Como funciona nuestro cerebro

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El cerebro es un órgano complejo que controla el pensamiento, la memoria, las emociones, el tacto, la motricidad, la visión, la respiración, la temperatura, el hambre y todos los procesos que regulan nuestro cuerpo. El cerebro y la médula espinal que se extiende desde él constituyen el sistema nervioso central, o SNC.
El cerebro, que pesa alrededor de un kilo en un adulto medio, tiene un 60% de grasa. El 40% restante es una combinación de agua, proteínas, carbohidratos y sales. El cerebro en sí no es un músculo. Contiene vasos sanguíneos y nervios, incluyendo neuronas y células gliales.
La materia gris y la materia blanca son dos regiones diferentes del sistema nervioso central. En el cerebro, la materia gris se refiere a la parte más oscura y externa, mientras que la materia blanca describe la sección más clara e interna que se encuentra debajo. En la médula espinal, este orden se invierte: la materia blanca está en el exterior y la materia gris se encuentra en el interior.
La materia gris está compuesta principalmente por los somas de las neuronas (los cuerpos celulares centrales y redondos), y la materia blanca está formada principalmente por los axones (los largos tallos que conectan las neuronas entre sí) envueltos en mielina (una capa protectora). La diferente composición de las partes de las neuronas es la razón por la que ambas aparecen como tonos separados en ciertas exploraciones.

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El cerebro humano es el órgano central del sistema nervioso humano y, junto con la médula espinal, constituye el sistema nervioso central. El cerebro está formado por el encéfalo, el tronco cerebral y el cerebelo. Controla la mayor parte de las actividades del cuerpo, procesando, integrando y coordinando la información que recibe de los órganos de los sentidos y tomando decisiones sobre las instrucciones que se envían al resto del cuerpo. El cerebro está contenido y protegido por los huesos del cráneo.
El cerebro está protegido por el cráneo, suspendido en el líquido cefalorraquídeo y aislado del torrente sanguíneo por la barrera hematoencefálica. Sin embargo, el cerebro sigue siendo susceptible de sufrir daños, enfermedades e infecciones. Los daños pueden ser causados por un traumatismo o por una pérdida de riego sanguíneo conocida como accidente cerebrovascular. El cerebro es susceptible de sufrir trastornos degenerativos, como la enfermedad de Parkinson, las demencias, incluida la enfermedad de Alzheimer, y la esclerosis múltiple. Los trastornos psiquiátricos, como la esquizofrenia y la depresión clínica, se consideran asociados a disfunciones cerebrales. En el cerebro también pueden aparecer tumores, tanto benignos como malignos, que en la mayoría de los casos se originan en otras partes del cuerpo.

Entendiendo… su cerebro

La lombriz de laboratorio, más conocida técnicamente como Caenorhabditis elegans, alberga 302 neuronas y 7.000 conexiones entre esas neuronas en su cuerpo microscópico. En los últimos años, los investigadores han cartografiado y descrito minuciosamente todas esas conexiones. Y todavía no entendemos del todo cómo funcionan todas ellas en sinergia para dar lugar a los comportamientos del gusano.
Los humanos tenemos aproximadamente 86.000 millones de neuronas en el cerebro, entrelazadas por unos 100 billones de conexiones o sinapsis. Es una tarea abrumadora entender los detalles de cómo funcionan esas células, y mucho menos cómo se unen para conformar nuestros sistemas sensoriales, nuestro comportamiento, nuestra conciencia.
Con motivo de la Semana de la Concienciación sobre el Cerebro 2019, pedimos a Koch y a sus colegas del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro, una división del Instituto Allen, que reflexionen sobre lo mucho que todavía no sabemos sobre el cerebro -nuestro desconocimiento del cerebro, por así decirlo- y cómo estos equipos de investigación están tratando de resolver esos misterios.
El cerebro se compone, obviamente, de materia gris y materia blanca, tejido cerebral y sus interconexiones o haces de axones. Si se observa más de cerca, se pueden distinguir las neuronas y la glía (el otro tipo de célula cerebral). Pero estamos lejos de comprender todos los tipos de neuronas y otras células cerebrales a nivel de lo que hacen.

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El cerebro humano

Constantemente relacionamos cosas diferentes: niños nuevos y sus nombres, caras y voces, huevos verdes y jamón. ¿Cómo lo consigue nuestro cerebro? El objetivo de este estudio era entender cómo el cerebro crea estos vínculos. ¿Qué ocurre en las células cerebrales cuando aprendemos que dos cosas (por ejemplo, un niño nuevo y su nombre) van juntas? En un experimento pedimos a los participantes humanos que aprendieran a relacionar diferentes elementos. A medida que los participantes aprendían estos vínculos, descubrimos que las células nerviosas de sus cerebros también vinculaban estos elementos. Estas células nerviosas se encontraban en una región del cerebro llamada hipocampo. En este artículo, explicaremos primero cómo es posible escuchar las células nerviosas del cerebro humano. A continuación, mostraremos algunos ejemplos de las respuestas de estas células nerviosas y, por último, cómo las células pueden relacionar diferentes elementos.
El objetivo de nuestro estudio era entender cómo el cerebro relaciona diferentes cosas. Imagina que tu amigo tiene un nuevo perro. Tu cerebro aprende rápidamente este nuevo vínculo entre tu amigo y el perro. Cada vez que ve este perro, sabe que pertenece a su amigo. Queríamos entender cómo las células nerviosas del cerebro almacenan estos vínculos. Como explicamos a continuación, cuando miras cosas diferentes, algunas células nerviosas del cerebro se activan. Nuestra hipótesis era que, al conocer el vínculo entre tu amigo y su perro, las mismas células nerviosas se encenderían tanto para tu amigo como para su perro.