Hay algo que late en este momento dentro de tu cuerpo, sin que tú lo hayas pedido, sin que lo hayas pensado, sin que lo hayas ordenado. Tu corazón bombea, tus pulmones se expanden, tus ojos procesan estas palabras y todo ocurre de forma simultánea, coordinada, silenciosa. Lo que la mayoría de las personas nunca se detiene a contemplar [música] es que detrás de cada uno de esos actos existe una red de comunicación tan sofisticada, tan veloz y tan antigua, que ninguna tecnología humana ha logrado replicarla con fidelidad.
Esa [música] red tiene nombre, se llama sistema nervioso. Y lo que lo hace verdaderamente extraordinario no es su tamaño, ni siquiera su velocidad. [música] Es el hecho de que su diseño resuelve en fracciones de segundo problemas que tomarían horas a cualquier supercomputadora.
La pregunta que vale la pena hacerse no es, ¿qué hace el sistema nervioso? La pregunta es, ¿cómo lo hace? ¿Y por qué?
Cuando falla, todo lo demás también falla. Para entender el sistema nervioso, hay que comenzar por donde casi nadie comienza, no por el cerebro, sino por el problema que el sistema nervioso vino a resolver. Imagina un organismo pluricelular en sus primeras formas evolutivas.
tiene células que necesitan coordinarse. Algunas deben contraerse, otras deben secretar sustancias, otras deben detectar cambios en el entorno. En un organismo microscópico de pocas células, la [música] comunicación química directa entre células es suficiente.
Pero en cuanto el organismo crece, en cuanto la distancia entre el pie y la cabeza se mide en centímetros, [música] luego en decímetros, luego en metros, la química sola ya no alcanza. Las señales químicas son lentas. La difusión molecular es impredecible a grandes distancias.
El organismo necesita algo diferente. Necesita un sistema de [música] cables, un sistema de señales eléctricas que viajen rápido, que sean precisas, que lleguen exactamente a donde deben llegar. Eso es en esencia [música] lo que el sistema nervioso representa en la historia de la vida, la solución evolutiva al problema de la coordinación a distancia.
[música] El sistema nervioso humano está dividido en dos grandes territorios. [música] El primero es el sistema nervioso central, que comprende el encéfalo y la médula espinal. El segundo es el sistema nervioso periférico, que incluye todos los nervios que se extienden desde ese centro hacia el resto del cuerpo, los órganos, la piel, [música] los músculos, las víceras.
Pero esta división, aunque útil como mapa, puede ser engañosa, porque el sistema nervioso no funciona en compartimentos separados. Funciona como una red continua donde cada región influye sobre las demás, donde el cerebro modifica lo que la médula espinal hace y donde los nervios periféricos envían información constante de vuelta al centro. Para entenderlo de verdad, hay que bajar un nivel, hay que llegar a la célula que lo hace posible, hay que hablar de la neurona.
La neurona es, sin exageración una de las células más singulares que la evolución ha producido. No se parece a ninguna otra célula del cuerpo. Tiene un cuerpo celular llamado soma, donde vive el núcleo y la mayor parte de la maquinaria metabólica.
Desde ese soma se extienden ramificaciones llamadas dendritas que funcionan como antenas receptoras, capturan señales de otras neuronas y las conducen hacia el cuerpo celular. Y luego existe una prolongación diferente, más [música] larga, a veces extraordinariamente larga, llamada axón. El axón es la vía de salida.
Es por donde la neurona envía su propia señal hacia otras células. [música] Un solo axón puede medir desde unos pocos micrómetros hasta más de 1 m de longitud, como en el caso de las neuronas motoras que conectan la médula espinal con los músculos del pie. es proporcionalmente una de las estructuras más elongadas que existen en la biología.
Ahora bien, la pregunta que define al sistema nervioso es esta: ¿cómo viaja la señal? Y aquí es donde el diseño se vuelve sorprendente. Las neuronas no funcionan como cables de cobre.
No conducen electricidad en el sentido en que lo hace un circuito electrónico. Lo que conducen es un fenómeno electroquímico llamado potencial de acción. Y entender el potencial de acción es entender el lenguaje fundamental del sistema nervioso.
En reposo, una neurona mantiene una diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de su membrana. El interior es más negativo que el exterior, aproximadamente en unos 70 mV. Esta diferencia se mantiene gracias al trabajo constante de proteínas especializadas en la membrana, principalmente la bomba sodio potasio, que mueve iones de sodio hacia afuera e iones de potasio hacia adentro en una proporción asimétrica.
Este estado se llama potencial de membrana en reposo. Cuando la neurona recibe suficientes señales estimuladoras desde sus dendritas, algo cambia en el soma. Los canales de sodio dependientes de voltaje que están cerrados en reposo comienzan a abrirse.
El sodio, que está en alta concentración fuera de la célula entra rápidamente. El interior de la membrana se vuelve positivo. [música] Esta inversión de carga se propaga a lo largo del axón como una ola.
Los canales de sodio en una región del Axón se abren, [música] provocan que los canales de la región siguiente también se abran y así sucesivamente hasta que la señal llega al extremo del axón. Esto es el potencial de acción y ocurre en milisegundos. Lo que hace aún más notable a este sistema [música] es que los axones más importantes del cuerpo no están desnudos.
están envueltos en una sustancia llamada mielina, producida por células especializadas llamadas células de shuan en el sistema periférico y oligodendrocitos en el sistema central. [música] La mielina actúa como un aislante eléctrico, pero no cubre el axón de [música] forma continua, lo cubre en segmentos, dejando pequeñas interrupciones llamadas nodos de rambier. En estas neuronas mielinizadas, el potencial de acción no viaja lentamente de punto en [música] punto, salta de nodo en nodo.
Este mecanismo se llama conducción saltatoria y multiplica la velocidad de conducción de forma dramática. Una fibra nerviosa sin mielina puede conducir señales a unos 2 m por segundo. Una fibra mielinizada puede hacerlo a más de 100 m por segundo.
La diferencia entre poder retirar la mano de una fuente de calor [música] antes de sufrir una quemadura grave o no poder hacerlo depende en parte de esta [música] velocidad. Cuando el potencial de acción llega al extremo del axón, enfrenta un problema. Entre una neurona y la siguiente no hay contacto físico directo.
Existe un [música] espacio microscópico llamado sinapsis o más precisamente hendidura sináptica. Y en ese espacio, el lenguaje eléctrico debe traducirse a un lenguaje químico. El extremo [música] del axón libera moléculas llamadas neurotransmisores que difunden a través de la hendidura y se unen a receptores en la membrana de la neurona siguiente.
Dependiendo del tipo de neurotransmisor y del tipo de receptor, la señal puede ser excitatoria, es decir, puede aumentar la probabilidad de que la neurona siguiente genere su propio potencial de acción o puede ser inhibitoria. reduciendo esa probabilidad. Esta negociación continua entre señales excitatoria e inhibitorias es lo que da al sistema nervioso su capacidad de procesar información, de filtrar, [música] de priorizar, de ignorar lo irrelevante y de amplificar lo importante.
Los neurotransmisores son extraordinariamente diversos. La acetilcolina fue el primero en ser identificado a principios del siglo XX y actúa en la unión entre neuronas motoras y músculos, siendo responsable de cada contracción muscular voluntaria. La dopamina participa en los circuitos de recompensa, motivación y movimiento, y su disfunción está relacionada con condiciones como la enfermedad de Parkinson y las adicciones.
La serotonina modula el estado de ánimo, el sueño y el apetito, y es el objetivo de muchos antidepresivos modernos. El glutamato es el neurotransmisor excitatorio más abundante del sistema nervioso central. El ácido gama aminobutírico conocido como GABA, es el inhibitorio más común.
Y la lista continúa con decenas de moléculas que actúan en circuitos específicos con funciones precisas y muchas veces con consecuencias sistémicas amplias cuando algo falla. Ahora bien, todo este sistema de neuronas, axones, sinapsis y neurotransmisores existe organizado en estructuras mayores que cumplen funciones específicas. El encéfalo humano contiene aproximadamente 86,000 millones de neuronas, aunque este número ha sido revisado y debatido en la literatura científica reciente.
[música] Lo que resulta aún más impresionante es que el número de conexiones sinápticas entre esas neuronas se estima en el orden de los 100 billones. Un [música] billón es un millón de millones. El cerebro no es entonces simplemente un depósito de células.
Es una red de una complejidad que desafía cualquier analogía tecnológica disponible. Dentro del encéfalo, la corteza cerebral es la región que más se asocia con las funciones [música] cognitivas humanas. El pensamiento, el lenguaje, la planificación, la percepción consciente, la toma de decisiones.
Está dividida en dos hemisferios conectados por el cuerpo calloso. Y en cada hemisferio existen regiones especializadas, los lóbulos, que procesan tipos específicos de información. [música] El óvulo occipital procesa la visión.
El temporal está implicado en el lenguaje y la memoria. El parietal integra información sensorial. El frontal gestiona las funciones ejecutivas y el control motor voluntario.
Pero estas especializaciones no deben entenderse [música] como divisiones rígidas. La investigación moderna muestra que las funciones complejas emergención entre múltiples regiones, no del dominio exclusivo de una sola. [música] Por debajo de la corteza existen estructuras más antiguas evolutivamente.
El sistema límbico que incluye el hipocampo y la amígdala está profundamente involucrado en la memoria y las emociones. El hipocampo es esencial para la formación de nuevos recuerdos a largo plazo. Cuando esta estructura se daña, como ocurre en las etapas tempranas de la enfermedad de Alzheimer, la persona puede retener memorias antiguas, pero es incapaz de consolidar nuevas experiencias.
La amígdala, por su parte, procesa las respuestas de miedo y alerta y actúa como un sistema de evaluación rápida de amenazas. Es la estructura que, [música] antes de que la corteza haya terminado de analizar una situación, ya ha desencadenado una respuesta de alarma en el cuerpo. El cerebelo, ubicado en la parte posterior e inferior del encéfalo, coordina el movimiento y el equilibrio.
[música] No inicia los movimientos voluntarios, pero los afina. Recibe información de los músculos, las articulaciones y los órganos del equilibrio y ajusta continuamente las señales motoras para que los movimientos sean precisos, fluidos y coordinados. Cuando el cerebelo está dañado, los movimientos se vuelven descoordinados, inestables, como si el sistema de corrección de errores hubiera sido desconectado.
El tronco del encéfalo, que conecta el cerebro con la médula espinal alberga los centros de control de funciones vitales automáticas. la respiración, la frecuencia cardíaca, la presión arterial, el ciclo de sueño y vigilia. Estas funciones no requieren atención consciente precisamente porque están reguladas en este nivel, por debajo del umbral de la conciencia.
Son las funciones que el cuerpo ejecuta incluso mientras duermes, incluso mientras estás inconsciente, porque interrumpirla significaría la muerte en minutos. La medula espinal, que desciende desde el tronco del encéfalo a través del canal vertebral cumple dos funciones principales. La primera es ser el canal de comunicación entre el cerebro y el resto del cuerpo.
Las señales motoras bajan por la médula hacia los músculos y las señales sensoriales suben desde la periferia hacia el cerebro. La segunda función, y esta es menos conocida, es la de procesar respuestas reflexas sin necesidad de consultar al cerebro. Cuando tocas algo muy caliente, la señal viaja desde la mano hasta la médula espinal, donde un circuito local ya ha activado los músculos que retirarán la mano antes de que la información haya alcanzado la corteza cerebral.
La sensación de dolor llega a la conciencia una fracción de segundo después de que la mano ya se ha movido. El reflejo es en este sentido, más rápido que la percepción. El sistema nervioso periférico extiende este centro de [música] control hacia todos los tejidos del cuerpo.
Está dividido en dos grandes componentes funcionales. [música] El sistema somático controla los músculos esqueléticos de forma voluntaria e informa sobre las sensaciones del ambiente externo, el tacto, la temperatura, el dolor, la presión. El sistema autónomo, en cambio, regula los órganos internos de forma involuntaria y a su vez se divide en dos ramas con efectos casi opuestos.
La rama simpática prepara al cuerpo para la acción, aumentando la frecuencia cardíaca, dilatando las pupilas, [música] enviando sangre a los músculos, inhibiendo la digestión. La rama parasimpática hace lo contrario. Promueve el descanso, la digestión y la recuperación, disminuyendo la frecuencia cardíaca y activando los procesos de mantenimiento interno.
Estas dos ramas no se excluyen mutuamente. Operan en equilibrio continuo, ajustando el estado fisiológico del cuerpo según las demandas del momento. Existe además un tercer componente del sistema nervioso [música] autónomo que ha ganado atención creciente en la investigación reciente, el sistema nervioso entérico.
Se trata de una red de neuronas que [música] recubre completamente el tubo digestivo desde el esófago hasta el recto, con una cantidad de neuronas que se estima [música] entre 200 y 600 millones. Esto ha llevado a algunos investigadores a referirse al intestino como el segundo cerebro, aunque este término debe entenderse con cautela, [música] ya que las funciones del sistema entérico son distintas y mucho más limitadas que las del encéfalo. Sin embargo, el sistema entérico puede funcionar de forma autónoma en ausencia de señales del sistema nervioso central.
Y la comunicación bidireccional entre el intestino y el cerebro, conocida como el eje intestino cerebro, es un área activa de investigación que sugiere influencias entre la microbiota intestinal, el estado emocional y la función cognitiva. Hay evidencia que indica que esta vía de comunicación puede estar implicada en condiciones como la ansiedad y la depresión, aunque los mecanismos exactos siguen siendo objeto de estudio. Una de las ideas que dominó la medicina durante décadas fue que el sistema nervioso central adulto es esencialmente incapaz de regenerarse.
A diferencia de otros tejidos como la piel o el hígado, se creía que las neuronas del cerebro adulto no podían reemplazarse ni regenerarse después de una lesión. Esta creencia ha sido parcialmente revisada. Desde finales del siglo XX, [música] la investigación ha acumulado evidencia de que en algunas regiones específicas del cerebro adulto, como el hipocampo, sí existe generación de nuevas neuronas, un proceso llamado neurogénesis adulta.
[música] La magnitud y relevancia funcional de este proceso en humano sigue siendo debatida, pero ha cambiado la forma en que los investigadores piensan sobre la plasticidad cerebral, el concepto de neuroplasticidad, la capacidad del sistema nervioso de reorganizarse formando nuevas conexiones sinápticas en respuesta a la experiencia. El aprendizaje o la lesión es hoy uno de los fundamentos de la neurociencia moderna y de muchas aproximaciones terapéuticas en la rehabilitación neurológica. Las enfermedades del sistema nervioso ilustran a través de su ausencia la importancia de cada uno de sus componentes.
La esclerosis [música] múltiple destruye la mielina del sistema nervioso central y con ella la velocidad y fidelidad de la conducción nerviosa. El resultado es una pérdida progresiva de funciones motoras, sensoriales [música] y cognitivas que varía enormemente entre individuos dependiendo de qué regiones y qué fibras resultan afectadas. La enfermedad de Parkinson resulta de la degeneración de neuronas dopaminérgicas en una región subcortical llamada sustancia [música] negra y se manifiesta en temblor, rigidez muscular y lentitud de movimientos.
Una demostración de cuánto depende el movimiento fluido de un neurotransmisor específico en un circuito específico. El accidente cerebrovascular, cuando una arteria cerebral se obstruye o se rompe, puede borrar en minutos funciones que tomaron décadas en construirse. [música] Y la epilepsia muestra que el equilibrio entre excitación e inhibición neuronal no es un estado dado, sino uno que el sistema nervioso mantiene activamente y que puede romperse.
Hay algo en el sistema nervioso que la ciencia todavía no ha resuelto [música] y vale la pena nombrarlo con honestidad. La conciencia, esa experiencia subjetiva de ser, de sentir, de percibir el mundo desde un punto de vista en primera persona, sigue siendo uno de los problemas más profundos y no resueltos de la neurociencia y la filosofía. Sabemos que la conciencia requiere de la actividad del cerebro, que ciertas lesiones la alteran, que ciertos estados fisiológicos la modifican, pero no sabemos por qué la actividad de las neuronas genera experiencia subjetiva.
¿Por qué el movimiento de iones a través de membranas da lugar a la sensación del rojo o al dolor de la pérdida o a la emoción de la música? Este problema, conocido como el problema difícil de la conciencia permanece abierto. Investigadores en neurociencia, física, filosofía de la mente y matemáticas continúan explorando posibles marcos explicativos sin que ninguno haya alcanzado consenso.
[música] Lo que sí sabemos con una precisión creciente es que el sistema nervioso humano es el producto de cientos de millones de años de presión evolutiva, que sus estructuras más antiguas, las que regulan la respiración y el ritmo cardíaco, son compartidas con vertebrados que habitaron la Tierra mucho antes que nuestra especie, que la corteza cerebral con sus capas y su organización columnar [música] es una innovación más reciente y que el óvulo frontal con su capacidad de planificación y control de impulsos alcanzó en humanos un desarrollo sin precedentes en el reino animal. Cada estructura tiene una historia. Cada circuito resuelve un problema que la evolución planteó y el resultado final.
El encéfalo humano con sus 86,000 millones de neuronas y sus 100 billones de conexiones es la estructura más compleja que conocemos en el universo observable. La próxima vez que tu mano se mueva antes de que decidas moverla, que tu cuerpo ajuste su postura sin que lo pienses. Que una emoción surja antes de que tengas palabras para describirla.
Recuerda que hay un sistema completo detrás de eso. Un sistema que no descansa, que se adapta, que aprende, que corrige, que predice. Un sistema que existía mucho antes de que tuvieras conciencia de él y que seguirá operando mientras existas.
El sistema nervioso no es solo la base de quién eres. Es, en el sentido más preciso y más profundo de la palabra la razón de que seas. Y ahora que entiendes lo que ocurre dentro de ti en cada segundo, desde el impulso eléctrico que recorre una neurona hasta la decisión que crees haber tomado conscientemente, la próxima vez que sientas, pienses o reacciones, recuerda que hay un sistema invisible trabajando sin descanso para hacerte ser quién eres.
Y quizás la verdadera pregunta ya no es cómo funciona el sistema nervioso, sino cuánto de lo que haces realmente controlas. Si este video cambió la forma en la que ves tu propio cuerpo, suscríbete ahora a Anatomía Revelada y acompáñanos en los próximos episodios donde seguiremos explorando los mecanismos ocultos que te mantienen vivo segundo a segundo. No.
