Es el lugar donde ocurre la unión entre dos neu­ronas en la cual la actividad eléctrica o el mensaje químico pasa de una a otra. La neurona que conduce el

Sinapsis entre neuronas La sinapsis es el lugar donde ocurre la unión entre dos neu­ronas en la cual la actividad eléctrica o el mensaje químico pasa de una a otra. La neurona que conduce el impulso se denomina neurona presináptica y la que recibe el impulso se llama neurona postsináptica. Durante la unión sináptica el estímulo fluye desde la termi­nal sináptica de la neurona presináptica, hasta la estructura postsináptica ubicada en la neurona postsináptica. Este im­pulso nervioso atraviesa un espacio denominado hendidura sináptica que distancia estas dos estructuras y puede propa­garse en cualquier dirección por la superficie de la neurona, usualmente a través del axón. Las formas de sinapsis según las estructuras que se unen pueden ser (figura 5): Axosomática: sinapsis entre un axón y un soma. Axodendrítica: sinapsis entre un axón y una dendrita. Dendrodendrítica: sinapsis entre dos dendritas. Somatosomática: sinapsis entre dos somas. Dendrosomática: sinapsis entre un soma y una dendrita. Axoaxónica: sinapsis entre dos axones. Si la sinapsis se establece entre la neurona y un órgano efector se llama unión neuromuscular (figura 6), si se establece entre una neurona y una glándula se denomina unión neuroglandular. 1.1.6 Tipo de sinapsis La unión sináptica puede ser de dos tipos: eléctrica o química. ■ Sinapsis eléctrica: es aquella en la que existe una unión eléctrica denominada gap, que hace fluir la corriente de una célula a otra, causando una fluctuación en los potenciales de membrana de las dos neuronas nterconectadas. Sinapsis química: es la sinapsis en la que la membrana de la neurona presináptica libera sustancia químicas llamadas neurotransmisores, que son sintetizados por las neuronas y su efecto provoca cambios en el potencial de acción. Los neurotransmisores son liberados hacia la hendidura sináptica y allí son capturados por la membrana de la neurona postsináptica, a través de receptores específicos para cada neurotransmisor. Cuando el neurotransmisor queda atrapado, se generan cambios en el potencial de la membrana que excitan (despolarización) o inhiben (hiperpola- rización) su despolarización (figura 7). Normalmente los neurotransmisores permanecen unidos a sus receptores por períodos de tiempo específicos, de modo que cuando su efecto ha ejercido una respuesta, estos son recaptados por las neuronas presinápticas, inhibiéndose la transmisión del impulso. Las drogas y los fármacos pueden hacer que un neurotransmisor determinado no sea re- capturado por la neurona presináptica y entonces, la transmisión del impulso se da por un tiempo más prolongado que el normal, haciendo que los efectos del neurotrasmisor sean más intensos. El alcohol, por ejemplo, actúa sobre los neurotransmisores que inhiben el sis­tema nervioso y por eso, bajo sus efectos, nuestras reacciones son más lentas e imprecisas. 1.2 El sistema nervioso central El sistema nervioso central (SNC) está conformado por el encéfalo y la médula espinal (figura 8). Tanto encéfalo como médula están recubiertos por unas membranas deno­minadas meninges que lo protegen de infecciones y permi­ten la circulación del líquido cefalorraquídeo. Las meninges son tres membranas que dan cubrimiento al sistema nervioso central. Se denominan piamadre, aracnoi­des y duramadre. La piamadre es la capa más interna que cubre el cerebro y la médula; es altamente vascularizada y está en contacto íntimo con las estructuras en mención. La aracnoides es la capa intermedia que incluye dos capas que se entrelazan como una telaraña. La duramadre es la capa externa, más gruesa y resistente que establece contacto directo con la bóveda craneana y el canal raquídeo. Estas tres membranas contemplan cuatro espacios, a saber: el subaracnoideo, el epidural, el subdural y el in- traaracnoideo. El espacio subaracnoideo está situado entre la aracnoides y la piamadre. A través de este circula el liquido cefalo­rraquídeo, cuyas funciones son amortiguar al cerebro y a la médula contra lesiones, brindar las sustancias nutritivas para las neuronas y eliminar sustancias de desecho. El espacio subdural está comprendido entre la dura­madre y la aracnoides. Es un espacio virtual porque en condiciones normales no existe pero, al presentarse un derrame o hemorragia, las dos capas se separan haciendo que este aparezca. El espacio epidural está ubicado entre el hueso y la du­ramadre. Es rico en grasa, proporciona almacenamiento de sustancias y confiere sostén. El espacio intraaracnoideo se encuentra entre ambas hojas del aracnoides. 1.2.1 La médula espinal La médula espinal (figura 9) contenida dentro del canal ra­quídeo, es la encargada de comunicar al encéfalo con el resto del cuerpo y también de controlar muchas acciones reflejas que no requieren de la intervención de la parte conciente del cerebro. Está compuesta por 31 segmentos de los cuales se originan los nervios espinales y se extiende aproximada­mente desde la región occipital hasta un nivel de la primera vértebra lumbar. Se consideran ocho segmentos cervicales, doce torácicos o dorsales, cinco lumbares, cinco sacros y uno coccígeo. 1.2.1.1 Organización de la médula La médula contiene en su interior la materia gris que tiene forma de alas de mariposa, gracias a unas prolongaciones llamadas astas. A las astas posteriores llegan las raíces dor­sales o sensitivas con toda la información proveniente del entorno, y de las astas anteriores salen las raíces ventrales o motoras que conducen información motora hacia los ór­ganos efectores. La médula también está formada por la materia blanca, que rodea a la materia gris. Esta materia se distribuye en tres cordones: el cordón anterior, el cordón posterior y el cordón lateral. Su función es llevar los estímulos sensoriales a la cor­teza cerebral y transportar respuestas a los órganos efectores como músculos y glándulas (figura 10). 1.2.1.2 Transporte de información en la médula La médula contiene vías de información que llegan y vías de información que salen del cerebro. Las vías ascendentes están compuestas por los axones de las neuronas sensoriales que conducen la información sensitiva. La información sobre estímulos térmicos, táctiles y doloro­sos (exterocepción), componen la sensibilidad superficial. Un ejemplo de este tipo de sensibilidad puede ser el calor proveniente de una chimenea. Esta información ingresa por las astas posteriores de la médula y luego se comunica con una interneurona que cruza la información. Por último, as­ciende hacia el cerebro a través de cordones laterales y an­teriores y allí es interpretada hasta que, finalmente, genera una respuesta adecuada (figura 11). La sensibilidad profunda o propioceptiva que conduce in­formación de peso, vibración, dolor profundo, percepción de objetos como, por ejemplo, la ubicación espacial del pie o la mano. Esta información asciende por los cordones pos­teriores del mismo lado. Las vías descendentes están compuestas por los axones de neuronas motoras que conducen la respuesta hacia el órgano efector. Son muchas las vías descendentes del sistema ner­vioso central, una de las más importantes, es la vía pirami­dal. Esta vía desciende por el cordón lateral y termina en las astas anteriores del mismo lado, donde nacen las neuronas motoras inferiores que inervan los músculos. Esta vía per­mite el control de los movimientos voluntarios. 1.2.2 El encéfalo El encéfalo contenido en la cavidad craneana consta de tres secciones: el encéfalo anterior, el medio y el posterior. El encéfalo anterior o prosencéfalo contiene el cerebro, el hipotálamo y el hipocampo. El encéfalo medio o mesencéfalo incluye la sustan­cia reticular. El encéfalo posterior o rombencéfalo contiene el bulbo raquídeo, la protuberancia anular y el cerebelo (figura 12). 1.2.2.1 Funciones regulatorias del encéfalo El cerebro controla las respuestas motoras, las sensaciones, la memoria, el intelecto, la conciencia y el lenguaje. Está constituido por los hemis­ferios cerebrales, que son dos masas responsables de recibir, procesar y emitir la información que llega al organismo desde el exterior. El tálamo es una masa de sustancia gris ubicada en la zona media del ce­rebro. Es el centro de integración de las vías ascendentes y descendentes. El hipotálamo es una glándula localizada detrás del tálamo. Es el centro integrador del SNA y el SNC. Regula la temperatura corporal, el hambre, la sed, el reloj biológico y las respuestas endocrinas a través del control de la glándula hipófisis. El hipocampo es el centro que controla todos los comportamientos básicos como el deseo sexual y la ira, entre otros. Participa en el proceso de formación de memoria, ya que almacena recuerdos y los asocia con las experiencias previas. También se encarga de la orientación espacial. La sustancia reticular es un centro de asociación, ubicado a nivel de la protuberancia anular. Está relacionada con la visión, la audición, y los estados de conciencia. Regula mecanismos de sueño-vigilia, el tono muscular y algunos reflejos. También filtra informa­ción antes de que esta llegue a la parte conciente del cerebro así que permite que, por ejemplo, a pesar de que oigas ruido en la calle o música, puedas concentrarte en leer este libro. El bulbo raquídeo es la parte superior del tallo cerebral y está ubicado entre la médula es­pinal y el puente de Varolio. Es un sitio de asociación y de control de funciones involun­tarias como el ritmo cardiaco, la respiración, la secreción de jugos gástricos, la tos y la de­glución. La protuberancia o puente de Varolio, ubicada por encima del bulbo delante de los hemisferios cerebrales, es un sitio de asociación que transmite im­pulsos de un cerebelo a otro, y entre el bulbo y el mesen­céfalo. Colabora con el control de las funciones motoras y la El cerebelo es el centro que integra las funciones motoras y sensitivas; coordina el movimiento, el equilibrio y la postura. Gracias al cerebelo podemos realizar movimientos finos como enhebrar una aguja. 1.2.2.2 El cerebro El cerebro está constituido por los hemisferios cerebrales. Cada hemisferio contiene una capa externa de sustancia gris, compuesta por cuerpos celulares y dendritas, y una capa externa de sustancia blanca, compuesta por axones mielinizados que conectan varias partes del encéfalo. En la sustancia blanca existen unas masas de sustancia gris llamadas ganglios basales. La capa externa del cerebro se denomina corteza cerebral y es la responsable de procesar la infor­mación recibida, compararla con la información almacenada y transformarla en algo real y cons­ciente. La región superficial de la corteza cerebral presenta una serie de pliegues o circunvoluciones que aumentan su área. Los dos hemisferios están unidos e interrelacionados por una estructura compuesta por axones de neuronas llamada cuerpo calloso (figura 13). El hemisferio cerebral izquierdo es el responsable del habla, la escritura, la lógica, las matemáticas, el cálculo y el análisis; además controla las funciones motoras del lado de­recho del cuerpo. El hemisferio derecho por otro lado, es el responsable de los sentimientos, las habilidades artísticas y musicales, la memoria visual y la capacidad de síntesis. Este hemisferio controla el lado izquierdo del cuerpo (figura 14). El cerebro contiene cuatro lóbulos en cada hemisferio: el lóbulo occipital, el lóbulo frontal, el lóbulo parietal, y el lóbulo temporal. En ellos se procesa información sensitiva y mo­tora, y se desarrollan funciones mentales superiores como el cálculo, la memoria, el juicio, el raciocinio, la orientación, la lógica y el lenguaje, etc. El lóbulo occipital recibe e interpreta información de tipo visual. El lóbulo temporal lo realiza con información de tipo auditivo y permite el reconocimiento, identificación y nombramiento de objetos. Aquí, el centro de comprensión del lenguaje se encuentra en la región temporal izquierda o área de Wernicke. El hipocampo de este lóbulo permite la percepción olfativa. El lóbulo frontal regula la función motora, el habla, la in­teligencia y la personalidad. Permite que podamos pensar y planear situaciones y decisiones. Los centros de control superior del lenguaje hablado están en el área frontal iz­quierda o área de Broca. El lóbulo parietal integra las sen­saciones y el equilibrio y así mismo, controla el lenguaje. El cerebro alberga de este modo: dos lóbulos frontales, dos lóbulos parietales, dos lóbulos temporales y dos lóbulos oc­cipitales que se interconectan a través del cuerpo calloso y relacionan sus funciones de manera conjunta. Es por eso que, por ejemplo, al tiempo que vez un amigo en la calle, puedes sentirte feliz, recordar su nombre y pronunciarlo mientras mueves tus manos para saludarlo. 1.3 Sistema nervioso periférico El sistema nervioso periférico es el encargado de relacio­nar el sistema nervioso central con los órganos efectores. Se compone de receptores sensoriales, de los nervios que unen estos receptores con el SNC, y de los nervios que conectan al SNC con los efectores. El sistema nervioso periférico se divide en sistema nervioso autónomo (SNA) y sistema ner­vioso somático. Los nervios del sistema periférico son: 12 pares de nervios craneanos, que son los que están conectados con el encéfalo, 31 pares de nervios raquídeos o espinales, que son los que están conectados con la médula espinal y los troncos simpáti­cos con sus ramas y ganglios asociados. Los pares de nervios craneanos son nervios que se ori­ginan en el encéfalo. Estos son: I. olfatorio; II. óptico; III. motor ocular común; IV. troclear o patético; V. trigémino; VI. motor ocular externo; VIL facial; VIII. auditivo; IX. glo- sofaríngeo; X. vago; XI. espinal y XII. hipogloso (figura 15). Los pares de nervios raquídeos o espinales son nervios que se originan en la médula espinal, atraviesan los orificios vertebrales y se distribuyen por todo el cuerpo (figura 16). Las raíces dorsales y ventrales de la médula espinal se unen en el punto en que los nervios atraviesan los orficios verte­brales y conforman un tronco nervioso que conduce infor­mación tanto sensitiva como motora. Las ramas ventrales de los nervios espinales forman redes enmarañadas llamadas plexos que se encuentran en el cue­llo, los hombros y la pelvis. Los nervios que emergen de un mismo plexo constan de neuronas que se originaron en varios nervios espinales dis­tintos. Por eso, es posible recoger la información originada en una parte del cuerpo y transmitir una respuesta en otra parte muy distante. Estos nervios dan origen a otros nervios de tipo periférico. Existen plexos a nivel cervical, braquial, lumbar y sacrococcí- geo. El plexo cervical proviene de las raíces primera a cuarta (C1 a C4) e inerva la región de cabeza y cuello. El plexo braquial va de las raíces cuarta y quinta cervical hasta la primera dorsal (C5 a Ti), e inerva los miembros superiores. El plexo lumbar va desde la décimasegunda raíz torácica a la cuarta lumbar (T12 a L4), y es el encargado de inervar la parte abdominal, la parte anterior y lateral de los miembros inferiores y los genitales. El plexo sacrococcígeo, se extiende desde la quinta raíz lumbar hasta la cuarta raíz sacra (L5 a S4) y es el responsable de inervar la parte posterior de los miembros inferiores y la zona de los esfínteres. A nivel torácico, no se crea plexo sino que emergen nervios torácicos responsables de esta región y parte de la abdominal. 1.3.1 Sistema nervioso autónomo El sistema nervioso autónomo o vegetativo (SNA) comprende porcio­nes del sistema nervioso central y periférico. Este sistema recibe infor­mación proveniente de los órganos internos y genera respuestas reflejas que controlan la actividad de los mismos. La acción de este sistema es de tipo involuntario. Sus centros reguladores se encuentran en la médula espinal, el tallo cerebral, el hipotálamo y la corteza cerebral. El sistema nervioso autónomo controla las funciones vitales del orga­nismo como la frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción; el diámetro de los vasos sanguíneos, ya sea dilatándolos o contrayéndolos; el tono del músculo liso presente en varios órganos, como el intestino, y el grado de dilatación de los músculos bronquiales, permitiendo el ingreso adecuado de aire hacia los pulmones. Este sistema influye también en el poder de acomodación del ojo, el ta­maño de la pupila, y también en el control de la secreción de glándulas exocrinas y endocrinas que regulan funciones de digestión, metabo­lismo, respiración y circulación sanguínea. El sistema incluye fibras sensoriales que van desde la periferia hacia el SNC y que transmiten información visceral, vasomotora y respiratoria a través de nervios autonómicos, que luego atraviesan los ganglios autóno­mos y confluyen en la médula, el tallo y el hipotálamo. El SNA funcionalmente incluye dos sistemas: el simpático y el parasimpático, los cuales ejercen accio­nes contrarias de modo que mantienen el equilibrio en su funcionamiento. El sistema simpático está formado por un conjunto de ganglios ubicados en las regiones espinal, torácica y lumbar, y es el responsable de activar el organismo y prepararlo para responder ante una situación de estrés. Su funcionamiento se asocia con acciones que con­sumen energía. Por eso, sus neurotransmisores son la noradrenalina y la adrenalina que estimulan el au­mento en la concentración de glucosa en la sangre para que esté disponible en situaciones enérgicas. El sistema simpático genera respuestas de tipo global. El sistema parasimpático está formado por ganglios ubicados en las regiones espinal y sacra. Su neuro­transmisor es la acetilcolina, inhibidora del músculo cardiaco. Este sistema, contrario al sistema simpático, busca al­macenar energía, de modo que se asocia con activida­des de calma, reposo y mantenimiento del organismo, como la lenta respiración y el calmado ritmo cardiaco durante el sueño. La respuesta que genera este sistema es de tipo local. LABORATORIO DE CIENCIAS Comprueba cómo reaccionas ante diversos estímulos Objetivo Desarrollar habilidades para realizar comprobaciones, variables en un experimento. ESTRATEGIA DE INVESTIGACIÓN Objetivo HIPÓTESIS Los científicos permanentemente rea­lizan experimentos para verificar que los conceptos emitidos acerca de un proceso o fenómeno son acertados. La comprobación brinda argumen­tos a los científicos para continuar las investigaciones tomando como base los conceptos validados. HIPÓTESIS Los científicos permanentemente rea­lizan experimentos para verificar que los conceptos emitidos acerca de un proceso o fenómeno son acertados. La comprobación brinda argumen­tos a los científicos para continuar las investigaciones tomando como base los conceptos validados. Antes de realizar la práctica piensa en las siguientes preguntas: ¿Cómo sueles reaccionar si te lanzan una pelota en forma sorpresiva? ¿Puedes agarrar una moneda que se encuentra en el dorso de tu mano y, con esta misma mano, sin hacerla saltar? Escribe en tu informe una hipótesis al respecto. Materiales Monedas - alfileres - lápiz – papel – cronometro – pelota Procedimiento Trabaja en pareja. Extiende un brazo hacia delante, con la palma de la mano hacia abajo. Luego coloca una moneda en el centro. Inclina la mano hacia abajo lentamente, de modo que la moneda se deslice. Vol­tea la mano rápidamente para atrapar la moneda cuando esté cayendo. Pídele a tu compañero que tome el tiempo que tardas en atrapar la moneda. Hagan cinco intentos cada uno y anoten cuántas veces la atraparon (ver fotografía). Compara tus resultados con los de tu compañero y determina quién tuvo el menor tiempo de reacción. Extiende los brazos hacia delante y, con las palmas hacia arriba, pide a un compañero que coloque sus palmas sobre las tuyas sin tocarse. Quien tiene las palmas hacia arriba tratará de pegar suavemente en las manos de su compañe­ro, que tratará de retirarlas para evitar el golpe. Repite la actividad invirtiendo los roles. Realicen cinco intentos cada uno y tomen el tiempo (ver fotografía). Sin que tu compañero se dé cuenta, lánzale una pelota, esperando que la atra­pe. Toma el tiempo que tarda en reaccionar para tratar de atrapar la pelota. Luego inviertan los roles.

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