Cerebro Estructura y función de las personas con trastorno bipolar: maniquíes

La localización del trastorno bipolar en el cerebro es casi tan difícil como encontrar un seguro de salud asequible. Los estudios de imágenes cerebrales han encontrado pocos cambios consistentes cuando se observan estructuras cerebrales grandes. Han tenido mucho más éxito al analizar los cambios a nivel celular y, en particular, a los cambios funcionales en las células y grupos de células en áreas cerebrales particulares.

Aquí hay un poco de anatomía y fisiología cerebral básica que ayuda a explicar la investigación.

Disección del cerebro

Al observar todo el cerebro humano desde el exterior, como se muestra, se ven los hemisferios cerebrales (las secciones grandes, no etiquetadas en la figura, que comprenden la mayor parte del cerebro), el cerebelo (la pequeña bola hacia la parte posterior de los hemisferios) y el tronco encefálico (una estructura larga y delgada que sale del cerebro y lo conecta a la médula espinal). Los hemisferios cerebrales se dividen en cuatro secciones que cumplen funciones ampliamente diferentes: el lóbulo frontal, el lóbulo parietal, el lóbulo temporal y el lóbulo occipital.

Crédito: Ilustración de Kathryn Born, MAThe cerebro humano desde el exterior mirando hacia adentro.

Cuando abres el cerebro, separando los dos hemisferios en dos partes iguales, y miras adentro, tú ver una cantidad de estructuras cerebrales dentro de los hemisferios. Dentro de la capa externa, los investigadores han identificado varias áreas celulares relacionadas con diferentes funciones. Varias de estas áreas aparecen con frecuencia en estudios de trastorno bipolar, que incluyen la corteza prefrontal y la corteza córtectiva anterior . Debajo de la gran capa externa hay varias estructuras, algunas de las cuales son bastante importantes en la investigación del trastorno bipolar, como el tálamo, el hipotálamo, el hipocampo y la amígdala.

Crédito: Ilustración de Kathryn Born, MAEn el interior del cerebro humano.

Explorando las funciones de diferentes áreas del cerebro

Ahora que tiene una vista de pájaro del cerebro, considere las funciones de algunas de estas áreas:

• Hemisferios cerebrales: Los hemisferios cerebrales incluyen la mayoría de las partes de pensamiento y planificación del cerebro, así como las áreas importantes para la entrada sensorial y el aprendizaje y la memoria. Las áreas son las siguientes:

  • El lóbulo frontal es el ejecutivo del cerebro, que sirve para coordinar y administrar las muchas funciones dentro del cuerpo y el cerebro.

  • El lóbulo parietal está involucrado en el manejo de las experiencias sensoriales, además de desempeñar un papel en muchas otras funciones.

  • El lóbulo temporal está involucrado en el olfato y la entrada sensorial auditiva, el habla y el lenguaje, y la memoria y el aprendizaje.

  • El lóbulo occipital es el centro para procesar estímulos visuales.

Todas estas áreas realizan muchas otras funciones, también, y las funciones pueden superponerse entre áreas.

• Cerebelo: El cerebelo parece administrar el ajuste fino de los movimientos complejos y también parece estar involucrado en la regulación del pensamiento, el lenguaje y las respuestas del estado de ánimo.

• Tronco cerebral: El tronco encefálico maneja los mecanismos básicos de supervivencia, como la respiración y los latidos cardíacos, y está involucrado en el manejo de la conciencia, el estado de alerta y los ciclos de sueño / vigilia.

• Corteza cerebral: La corteza cerebral es la capa externa de las células cerebrales en los hemisferios. Se considera que es el sitio de pensamiento de nivel superior, coordinando la información entrante y generando movimiento, acciones y pensamientos. Se divide en varias áreas más pequeñas asociadas con tipos específicos de funciones.

• Corteza prefrontal: La corteza prefrontal es una sección de la corteza cerebral que está altamente desarrollada y participa en la regulación del pensamiento y el comportamiento complejos; se considera un centro de juicio y planificación.

• Hipocampo: El hipocampo se encuentra en la corteza (subcortical) y es especialmente importante en el aprendizaje y la memoria.

• Tálamo: El tálamo es una estructura que se encuentra debajo de la corteza (subcortical) que sirve como estación repetidora para la entrada sensoriomotora, transportándola a áreas de la corteza. También regula el sueño, la conciencia y los niveles de alerta.

• Hipotálamo: El hipotálamo también es subcortical y regula muchos mecanismos de supervivencia como hambre / sed y ciclos de sueño / vigilia y energía, todos los componentes de ritmos circadianos - físico, patrones mentales y de comportamiento que ocurren en ciclos de aproximadamente 24 horas.

• Amígdala: La amígdala, otra área subcortical, es un jugador importante en la reacción del cerebro a las emociones.

• Sistema límbico: El término sistema límbico se usa para describir varias áreas cerebrales importantes para la función emocional. La lista de áreas puede ser diferente en diferentes libros de texto, pero el hipocampo, el tálamo, el hipotálamo y la amígdala se consideran componentes principales de este sistema.

• Córtex cingulado anterior: El córtex cingulado anterior es una parte de la corteza que tiene fuertes asociaciones entre la corteza prefrontal y el sistema límbico y se cree que desempeña un papel importante en la regulación de la resistencia emociones.

Viendo el cerebro bajo un microscopio

El cerebro tiene varias capas. La capa externa del cerebro se conoce como la corteza , a menudo denominada materia gris. La capa debajo de la corteza es una red de fibras que conectan diferentes áreas del cerebro que a menudo se conoce como la sustancia blanca. Las fibras están protegidas y aisladas por una capa llamada vaina de mielina . Dentro del cerebro hay un sistema de cavidades, que incluye espacios llamados ventrículos, que producen, circulan y luego vuelven a absorber líquido cefalorraquídeo. Este líquido actúa como un amortiguador mecánico en el cerebro, pero también aporta nutrientes y filtra los desechos nuevamente en el torrente sanguíneo.

Otro componente importante de la anatomía del cerebro se compone de las células que componen todas estas estructuras. Las células cerebrales incluyen neuronas y glía .

• Las neuronas forman el sistema de telecomunicaciones en el cerebro y el cuerpo, dictando funciones corporales mediante la generación, el envío y la reacción a señales electroquímicas.

• Las células gliales, alguna vez se pensó que eran solo una red de apoyo para las neuronas, juegan un papel importante en la función cerebral y en los sistemas de comunicación y reacción del cerebro.

La materia gris de la corteza incluye los cuerpos celulares (sección central) y las dendritas (uno de los extremos de conexión) de las neuronas, así como las células gliales. La sustancia blanca está formada por los axones (otro tipo de extremo de conexión) de las neuronas.

Comprender cómo se comunican las células cerebrales

Las neuronas se comunican entre sí de muchas maneras diferentes, pero la comunicación ocurre principalmente a través de la sinapsis - el espacio entre las neuronas o entre las neuronas y otras células, como una glándula o celula muscular. El tipo de comunicación más común ocurre cuando un extremo de la neurona (a menudo el axón, pero no siempre) libera un mensajero químico en la sinapsis (como se muestra). La siguiente célula (a menudo la dendrita de otra neurona) recibe el mensajero químico.

Los receptores en el exterior de la segunda celda se enganchan en el mensajero químico. Las células tienen muchos tipos diferentes de receptores para todos los mensajeros químicos; el tipo de receptor influye en cómo se recibe y procesa el mensaje y cómo se transmiten las instrucciones a la segunda célula. Después de que un mensajero químico ocupa el receptor, puede generar muchas respuestas diferentes en la célula receptora, dependiendo del mensajero químico y del tipo de receptor. Una vez que el mensajero ha hecho su trabajo, se libera del receptor y luego vuelve a la primera célula, un proceso llamado recaptación . En el cerebro, los mensajeros químicos a menudo se denominan neurotransmisores.

Crédito: Ilustración de Kathryn Born, comunicación de MAC a célula a través de neurotransmisores.

Las células del sistema nervioso se comunican más allá de la sinapsis; por ejemplo, los productos químicos llamados neuropéptidos se comunican entre las células pero no a través de las sinapsis. De gran importancia en la investigación actual sobre el trastorno bipolar es la comunicación entre las células gliales y las neuronas.

Las interrupciones en estos sistemas de comunicación pueden ser al menos tan importantes como los problemas en las transmisiones de neurona a neurona. La comunicación intracelular (dentro de la célula) también puede desempeñar un papel.