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Ciencia

Algunos datos interesantes del cerebro

Brenda Terrazas
El cerebro. Imagen: medicalxpress.com

El cerebro, elemento principal del Sistema Nervioso Central (SNC), se ubica dentro del cráneo, sumergido en el líquido cefalorraquídeo que lo protege, se estima tiene un peso promedio de entre 1.3 y 1.5 kilogramos, y se puede definir como un órgano complejo, quizá el más importante del cuerpo humano.

Es responsable de la inteligencia, la interpretación de los sentidos, el control del comportamiento, el aprendizaje y el inicio de los movimientos corporales. También controla otras funciones en el cuerpo sin que tengamos que pensar en ello, como la respiración y el ritmo cardíaco.

El cerebro es impresionante y aunque los desarrollos tecnológicos modernos han ayudado a recolectar una enorme cantidad de datos, mucho permanece en el misterio. Por ello, te ofrecemos información interesante sobre el tema.

Parecido cerebral

El cerebro es resultado de la evolución de millones de años a partir de una “versión más simple”. Los nemátodos, moscas de la fruta, pez cebra, salamandras, ratones y monos poseen similitudes fundamentales con el Sistema Nervioso del ser humano.

El proceso de la evolución se refleja en tu cerebro: la parte más interna (profunda) o reptiliana se encarga de los procesos más básicos e instintivos, luego se encuentra el sistema límbico encargado del procesamiento emocional y, a continuación, está la capa más externa donde se encuentra el córtex cerebral que se encarga de funciones más complejas y es una región evolutivamente más nueva, que nos hace más racionales.

Neuronas

Una neurona ‘típica’ presenta cuatro regiones distintas. La primera es el cuerpo celular (o soma), este no es sólo el centro de control metabólico, sino también su “planta de fabricación y reciclaje” (donde se sintetizan proteínas). La segunda y tercera parte, sirven para conducir señales eléctricas hacia o desde el cuerpo celular. Las señales (entrantes) que provienen de otras neuronas se reciben a través de las dendritas, y las señales de salida hacia otras neuronas fluyen a lo largo del axón. La cuarta parte es al final del axón, llamado botón terminal (o axón terminal), son estructuras que contienen a los neurotransmisores, medio químico para que fluyan las señales de una neurona a otra.

 

Transmisión del estímulo eléctrico (impulso nervioso) a lo largo del axón, finalmente alcanza el botón terminal y libera neurotransmisores hacia una célula vecina. Imagen: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu

A pesar de que se diga que el cerebro debe ser entrenado y ejercitarlo como un músculo para evitar que se atrofie, en realidad debemos tener claro que el cerebro no es un músculo. No está compuesto por miocitos (células musculares), sino que está formado por millones de neuronas (86 mil millones) que, interconectadas mediante axones y dendritas, permiten regular todas y cada una de sus funciones.

Pero sí hay que ejercitarlo, estudios publicados muestran que realizar ejercicios mentales puede hacerte un 63% menos propenso a la demencia.

Neurogénesis

Contrario a lo que se pensaba, el cerebro genera neuronas toda la vida, en un estudio con nuevas técnicas lograron observar que incluso las personas mayores de la mediana edad (43-87 años) pueden producir células cerebrales nuevas.

También han encontrado que la actividad física puede propiciar el nacimiento de nuevas neuronas.

Pero el consumo de alcohol puede llevar a graves efectos cognitivos, siendo estos más acusados en mujeres. Y sólo bastan cuatro años fumando de manera habitual para que se deterioren de manera evidente la memoria, la capacidad del cerebro de planificar y la destreza para cualquier tarea cognitiva.

Tipos de neuronas

El número de neuronas del cerebro humano adulto se puede comparar al número de árboles que hay en el Amazonas. El número de conexiones equivaldría al número de hojas de esos árboles (al menos antes de que se quemaran).

Se sabe que hay hasta 10,000 tipos específicos de neuronas en el cerebro humano, pero en general por la manera en que la información viaja, se considera que hay tres tipos de neuronas: neuronas motoras (para transmitir información del SNC hacia la periferia), neuronas sensoriales (para transmitir información desde los receptores u órganos sensoriales hacia el SCN) e interneuronas (que transmiten información entre diferentes tipos de neuronas).

No hay dolor

El cerebro es el órgano encargado de procesar las señales dolorosas que provienen de receptores nerviosos localizados en la piel, articulaciones, músculos y en paredes viscerales, señales asociadas a un estímulo doloroso externo físico o mecánico. Sin embargo, el cerebro por sí mismo no tiene receptores del dolor. De tal manera que, cuando se realiza una cirugía cerebral, a un paciente lo anestesian para evitar el dolor del cuero cabelludo.

El pensamiento da vuelta a la Tierra

Para entender las conexiones del cerebro humano sano vivo, se creó desde el 2009 el Proyecto Conectoma Humano, con el objetivo de “mapear” los circuitos cerebrales de un adulto y proporcionar información sobre cómo estas conexiones subyacen a la función cerebral (rutas específicas relacionadas con determinadas funciones cognitivas). Sus datos revelan que las diversas regiones del cerebro están conectadas por unos 160,000 kilómetros de fibras (cuatro veces la circunferencia de la Tierra) que constituyen la denominada sustancia blanca cerebral.

Eso sí, ahora sabemos que muchas ideas que por años se creyeron hechos irrefutables, ahora son mitos que han quedado al descubierto —no, no utilizamos únicamente el 10 % de nuestro cerebro— utilizamos todas las neuronas que contiene, no sólo una pequeña fracción.

Las neuronas son bastante glotonas 

El cerebro es tan importante que, aunque representa tan solo el 2% del peso corporal, utiliza el 20% de la ingesta y oxígeno de todo el cuerpo, la mayor demanda de energía procede de las neuronas quienes dependen de la glucosa. Consume 5.6 mg de glucosa por cada 100 gramos de tejido cerebral por minuto, y su trabajo continúa aunque estemos dormidos o en reposo. Con la energía que genera el cerebro, podría encenderse una bombilla de 20 watts.

Cuando te concentras mucho, el cerebro puede usar hasta el 50% de la energía y oxígeno del cuerpo.

De hecho, si las neuronas no pueden obtener la glucosa que necesitan, se puede desencadenar incluso un proceso de muerte celular por autofagia; al no contar con el alimento que requieren para funcionar, estas células cerebrales obtienen la energía de sí mismas hasta morir.

Por otro lado, está formado por 73% de agua, por lo que si sufres una deshidratación de tan solo un 2% provocará que algunas partes del cerebro se hinchen y que tareas sencillas y monótonas se vuelvan difíciles de completar.

Y también se compone de un 60% de grasa. Por lo que las personas que llevan una dieta baja en ácidos grasos Omega-3 son más propensos a sufrir un desgaste acelerado en el cerebro.

Moldeando el cerebro

Para sobrevivir, los humanos requerimos un cerebro dinámico, flexible, eficiente y adaptable a los cambios del ambiente. Característica que presenta el cerebro para cambiar su organización estructural y funcional ante diversos estímulos y el entorno, y que se ve inhibida cuando privamos de descanso al cuerpo (de 7-9 horas diarias de sueño).

Las ideas y recuerdos producen cambios en nuestro cerebro. Cada idea y recuerdo genera nuevas conexiones en tu cerebro. Eso significa que ahora mismo se está creando una nueva conexión en tu cerebro. Dando lugar a lo que se conoce como plasticidad neuronal.

El cerebro parece seguir cambiando de manera dinámica a lo largo de la edad adulta y la mediana edad. Por ejemplo, en un estudio se observó que la velocidad en el procesamiento de la información parece alcanzar su punto máximo alrededor de los 18 o 19 años, e inmediatamente comienza a disminuir.

Mientras tanto, la memoria a corto plazo continúa mejorando hasta alrededor de los 25 años, cuando se estabiliza y luego comienza a disminuir alrededor de los 35 años. Sin embargo, la capacidad de evaluar los estados emocionales de otras personas, el pico se produjo mucho más tarde, en los años 40 o 50. Los investigadores también incluyeron una prueba de vocabulario, que sirve como una medida de lo que se conoce como inteligencia cristalizada: la acumulación de hechos y conocimientos que alcanzó su pico a finales de la vida entre los 60-70 años.

Sin embargo existe una etapa cuando el cerebro atraviesa una fase de profunda reorganización (durante la pubertad) que es necesaria para el desarrollo del pensamiento complejo.

Los humanos como seres sociales también se ven afectados por la comunicación, un libro publicado por los psiquiatras Mark Waldman y Andrew Newberg, cuentan cómo las palabras pueden cambiar tu cerebro. Las palabras con connotaciones negativas generan una liberación de cortisol, la hormona del estrés, lo que nos pone alerta. Mientras que las palabras positivas provocan la liberación de dopamina, la hormona de recompensa y bienestar.

Mejor que una computadora

El cerebro humano puede almacenar hasta 4.7 millones de libros, diez veces más de lo que se pensaba originalmente.

Científicos descubrieron que, en promedio, una sinapsis puede contener aproximadamente 4,7 bits de información. Esto significa que el cerebro humano tiene una capacidad de un petabyte, o 1,000,000,000,000,000 bytes. Que es lo mismo que 20 millones de archivadores de cuatro cajones llenos de texto, 13.3 años de grabaciones de HD-TV, o 670 millones de páginas web.

Asimetría cerebral

El cerebro está constituido por dos mitades, la mitad derecha llamada hemisferio derecho y la mitad izquierda llamada hemisferio izquierdo. Ambos hemisferios están conectados entre sí por una estructura denominada Cuerpo Calloso, formado por millones de fibras nerviosas que recorren todo el cerebro. A pesar de que son casi idénticos en tamaño, los dos hemisferios no se utilizan de la misma forma y tienen funciones diferentes.

El hemisferio derecho está relacionada con la expresión no verbal. Está demostrado que en la parte derecha del cerebro se ubican la percepción u orientación espacial, la conducta emocional (facultad para expresar y captar emociones), facultad para controlar los aspectos no verbales de la comunicación, intuición, reconocimiento y recuerdo de caras, voces y melodías. El cerebro derecho piensa y recuerda en imágenes.

El hemisferio izquierdo es el dominante en la mayoría de los individuos. Parece ser que esta mitad es la más compleja, está relacionada con la parte verbal.

Sin embargo, se puede vivir con un sólo hemisferio perfectamente. A veces es la única solución posible para tratar epilepsias que no responden a fármacos, como las causadas por el síndrome de Sturge-Weber, enfermedad que afecta a la piel y el sistema nervioso o el síndrome de Rasmussen, una inflamación cerebral de causa desconocida. Y lo que es más increíble: no tiene efectos aparentes sobre la personalidad o la memoria.

Cerebro de hombres vs cerebro de mujeres

Es bien sabido que el tamaño del cerebro del hombre es más grande que el de mujeres, sin embargo, el peso o tamaño del cerebro no está reñido con la inteligencia. El cerebro del elefante peso 4.7 kg y el del cachalote 7.8 kg, evidentemente no son cognitivamente superiores a los humanos.

Aunque hay algunas diferencias anatómicas en determinadas áreas en función del sexo, éstas no permiten dividir a los humanos en dos categorías.

En esencia ambos tienen el mismo número de neuronas y la misma estructura cerebral, el efecto hormonal ejerce una diferencia sobre cómo se establecen las maneras de comunicación y percepción.

Referencias

Miller, M., Kibiuk, L. V., & Stuart, D. (2008). Brain facts: A primer on the brain and nervous system.

Stufflebeam, R. (2008). Neurons, synapses, action potentials, and neurotransmission. Consortium on Cognitive Science Instruction.

Hartshorne, J. K., & Germine, L. T. (2015). When does cognitive functioning peak? The asynchronous rise and fall of different cognitive abilities across the life span. Psychological science26(4), 433-443.

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