Desarrollo del Sistema Nervioso

Sistema Nervioso Central

• El desarrollo del SNC comienza temprano en la vida del embrión.

• Tiene forma de tubo vacío y mantiene su forma básica hasta el desarrollo completo. – Durante el desarrollo, algunas partes del tubo

se prolongan, cambian de forma y el tejido se ensancha hasta llegar a la forma final del cerebro.

3 capas del embrión

• Endodermo– Tracto gastrointestinal, tracto respiratorio y

otros órganos.

• Mesodermo– Músculos, huesos, peritoneo y tejido

conjuntivo.

• Ectodermo– Piel, sistema nervioso

Desarrollo del cerebro

• Comienza alrededor del día 18 después de la concepción.

• Parte de la capa más externa, ectodermo, de la parte dorsal del embrión se hace más ancha y forma una placa neural.

• Los bordes de la placa neural se tornan curvos en dirección rostral-caudal.

• Para el día 21, los bordes de la placa neural se tocan unos con otros y se funden formando el tubo neural.– Desarrolla cerebro y cordón espinal.

28 days

Telencéfalo

Diencéfalo

Mesencéfalo

Metencéfalo

Mielencéfalo

                     

             

                        

            

http://www.med.unc.edu/embryo_images/unit-nervous/nerv_htms/nervtoc.htm

3-4 semanas

• Para el día 28, el desarrollo del tubo neural se cierra.– Parte anterior desde el día 24– Parte posterior desde el día 26

• La parte rostral tiene tres cámaras interconectadas.– El espacio vacío contiene los ventrículos.– El tejido que les rodea forma las 3 mayores partes del

cerebro:• Proencéfalo• Mesencéfalo• Romboencéfalo

5-6 semanas

• El proencéfalo se divide en 3 partes separadas, que se convierte en los ventrículos laterales y el tercer ventrículo. – La sección alrededor de los ventrículos laterales se convierte en

el telencéfalo. – La región alrededor del tercer ventrículo se convierte en el

diencéfalo.

• En su forma final, la cámara dentro del mesencéfalo se hace más estrecha formando el acueducto cerebral.

• El área del romboencéfalo se convierte en 2 estructuras: – metencéfalo y mielencéfalo.

Subdivisiones anatómicas del cerebro

División Mayor Ventrículo SubdivisiónEstructuras Principales

Proencéfalo

Lateral Telencéfalo

Corteza Cerebral

Ganglios Basales

Sistema límbico

Tercero DiencéfaloTálamo

Hipotálamo

Mesencéfalo Acueducto Mesencéfalo Tectum & Tegmentum

RomboencéfaloCuarto Metencéfalo

Cerebelo

Pons

MielencéfaloMédula

Oblongata

Principios Generales del Desarrollo del SNC

• Tiene una secuencia de formación– Caudo-cefálico

• Estructuras primitivas a las más complejas.

– Las neuronas que se desarrollan primero ocupan las capas más profundas.

• El cerebro es el órgano con el período más prolongado de desarrollo.– Y el más vulnerable a insultos.

• El momento en que ocurre el insulto es más importante que la naturaleza del mismo.

¿Cómo se desarrolla el Cerebro?

• El desarrollo del cerebro comienza con un tubo pequeño y termina con una estructura que pesa aproximadamente 3 libras, y consiste en unos cientos de billones de células.

• De dónde vienen???????????

2-4 meses

• Las células que se alínean dentro del tubo neural, llamada zona ventricular, producen las células del SNC. – Estas células se dividen, produciendo

neuronas y neuroglia, que luego migran en dirección opuesta al centro.

• 10 semanas después de la concepción el cerebro de un feto humano tiene unos 1.25cm de largo, y transversalmente es sólo ventrículo (o sea, está vacío).

• 20 semanas después de la concepción el cerebro tiene unos 5cm de largo y transversalmente se ve mas tejido que ventrículo. – Incluso, tiene la forma básica de un cerebro maduro.

3-5 mesesDesarrollo de la corteza

• Se desarrolla de interior a exterior.– Las primeras células que se producen migran

desde la zona ventricular una corta distancia y establecen la primera capa.

– Las próximas células pasan a través de la primera capa y forman la segunda.

– La última capa deben pasar todas las capas anteriores para llegar a la parte más externa.

• Lo que dirige a las neuronas a migrar son glias radiales.

• Las células que producen neuronas en la zona ventricular se conocen como células fundadoras. – La primera fase, donde se dividen las células

haciendo nuevas células fundadoras y aumentando el tamaño de la zona ventricular se conoce como división simétrica.

• La división de las células producen dos idénticas, como la mitosis.

– Después de 7 semanas de concepción, las células fundadoras comienzan la división asimétrica, donde se producen (1) nuevas células fundadoras que se mantienen en el área, y (2) neuronas, que viajan hasta el exterior (guiadas por las células radiales) a formar la corteza cerebral.

¿Cuánto dura la migración?

• El período de la división asimétrica dura unos 3 meses. – Diariamente migran un billón de neuronas por

día. • Las neuronas de la primera capa recorren una

corta distancia: la migración dura un día.• Las neuronas de la última capa recorren más

distancia y tienen que pasar entre otras neuronas: la migración dura 2 semanas.

¿Cuándo termina?

• El final del desarrollo cortical ocurre cuando una célula fundadora recibe una señal química que causa que mueran, fenómeno llamado apoptosis. – Ocurre por mecanismo genético interno en la

célula donde receptores del mensaje genético reciben la información de los “genes asesinos”.

• Una vez las neuronas están en sus lugares, comienzan a forman conexiones con otras neuronas.

• Crecen dendritas que reciben a axones de otras neuronas, y crecen los axones de la propia neurona.

• La zona ventricular produce más neuronas que las necesarias.– Compiten para sobrevivir.

• Los axones del 50% de las neuronas no encuentran células postsinápticas vacantes del tipo apropiado para establecer conexiones sinápticas, y mueren por apoptosis. – Cuando se establece conexión sináptica, ocurre un

mecanismo químico de feedback del receptor postsináptico a la neurona presináptica, que les permite sobrevivir.

Datos

6 meses hasta 5 añosOrganización & diferenciación

• Ocurre la citodiferenciación, donde cada célula asume su morfología y fenotipos bioquímicos.– Diferenciación

• Se acomodan en redes y circuitos de funcionamiento. – Organización

• Durante el desarrollo se crean miles de tractos y vías que comunican diferentes partes del cerebro.– Muchos de ellos de forma organizada y

sistemática.• Por eso se crean mapas tan precisos del cuerpo o

de un sensor en el cerebro.

MielinizaciónMielinización

• Lleva el patrón de proximal a distal.

• Se desarrollan los tractos sensoriales primeros que los motores.

• La corteza motora comienza a mielinizarse al final del primer año.

• Las vías corticales se desarrollan más hasta los 5 años.

Neurogénesis

• Estudios recientes han dado evidencia de neurogénesis en el cerebro adulto.

• Sin embargo, no se ha encontrado evidencia de que estas neuronas establezcan conexiones en circuitos neurales destruidos por accidentes, lesiones o enfermedades.

Malformaciones

• Primaria– Anomalía que resulta de la interrupción de un evento

en el desarrrollo normal.• Fallo en la formación de una estructura anatómica.

– Por ejemplo, nacer sin un brazo, polidactilia, etc.

• Secundaria– Se afecta o daña una estructura previamente formada

por un evento destructivo, como infección o lesión.• Deformación.

– Meningitis, fractura de brazos.

Evaluación de desarrollo

• 5 áreas:1. Funciones neurológicas

– Reflejo, observación/desviaciones

2. Funciones Receptivas– Tactil, visual, auditiva, lenguaje.

3. Funciones Expresivas– Verbal y motor (grueso, fino y oral)

4. Procesamiento– Memoria y aprendizaje– Razonamiento: solución de problemas y abstracción

5. Actividad Mental– Focalizar y utilizar los anteriores con propósito.

– Atender, concentrarse, perseverar, etc.

Conceptos de evaluación en el desarrollo

• Atraso– No alcanza el desarrollo esperado para su

edad dentro de un marco normal.• No necesariamente es patológico.

• Disociación– Diferencia o disparidad entre dos áreas del

desarrollo o de una misma habilidad.• Ej. Lenguaje receptivo vs. expresivo, se volteó

temprano pero ha tardado en sentarse.

Conceptos de evaluación en el desarrollo

• Desvío– Indicadores atípicos del desarrollo.

• A cualquier edad.– Por ejemplo, hiper o hipotonia.

Otros datos

• Si se ingiere alcohol antes de que cierre la placa neural, ocurren errores del SNC.– Si no se cierra la parte anterior, ocurre

anencefalia.– Si no se cierra la parte posterior, ocurre

espina bífida.• Oculta (- grave)• Meningocelo• Meningomielocelo (+ grave)

LICENCEFALIA

PAQUIGIRIA

POLIMICROGIRIA

EZQUICENCEFALIA

AGENESIS CUERPO CALLOSONORMAL

Otros datos

• Dificultades en el desarrollo de las dendritas o malformación de éstas (disgénesis) causan desórdenes como retraso mental y convulsiones.

Repaso de conceptos discutidos

• Período Crítico– Tiempo donde la acción de una influencia

interna o externa es necesaria para el desarrollo normal.

• Período Sensitivo– Tiempo donde el SNC es muy suceptible a los

efectos dañinos de las condiciones internas o externas.

Repaso de conceptos discutidos

• Tubo Neural– Un tubo vacío cerrado a nivel rostral formado

de tejido ectodermal en el desarrollo del embrión que sirve como el origen del sistema nervioso central.

• Zona Ventricular:– Capa de células dentro del tubo neural que

contiene células que se dividen para formar el sistema nervioso central.

• Glia radial:– Tipo de neuroglia con fibras que crecen

radialmente fuera de la zona ventricular a la superficie de la corteza, proveyendo guía a las neuronas que migran durante el desarrollo del cerebro.

Repaso de conceptos discutidos

• Células fundadoras:– Células de la zona ventricular que se dividen

para aumentar las células del SNC.

• División simétrica:– División de las células fundadoras que

producen dos células fundadoras idénticas aumentando el tamaño de la zona ventricular.

Repaso de conceptos discutidos

• División asimétrica:– División of las células fundadoras que

producen otra célula fundadora y una neurona, la cual migra fuera de la zona ventricular hasta la parte más externa.

• Apoptosis:– Muerte celular causado por una señal que

activa los mecanismos genéticos dentro de la célula.

Repaso de conceptos discutidos

Repaso de conceptos discutidos

• Diferenciación– Cuando cada neurona asume su morfología y

establece su fenotipo bioquímico.

• Organización– Ocurre cuando las neuronas se acomodan en

redes y circuitos para el funcionamiento.

ANATOMIA DEL SISTEMA NERVIOSO

GENERALIDADES – NEURONA-NEUROTRANSMISORES

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

El sistema nervioso humano, es sin ninguna duda, el dispositivo más complejo ideado por la naturaleza. No solo

1. controla todos los procesos que ocurren en nuestro cuerpo, recibiendo información de las diferentes partes del mismo y enviando instrucciones para que la maquinaria funcione correctamente, sino que 2. también nos permite interaccionar con el medio ambiente, recibiendo, procesando y almacenando los estímulos recibidos por los órganos de los sentidos.

3. Finalmente, el sistema nervioso, y en particular el cerebro, constituye una central de inteligencia responsable de que podamos aprender, recordar, razonar, imaginar, crear y gozar de sentimientos.

1. Comunicación, integración, control y coordinación de las actividades corporales

2. Proceso de aprendizaje

FUNCIONES GENERALESDEL SN

CONCEPTO

• En el ser humano, el Sistema Nervioso es más complejo, ya que tiene mayor desarrollado el cerebro, he aquí donde se encuentra la capacidad del lenguaje, síntesis, razonamiento, etc. El cerebelo es el encargado de coordinar los movimientos más finos, la motricidad fina.

• el Sistema Nervioso es el encargado de coordinar, regular e integrar todas las reacciones frente al MEDIO AMBUIENTE

• Es el conjunto de los elementos que en los organismos animales están .relacionados con la recepción de los estímulos, la transmisión de los impulsos nerviosos o la activación de los mecanismos de los músculos.

SISTEMANERVIOSO

SISTEMANERVISOCENTRAL

ENCEFALO

CEREBRO

TRONCO ENCEFALICO Pedúnculos cerebralesTubérculos cuadrig.Protuberancia Bulbo raquídeo

CEREBELO

M E E SD PU IL NA A L

SISTEMANERVISOPERIFERICO

SENSORIAL

MOTOR

Somático(hacia los músculosesqueléticos)

Nervios Raquídeos 31 pares

Nervios Craneales 12 pares

Autónomo (hacia el músculo liso, músculo

Simpático

parasimpático

• El sistema nervioso central se divide 3 tipos de vesículas:

A. Prosencéfalo:

1. Telencéfalo (forma los hemisferios cerebrales –corteza cerebral- neocortex, ganglios basales, sistema limbico

y los ventrículos laterales).

2. Diencéfalo (forma el tálamo , el hipotálamo , epifisis y el tercer ventrículo)

B. Mesencéfalo (forma el mesencéfalo propiamente tal).

• Romboencéfalo Formado por el

1. Metencéfalo (forma el cerebelo ,la protuberancia anular ,4° ventrículo y los pedúnculos cerebrales).

• Mielencéfalo (forma el bulbo raquídeo

CEREBRO ANTERIOR

• TELENCEFALO:

1. NEOCORTEX

2. GANGLIOS BASALES

3. SISTEMA LIMBICO

CEREBRO ANTERIOR

• DIENCEFALO

TALAMO

HIPOTALAMO

CEREBRO MEDIO

CEREBRO POSTERIOR

• CEREBELO

• PROTUBERANCIA

• BULBO RAQUIDEO

SISTEMA NERVIOSOOrganización del sistema nervioso:Sistema nervioso central: encéfalo (cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo) ymédula espinalSistema nervioso periférico: nervios craneales, nervios raquídeos, ganglios,receptores sensoriales.El sistema nervioso periférico se subdivide en:Sistema nervioso somático: neuronas sensoriales de los sentidos especiales ysomáticos y neuronas motoras que conducen impulsos a los músculosesqueléticos (voluntarios).Sistema nervioso autónomo: neuronas sensoriales autónomas (vísceras) yneuronas motoras que conducen impulsos a músculo liso, miocardio, glándulas ytejido adiposo (involuntarios). Dos partes: simpática y parasimpático.Sistema nervioso entérico: controla el tubo digestivo, involuntario

• PARTES DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (S.N.C):

• ENCÉFALO: FORMADO POR:1. CEREBRO2. CEREBELO3. PROTUBERANCIA ANULAR4. BULBO RAQUIDEO • MEDULA ESPINAL

NEURONA

• La neurona es el elemento básico en la conducción del impulso nervioso,

• función: - captar y transmitir la información hacia los centros nerviosos, - integrar esta información para generar respuestas adecuadas y trasmitirlas a los órganos efectores.

LA NEURONA • Son las células que forman el

sistema nervioso central, incluyendo el cerebro.

• En el sistema nervioso humano hay del orden de 1011 (cien mil millones) de neuronas.

• En las neuronas se distinguen tres partes:

• -cuerpo o soma• -dendritas, en número variable• -axón• Normalmente las dendritas

actúan como entrada de información y el axón como salida. La longitud del axón es muy variable (entre 100 μm y 1 m).

TIPOS DE NEURONAS

• NEURONAS RECEPTORAS PRESENTES EN VIAS DE LA SENSIBILIDAD GENERAL SOMATICA, VIAS SENSORIALES, VIAS DE LA SENSIBILIDAD GENERAL LAS CUALES ASCIENDEN POR VIAS ASCENDENTES CENTRIPETAS O SENSITIVAS AL SISTEMA NERVIOSO EN DONDE ENCONTRAMOS

• NEURONAS DE ASOCIACION(99.98%) QUE ATRAVES DE VIAS DESCENDENTES CENTRIFUGAS O MOTORAS Y MEDIANTE

• NEURONAS EFECTORAS REALICEN CONTRACCION DE MUSCULOS ESQUELETICOS, MUSCULO LISO O SECRECION DE GLANDULAS

TIPOS DE NEURONAS

• Según el número y la distribución de sus prolongaciones, las neuronas se clasifican en:

• bipolares• seudo-unipolares, (Fig 1) • multipolares (Fig 2). Un caso extremo do lo

constituye la célula de Purkinje que recibe más de 200.000 terminales nerviosos( Fig 3 y 4)

• La velocidad de propagación en el axón depende de varios factores, como el grosor del axón y la presencia o no de mielina (aislante).

• En ausencia de mielina, la velocidad de propagación es inferior.

• La mielina aumenta la velocidad de propagación, pero entonces debe haber repetidores (nódulos de Ranvier) cada cierto espacio, que regeneren los pulsos.

Gestación2 semanas: neuronas cerebrales aparecen4 semanas: empiezan a dividirse4 meses: desarrollo a ritmo de 250.000/minuto4º-5º mes: regiones cerebrales se intercomunican.Se forman los circuitos que rigen el movimiento hasta los 2 años.Nacimiento y progresión2-4 meses: desarrollo del sentido de la vista. Cada neurona se conecta conotras 15.0002 años: adquisición de nociones abstractas y desarrollo léxico (1 palabra/2horas hasta 8 años.Hasta 6 años: generación de conexiones por estimulación; se aprende todo.7 años: capacidad de ejecutar operaciones concretas.Hasta 23 años: desarrollo del cerebro.Declive40 años: inicio de perdidas neuronales (10.000-20.000/día)80 años: se compensa la perdida de neuronas por la conexión entre las que QUEDAN

PARTES DE LA NEURONA

Función de la vaina de Schwann o Neurilema

• Esta interviene activamente junto con el cuerpo de la neurona en la conservación de la célula, esto es de gran importancia ya que las células nerviosas no se reproducen como los demás tejidos que constituyen el cuerpo humano. Cuando una neurona o su cuerpo celular se destruye no puede ser remplazada por otra. Sin embargo, las dendritas y los axones pueden regenerarse siempre y cuando se conserven en buen estado los cuerpos celulares y la vaina de Schwann

SINAPSIS NEURONAL• Las neuronas interaccionan en las sinapsis,

zonas donde se encuentran muy próximas (unas 0,2 μm) y existe un gran número de transmisores

• y receptores.• Hay dos tipos de sinapsis:• •Sinapsis eléctrica: existen canales directos

que transmiten iones de célula a célula. Son las sinapsis menos frecuentes y sólo existen en algunos órganos como corazón e hígado.

• •Sinapsis química: es unidireccional, pero mucho más flexible que la eléctrica permitiendo efectos como inhibiciones y memoria.

• Solo estudiaremos la sinápsis química, mucho más frecuente. En el cerebro humano existen del orden de 1014 sinapsis (puesto que hay unas 1011 neuronas, en media cada una tiene conexión sináptica con unas 1000 neuronas). Además de sinapsis entre neuronas, también existen sinapsis entre neuronas y células motoras (las que forman los músculos).

SINAPSIS

TRANSIMISION QUIMICA

DIFERENCIA ENTRE SINAPSIS QUIMICA Y ELECTRICA

NEURONA

• TRANSMISION DEL IMPULSO NERVIOSO

• COMUNICACIÓN SINAPTICA

• Por el lugar:• Sinapsis axodendrítica• Sinapsis axosomática• Sinapsis axoaxónica

NEUROTRANSMISORES

1. Monoaminas o aminas biógenas:

Catecolaminas: • Dopamina, • noradrenalina y • adrenalina.

2. Indolaminas: • Serotonina.

• Acetilcolina.

3. Aminoácidos neurotransmisores:

Ácido gamma-aminobutírico (GABA). Glicina. Taurina. Ácido glutámico. Ácido aspártico. Histamina.

Neuropéptidos: Colecistoquinina (CCK). Péptido intestinal vasoactivo (VIP). Neurotensina. Sustancia P. Somatostatina. Encefalina. Bombesina.

Se han descubierto numerosos neurotransmisores de naturaleza química muy distinta

NEUROTRANSMISORES

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Neurotransmisor

Neuroglia

• El numero de células de neuroglia excede cualquier calculo. Una estimación sitúa la cifra en unos impresionantes novecientos billones, ¡ nueve veces él numera estimado de astros en nuestra galaxia!. A diferencia de las neuronas, las células neurogliales conservan su capacidad de división celular durante toda la madurez. Aunque esta característica las capacita para reemplazarse así mismas, también las hace susceptibles a anomalías en la división celular, por ejemplo, el cáncer. Casi todos los tumores benignos y malignos localizados en el sistema nervioso se originan en células neurogliales.

• Las células neurogliales son: • Astrocitos que constituyen el tipo de neuroglia mayor y

mas numeroso. Telas de astrocitos forman vainas ceñidas en torno a los capilares sanguinios del encéfalo. Estas vainas y las estrechas uniones entre las células Endoteliales que forman las paredes capilares encefálicas constituyen la denominada barrera Hematoencefalica (BHE).

• Microglia: ingieren y destruyen microbios y restos celulares

• Células ependimarias: forman capas finas que resten cavidades llenas de liquido encéfalo y medula espinal.

• Los oligodentrocitos: son menores que los astrocitos y tienen prolongaciones mantienen unidas las fibras nerviosas y producen la banda de mielina.

• Células de Shwann: solo se encuentran en el sistema nervioso periférico en el que constituyen el equivalente funcional de los oligodentrocitos soportando las fibras nerviosas y formando la banda de mielina a su alrededor.