera especial. Sin embargo, es un órgano delicado y puede sufrir daños o enfermedades.
Contenido
Anatomía del Cerebro Humano
El cerebro humano se forma a partir de dos partes del Prosencéfalo embrionario: el Telencéfalo y el Diencéfalo. Se ubica en la parte delantera y superior del cráneo.
El cerebro de un adulto pesa, en promedio, unos 1400 gramos. El volumen promedio es de unos 1130 centímetros cúbicos en mujeres y 1260 cm³ en hombres. Estas diferencias no se relacionan con el número de neuronas o con la capacidad de pensamiento.
Existe un mito popular que dice que solo usamos el 10% de nuestro cerebro. Esto no es cierto; usamos todo nuestro cerebro.
Estructura General del Cerebro
El cerebro es un órgano muy complejo. Para estudiarlo, se divide en dos grandes partes llamadas hemisferios cerebrales. Estos, a su vez, se dividen en lóbulos cerebrales. Los lóbulos tienen surcos (pliegues) y circunvoluciones (partes elevadas) que se pueden identificar.
Hemisferios Cerebrales
Los dos hemisferios cerebrales forman la mayor parte del cerebro humano. Se encuentran por encima de otras estructuras nerviosas. Los hemisferios derecho e izquierdo son casi simétricos, aunque el izquierdo es un poco más grande. Están separados por una fisura profunda en el medio.
Están cubiertos por una capa plegada llamada corteza cerebral, que está hecha de materia gris.
Abajo, los componentes principales del tallo encefálico.
A la derecha, el cerebelo.
Debajo de la corteza, hay otras estructuras importantes como el hipocampo, los núcleos basales y el bulbo olfatorio.
La Corteza Cerebral
La corteza cerebral es la capa exterior del cerebro, de pocos milímetros de grosor, que cubre ambos hemisferios. Está muy plegada, lo que permite que una gran superficie quepa dentro del cráneo. Cada hemisferio tiene una superficie total de unos 1200 centímetros cuadrados.
Cada pliegue de la corteza se llama surco, y la parte lisa y elevada entre los surcos se llama circunvolución. Aunque el patrón general de pliegues es similar en la mayoría de los cerebros, hay variaciones que hacen que cada cerebro sea único.
Lóbulos Cerebrales
Los anatomistas dividen cada hemisferio en seis lóbulos:
- El lóbulo frontal
- El lóbulo parietal
- El lóbulo occipital
- El lóbulo temporal
- El lóbulo insular
- El lóbulo límbico
La única frontera clara entre los lóbulos frontales y parietales es el surco central.
Estructura Microscópica del Cerebro
Se calcula que el encéfalo humano tiene 86 mil millones de neuronas. Cerca de 10 mil millones de estas son células piramidales en la corteza. Estas células envían señales a través de miles de billones de conexiones llamadas sinapsis.
Áreas Funcionales del Cerebro
El cerebro tiene diferentes áreas que se encargan de distintas funciones:
- Áreas sensoriales primarias: Reciben señales de los nervios de los sentidos. Incluyen el área visual (lóbulo occipital), el área auditiva (lóbulo temporal) y el área somatosensorial (lóbulo parietal).
- Área motora primaria: Envía señales para controlar los movimientos del cuerpo. Se encuentra en la parte posterior del lóbulo frontal.
- Áreas de asociación: Son las más grandes en cerebros complejos como el humano. Reciben información de las áreas sensoriales y de otras partes del cerebro. Están involucradas en procesos complejos como la percepción, el pensamiento y la toma de decisiones.
Capas de la Corteza
La mayor parte de la corteza, llamada neocórtex, tiene seis capas. Estas capas pueden variar en grosor y organización celular.
Los científicos han creado mapas de las áreas de la corteza basándose en cómo se ven bajo el microscopio. Uno de los mapas más usados es el de las áreas de Brodmann, que divide la corteza en diferentes zonas y les asigna un número. Por ejemplo, el área 1 de Brodmann es la corteza somatosensorial primaria, y el área 17 es la corteza visual primaria.
Mapas del Cerebro
Muchas áreas del cerebro están organizadas en "mapas topográficos". Esto significa que las secciones cercanas de la corteza corresponden a zonas cercanas en el cuerpo.
Corteza Motora
En la corteza motora primaria, las áreas que controlan cada parte del cuerpo están en zonas distintas. Las partes del cuerpo adyacentes están representadas por zonas adyacentes en el cerebro. Sin embargo, esta representación no es proporcional: la cabeza, por ejemplo, ocupa una región mucho más grande que toda la espalda. Las áreas motoras para los labios, los dedos y la lengua son especialmente grandes.
Corteza Visual
En las áreas visuales, los mapas son retinotópicos, lo que significa que reflejan la forma de la retina (la capa interna del ojo). La fóvea, la zona central de nuestra visión, está muy representada en el cerebro. La corteza visual primaria (área 17 de Brodmann) recibe la información principal de la visión.
Corteza Auditiva
En las áreas auditivas, el mapa principal es tonotópico. Los sonidos se analizan en áreas auditivas y este análisis se refleja en la zona auditiva primaria de la corteza. Hay varios mapas tonotópicos, cada uno para analizar el sonido de una manera específica.
Lateralidad Cerebral
Cada hemisferio del cerebro interactúa principalmente con una mitad del cuerpo, pero las conexiones se cruzan. El lado izquierdo del cerebro controla el lado derecho del cuerpo, y viceversa. Las conexiones motoras y sensoriales se cruzan en el tronco del encéfalo.
La información visual también se cruza. La información del lado izquierdo de nuestro campo visual va al lado derecho del cerebro, y viceversa. Esto ayuda a la coordinación entre la vista y el movimiento.
Los dos hemisferios cerebrales están conectados por un gran conjunto de nervios llamado cuerpo calloso. Este es el principal camino de comunicación entre los dos hemisferios. Conecta cada punto de una corteza con su punto equivalente en el otro hemisferio.
En muchos aspectos, los lados izquierdo y derecho del cerebro funcionan de manera similar. Sin embargo, hay excepciones importantes, especialmente en el lenguaje y la cognición espacial. En la mayoría de las personas, el hemisferio izquierdo es más importante para el lenguaje. Si una parte clave del lenguaje en el hemisferio izquierdo se daña, la persona podría tener dificultades para hablar o entender.
Es importante saber que las diferencias entre los hemisferios derecho e izquierdo a menudo se exageran en la información popular. Aunque existen diferencias, no se relacionan con características de personalidad o inteligencia de forma simple.
Desarrollo del Cerebro
El desarrollo del cerebro humano ocurre en varias etapas:
- Formación de la placa neural.
- Multiplicación de las células nerviosas.
- Movimiento y agrupación de las células.
- Crecimiento de axones, formación de sinapsis y mielinización.
- Pérdida de algunas células nerviosas y reorganización de las conexiones.
Durante las primeras semanas de desarrollo, el embrión forma una estructura que se pliega para crear el tubo neural. Este tubo se convierte en los hemisferios cerebrales, el cerebelo y otras partes del cerebro.
Las células nerviosas jóvenes se mueven a sus lugares finales y luego desarrollan sus prolongaciones (axones y dendritas) para conectarse con otras células.
El tubo neural se divide en cuatro secciones que darán origen a diferentes regiones del sistema nervioso central: el cerebro anterior (prosencéfalo), el cerebro medio (mesencéfalo), el cerebro posterior (rombencéfalo) y la médula espinal.
El prosencéfalo se desarrolla en el telencéfalo y el diencéfalo. El telencéfalo forma la corteza cerebral y los ganglios basales. El diencéfalo se convierte en el tálamo y el hipotálamo.
A medida que el cerebro se desarrolla, aumenta de peso y se pliega más. Al nacer, pesa unos 350 gramos; al año, unos 700 gramos; a los dos años, 900 gramos; y en el adulto, entre 1300 y 1500 gramos.
Al nacer, el cerebro aún no ha asumido todas sus funciones. Las va adquiriendo a medida que madura. El hemisferio izquierdo parece madurar antes que el derecho en la mayoría de los casos.
El proceso de desarrollo cerebral dura toda la vida, gracias a la plasticidad cerebral. Esto incluye la reorganización continua de las conexiones nerviosas debido al aprendizaje y las experiencias. El cerebro no solo crece en tamaño, sino que también desarrolla conexiones más complejas, lo que le permite realizar funciones más avanzadas.
Los primeros 1000 días de vida de un niño son muy importantes para el desarrollo rápido del cerebro. En este tiempo se establecen las bases para la capacidad de aprender y socializar en el futuro.
Cómo Estudiamos el Cerebro
El cerebro es un órgano muy complejo y la investigación para entenderlo sigue en curso.
Los neurocientíficos y otros investigadores estudian cómo funciona el cerebro humano. En las últimas décadas, esta investigación ha crecido mucho. Proyectos como el Proyecto Conectoma Humano y la Iniciativa BRAIN han ayudado a analizar las conexiones del cerebro.
La información sobre la estructura y función del cerebro humano proviene de varios métodos. Muchas técnicas se usan en animales, pero algunas son específicas para humanos.
Electroencefalografía (EEG)
La EEG usa electrodos en el cuero cabelludo para registrar la actividad eléctrica de la corteza cerebral. Mide cambios en grandes áreas del cerebro y puede detectar eventos muy rápidos. La EEG tiene buena resolución de tiempo, pero no es muy precisa en la ubicación.
Magnetoencefalografía (MEG)
La MEG mide directamente el campo magnético del cerebro. Tiene la misma resolución de tiempo que la EEG, pero es mucho mejor para localizar la actividad. Su desventaja es que solo puede detectar señales cercanas a la superficie de la corteza.
Imágenes del Cerebro: Estructural y Funcional
Existen métodos para ver los cambios en la actividad cerebral usando imágenes tridimensionales del flujo sanguíneo. Algunos métodos antiguos son la SPECT y la PET, que usan marcadores especiales.
La imagen por resonancia magnética funcional (IRMf) tiene una resolución espacial mucho mejor y no usa radiación. Puede localizar cambios en la actividad cerebral en regiones muy pequeñas. Su desventaja es que la resolución de tiempo es lenta. La IRMf es útil para saber qué regiones del cerebro están involucradas en una acción, pero no tanto para ver la rapidez de las respuestas. Es una herramienta muy útil porque no es invasiva y se puede usar fácilmente en personas.
Efectos del Daño Cerebral
Una forma importante de entender cómo funcionan las regiones del cerebro es estudiar los efectos cuando se dañan. En humanos, los accidentes cerebrovasculares (derrames cerebrales) han sido un "laboratorio natural" para esto. Un derrame cerebral ocurre cuando un coágulo bloquea el suministro de sangre al cerebro, dañando el tejido. El estudio de los derrames es complejo porque el daño a menudo afecta varias regiones.
El Cerebro y el Lenguaje
En la mayoría de las personas, el hemisferio izquierdo es el que contiene las áreas especializadas en el lenguaje. Esto es cierto para casi todas las personas diestras. Sin embargo, algunas personas zurdas pueden tener sus áreas del lenguaje en el hemisferio derecho o en ambos. Se cree que ambos hemisferios contribuyen al lenguaje: el izquierdo procesa el significado y la gramática, mientras que el derecho procesa la emoción y el lenguaje no verbal.
Si un niño pequeño sufre una lesión en el hemisferio izquierdo, puede desarrollar el lenguaje en el hemisferio derecho. Cuanto más joven sea el niño, mejor será la recuperación. Esto se conoce como plasticidad cerebral.
La primera área del lenguaje descubierta en el hemisferio izquierdo es el área de Broca, nombrada por Paul Broca. Esta área no solo controla el habla, sino que también está involucrada en la capacidad de procesar la gramática.
La segunda área del lenguaje es el área de Wernicke, nombrada por Carl Wernicke. Si esta área se daña, las personas pueden tener dificultades para entender el habla y para recordar nombres de objetos.
Problemas y Enfermedades del Cerebro
Los daños en el cerebro pueden afectar grandes áreas y causar problemas en la inteligencia, la memoria, la personalidad y el movimiento.
Los traumatismos craneales, como los causados por accidentes, son una causa importante de problemas. En muchos casos, el mayor daño es por la hinchazón que ocurre después del impacto.
Los accidentes cerebrovasculares (derrames cerebrales), causados por la obstrucción o ruptura de vasos sanguíneos en el cerebro, son otra causa importante de daño cerebral.
Algunas condiciones que afectan el cerebro son enfermedades. Las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Huntington, son causadas por la pérdida gradual de neuronas. Esto lleva a problemas con el movimiento, la memoria y el pensamiento.
Algunas condiciones que afectan el bienestar mental, como la depresión, la esquizofrenia o el trastorno bipolar, pueden estar relacionadas con el funcionamiento del cerebro. Estas condiciones pueden tratarse con terapia, medicamentos o apoyo social.
Algunas enfermedades infecciosas que afectan al cerebro son causadas por virus y bacterias. La infección de las meninges (membranas que cubren el cerebro) puede causar meningitis. La encefalopatía espongiforme bovina (enfermedad de las vacas locas) y el kuru son enfermedades cerebrales relacionadas con el consumo de tejido nervioso.
Muchos problemas cerebrales son congénitos, lo que significa que ocurren durante el desarrollo. El síndrome X frágil y el síndrome de Down están relacionados con errores genéticos. El desarrollo normal del cerebro puede verse afectado por factores genéticos, la exposición a sustancias dañinas o problemas nutricionales durante el desarrollo antes de nacer.
Algunos problemas cerebrales se tratan con neurocirugía, mientras que otros son tratados por especialistas en neurología y psiquiatría.
Clínicamente, la muerte se define como la ausencia de actividad cerebral, medida con un electroencefalograma (EEG).
Cómo el Cerebro Usa Energía
Normalmente, el cerebro depende completamente de la glucosa (azúcar) de la sangre para obtener energía. No almacena glucosa como otros órganos.
Aunque el cerebro humano solo representa el 2% del peso corporal, recibe el 15% de la sangre que bombea el corazón y usa el 20% del oxígeno total del cuerpo. También consume el 25% de la glucosa total del cuerpo. El consumo de energía del cerebro no cambia mucho, pero las regiones activas de la corteza usan más energía que las inactivas. Este hecho es la base de los métodos de imagen cerebral funcional como la PET y la fMRI.
Atlas del Cerebro
En 2011, el Instituto Allen de Ciencias Cerebrales en Estados Unidos presentó un nuevo atlas del cerebro. Este atlas contiene más de 100 millones de datos y se puede acceder a él libremente por Internet.
Con la ayuda de técnicas de imagen, genética y computadoras potentes, este atlas en línea ofrece imágenes en 3D del cerebro. También muestra la estructura de los nervios, las características de las células y la actividad genética en diferentes lugares.
Galería de imágenes
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Cerebro del embrión humano a las 4,5 semanas. Se observa el interior del prosencéfalo.
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Interior del cerebro a las 5 semanas.
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Hemisferio del cerebro, visto por su cara interna a las 12 semanas.
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Mapeo del conectoma multimodal.
Véase también
- Cefalización
- Cerebro parental
- Evolución del cerebro
- Neurodegeneración
- Neuroanatomía
- Neurociencia
- Trastorno encefálico
- Neuroantropología
- Neuromito
- Epilepsia del lóbulo temporal
