background-image: url(/images/cerebro/cerebro.jpg) background-size: cover class: left top # El cerebro --- # ¿Qué hay dentro de la cabeza? Dentro de la cabeza, más concretamente dentro del cráneo se encuentra una de las partes más importantes del sistema nervioso central. Se trata del encéfalo. Aunque la gente normalmente se refiere a él como al cerebro, que es una de sus partes más llamativas. <figure> <img src="/images/cerebro/cabeza-media.jpg" width="50%"> </figure> --- # ¿De qué está hecho el cerebro? El cerebro está compuesto por un tipo de tejido que es el tejido nervioso. La célula más representativa de este tipo de tejido es la neurona, aunque también hay otras células como astrocitos, oligodendrocitos o células de la microglía. <figure> <image src="/images/cerebro/neurona.jpg" width="50%"> </figure> --- # El cerebro es un órgano importante Tanto es así que presenta una serie de particularidades. Está protegido por una cubierta ósea, el cráneo, pero además, está aislado de esa cubierta por una serie de membranas, las meninges, que proporcionan una especie de colchón de agua protector frente a traumatismos gracias al líquido cefalorraquídeo. <figure> <img src="/images/cerebro/craneo-meninges.jpg" width="60%"> <figcaption>Entre piamadre y aracnoides circula el líquido cefalorraquídeo</figcaption> </figure> --- # El cerebro es un órgano importante Por otra parte, se encuentra aislado de la circulación sanguínea, de forma que todos los nutrientes que salen de los capilares sanguíneos tienen que atravesar una barrera de células que lo separan antes de llegar a las neuronas. Esto es lo que se conoce como barrera hematoencefálica. <figure> <img src="/images/cerebro/neuroglia.jpg" width="50%"> <figcaption>Los astrocitos vigilan lo que puede llegar hasta las neuronas</figcaption> </figure> --- # El cerebro es un órgano importante Las neuronas son las únicas células del cuerpo que no necesitan insulina para tomar glucosa del medio. De hecho, el cerebro es uno de los principales consumidores de glucosa (50%) y oxígeno (20%) del organismo. Esa elevada demanda de glucosa es la que ocasiona que gente que no ha tomado algo de comer en un espacio de tiempo más o menos corto pueda sufrir desmayos, aunque tenga reservas energéticas suficientes en forma de grasa. <figure> <img src="/images/cerebro/glucosa-oxigeno-cerebro.jpg" width="50%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Las neuronas son células muy especializadas Las neuronas se dividen activamente durante el desarrollo fetal. Ese ritmo de división decae durante la infancia de modo que en el adulto prácticamente no hay neurogénesis. Eso quiere decir que perdemos neuronas a lo largo de la vida que no se reponen. Además, son las células que más tiempo forman parte de nosotros por lo que también envejecen. Las neuronas están interconectadas entre ellas y con otras zonas del cuerpo. Cuando una neurona muere reponer las conexiones perdidas no es nada sencillo. --- # Morfología de las neuronas Aunque hay diferentes tipos de neuronas, la morfología clásica distingue tres zonas: dendritas, cuerpo neuronal y axón. <figure> <img src="/images/cerebro/neurona.png" width="80%"> </figure> --- # ¿Cómo funciona el cerebro? El cerebro está formado por millones de neuronas interconectadas que transmiten información a través de impulsos nerviosos. Esos impulsos tienen una parte eléctrica, desde la dendrita al axón de una misma neurona, y otra química, que ocurre entre el espacio que queda entre el axón de una neurona y la dentrita de la siguiente. La parte química se conoce como sinapsis y en ella el impulso nervioso se continúa mediante la liberación de unas sustancias denominadas neurotransmisores. <figure> <img src="/images/cerebro/sinapsis.gif" width="50%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # ¿Cómo funciona el cerebro? Esto es algo que se sabe ya desde hace mucho tiempo, ya que la sinapsis fue descrita por Santiago Ramón y Cajal a finales del siglo XIX. Sus observaciones de microscopía permitieron establecer la infinita red de conexiones que forma el tejido nervioso. <figure> <img src="/images/cerebro/ramon-cajal-dendritas.jpg" width="90%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # ¿Cómo funciona el cerebro? Algunas de esas conexiones estimulan el funcionamiento de otras neuronas mientras que otras son inhibitorias. Esto hace que el sistema nervioso funcione como un gran y complejo circuito eléctrico con múltiples interruptores que encienden o apagan funciones y procesos cerebrales. Que una sinapsis sea inhibitoria o estimuladora dependee del tipo neurotransmisor que se libere en ella. <figure> <img src="/images/cerebro/neurotransmisores.jpg" width="60%"> </figure> --- # ¿Cómo funciona el cerebro? Como la sinapsis tiene naturaleza química hay varios compuestos que al ser consumidos y absorbidos por el organismo pueden interferir en el funcionamiento cerebral. Es el caso del tabaco o el alcohol. La nicotina se parecen tanto a un neurotransmisor que puede estimular respuestas en las neuronas acelerando su actividad. Esas interferencias producen, en algunos casos, la liberación de dopamina, que provoca una sensación de placer que queda asociada a ese consumo, y por eso surge la necesidad de repetir. Siendo la base de muchas adicciones. <figure> <img src="/images/cerebro/dopamina.jpg" width="40%"> </figure> --- # ¿Para qué sirve el cerebro? El cerebro posee una gran cantidad de funciones. Muchas de ellas ocalizadas en la corteza cerebral. Aunque hay gente que cree que solo usamos un pequeño porcentaje de nuestro cerebro, la realidad es que utilizamos toda nuestra capacidad cerebral durante nuestra vida. No existe lo que se llama **cerebro desaprovechado**. Lo más interesante es que gran parte de las funciones que lleva a cabo se deben aprender. No es tan importante tanto la actividad cerebral como la eficiencia cerebral. De hecho algunos estudios han observado que los cerebros de gente superdotada parecen tener una menor actividad cerebral general pero más concentrada en zonas específicas. --- # ¿Dónde están las funciones del cerebro? Existe un cartografía del cerebro que asigna determinadas funciones a áreas muy concretas del cerebro. Se conocen diferentes áreas responsables del lenguaje, como la de Broca o la de Wernicke. El daño en estas áreas origina trastornos que se conocen como afasias. <figure> <img src="/images/cerebro/areas-cerebro.jpg" width="60%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # ¿Dónde están las funciones del cerebro? Eso se ha descubierto, entre otros métodos, utilizando animales de experimentación a los que con electrodos se les producía daños localizados en diferentes zonas del cerebro para ver qué función se perdía. En el caso de funciones propiamente humanas se han utilizado tanto las autopsias como, más recientemente, el diagnóstico por imagen. <figure> <img src="/images/cerebro/rata-electrodo.jpg" width="60%"> </figure> --- # Desarrollo del cerebro Durante el desarrollo fetal las neuronas tienen que migrar desde donde se originan hasta las posiciones en las que luego desarrollarán su función. Este proceso de migración neuronal puede verse alterado ocurriendo graves disfunciones en el niño. <figure> <img src="/images/cerebro/lisencefalia.jpg" width="60%"> </figure> --- # Desarrollo del cerebro No nacemos con las capacidades cerebrales con las que vivimos la edad adulta. Durante la infancia las neuronas crean redes sinápticas con neuronas vecinas de forma que son capaces de transmitir impulsos nerviosos por ellas. Se trata de una etapa en la que lo que más importa es establecer contactos que, más adelante, podrán ser utilizados. <figure> <img src="/images/cerebro/contactos-neuronales.jpg" width="60%"> </figure> --- # Plasticidad cerebral La forma en la que se crean esas conexiones está muy influida por la adaptación al medio ambiente en el que se desarrolla el niño. Por eso se recomienda estimular a los niños pequeños, para que esas redes se desarrollen en sus cerebros. Por supuesto, los estímulos no tienen que ser forzosamente de naturaleza intelectual. Poner Mozart a un niño pequeño es tan estimulante como poner la banda sonora de Star Wars. <figure> <img src="/images/cerebro/baby-einstein.jpg" width="50%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Plasticidad cerebral Antes se pensaba que la plasticidad neuronal finalizaba con la infancia pero parece que también ocurre en adultos. En estudios para investigar si la práctica de la meditación podía ser beneficiosa para la salud se apreció que existían diferencias en los patrones de utilización del cerebro de personas antes y después de realizar un curso de meditación. <figure> <img src="/images/cerebro/meditation-brain.png" width="70%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # El cerebro se puede estropear Las consecuencias pueden ser muy variables, desde perder alguna función hasta la muerte. Las causas más frecuentes de daño cerebral son las enfermedades neurodegenerativas, los accidentes cerebro vasculares y el tumor cerebral. <figure> <img src="/images/cerebro/neuroimagen-funcional.jpg" width="60%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Enfermedades neurodegenerativas Son enfermedades asociadas a la edad, principalmente y suelen afectar a zonas que van siendo cada vez mayores. Podrían definirse como enfermedades crónicas. Las enfermedades neurodegenerativas tienden a provocar daños irreversibles a las neuronas que, además, avanzan con la edad por lo que tienen muy mal pronóstico. <figure> <img src="/images/cerebro/cerebro-alzheimer.jpg" width="45%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Ictus, o accidentes cerebro vasculares (ACV) La causa principal es la rotura (ACV hemorrágico) o el taponamiento de un vaso (ACV isquémico), lo que provoca necropsia del tejido por insuficiencia de nutrientes. Los accidentes cerebro vasculares suelen ser autolimitados y su gravedad dependerá de la zona y la extensión del cerebro que sufra necrosis. En algunas ocasiones, pacientes que sufren un ictus mejoran considerablemente después de un tiempo. <figure> <img src="/images/cerebro/acv.jpg" width="40%"> </figure> --- # Tumores cerebrales En el caso del tumor cerebral el problema es que al crecer afectan a las partes que lo rodean, provocando graves daños a medida que prolifera. La principal forma de tratarlos consiste en operar pero la naturaleza del tejido provoca que, a veces, haya que afectar zonas cerebrales importantes para poder llegar a extirpar el tumor en su totalidad. El cerebro es receptor ocasional de metástasis originadas por otro tipo de procesos cancerosos, principalmente cáncer de mama o pulmón. <figure> <img src="/images/cerebro/metastasis-cerebral.jpg" width="60%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Neurocirugía La neurocirugía está en continua evolución dada la peligrosidad de la técnica y la necesidad de afinar con gran detalle a la hora de reseccionar el tejido cerebral. <figure> <img src="/images/cerebro/neurocirugia.jpg" width="60%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Tomografía de coherencia óptica (TCO) Los últimos avances en neurocirugía pasan por la utilización de técnicas como la Tomografía de coherencia óptica, que permite determinar con bastante exactitud el límite entre las células tumorales y las no tumorales. Esta técnica se basa en la interferencia observada entre haces de luz reflejados por la muestra y haces de luz reflejados por un espejo de referencia. <figure> <img src="/images/cerebro/tomografia-coherencia-optica.jpg" width="60%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Aprovechando la plasticidad neuronal Recientemente un equipo de neurocirujanos consiguió trasladar las funciones del cerebro a zonas no afectadas por un tumor, con lo que se pueden extirpar los tumores con mayor seguridad. --- # ¿Cómo lo han hecho? El proceso es complejo y largo. En una primera operación se extirpa todo lo que se puede del tumor sin perjudicar a las zonas limítrofes. Antes de cerrar la herida se coloca una malla con electrodos en las zonas cuya función quieren preservar. --- # ¿Cómo lo han hecho? Durante un tiempo de prerrehabilitación se somete al paciente a descargas crecientes en intensidad en los electrodos implantados mientras este realiza la función de esa zona cerebral, por ejemplo, hablar, mover las manos, etc. Al cabo del tiempo prefijado las neuronas sometidas a descargar han dejado de funcionar pero la función cerebral se ha trasladado a otra región cerebral. <figure> <img src="/images/cerebro/parches.jpg" width="70%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # ¿Cómo lo han hecho? Ahora pueden volver a operar y terminar de extirpar el tumor sin temor a dañar ninguna capacidad neuronal. Varios pacientes se han podido beneficiar de este tipo de terapia en los últimos años, con un gran porcentaje de recuperación. <figure> <img src="/images/cerebro/plasticidad-habla.jpg" width="70%"> <figcaption></figcaption> </figure> --- # Limitaciones de la técnica - Solo se puede aplicar en pacientes que puedan superar con garantías dos operaciones de ese calibre. - Realmente no se puede garantizar que no se pierda ninguna funcionalidad pero los resultados son muy esperanzadores. - No existe control de hacia dónde se movilizan esas funciones. No se puede elegir el emplazamiento de las nuevas funciones aunque no parece que haya conflicto con las funciones de esas zonas. Con todo esto, y en perspectivas de que siga avanzando, las expectativas ante lo que antes era un tumor inoperable aumentan enormemente.