Cerebro humano

Ilustración del cerebro y cráneo humanos

El cerebro humano es el centro del sistema nervioso humano y es un órgano altamente complejo. Encerrado en el cráneo, tiene la misma estructura general que los cerebros de otros mamíferos, pero es más de tres veces más grande que el cerebro de un típico mamífero con un tamaño corporal equivalente.​ La mayor parte de la expansión proviene de la corteza cerebral, una capa de tejido neural plegado que cubre la superficie del prosencéfalo. Especialmente amplios son los lóbulos frontales, que están asociados con funciones ejecutivas , tales como el autocontrol, la planificación, el razonamiento y el pensamiento abstracto. La parte del cerebro dedicada a la visión está también muy agrandada en los seres humanos.

La evolución del cerebro, desde los primeros mamíferos similares a las musarañas a través de los primates hasta los homínidos, se caracteriza por un aumento constante en la encefalización^(en), o la relación del cerebro con el tamaño corporal. Se ha estimado que el cerebro humano contiene de 50 a 100 mil millones (10¹¹) de neuronas, de los cuales cerca de 10 mil millones (10¹⁰) son células piramidales^(en) corticales. Estas células pasan las señales entre sí a través de hasta 1000 billones (10¹⁵) de conexiones sinápticas.

El cerebro controla y regula las acciones y reacciones del cuerpo. Recibe continuamente información sensorial, y rápidamente analiza estos datos y luego responde, controlando las acciones y funciones corporales. El tronco encefálico controla la respiración, el ritmo cardíaco, y otros procesos autonómicos. El neocórtex es el centro del pensamiento de orden superior, del aprendizaje y de la memoria. El cerebelo es responsable del equilibrio corporal, de la postura y de la coordinación del movimiento.

A pesar del hecho de que esté protegido por los espesos huesos del cráneo, suspendido en líquido cefalorraquídeo, y aislado de la sangre por la barrera hematoencefálica, la naturaleza delicada del cerebro humano lo hace susceptible a muchos tipos de daños y enfermedades. Las formas más comunes de daño físico son daños internos como un golpe en la cabeza, un accidente cerebrovascular, o intoxicación por una gran variedad de sustancias químicas que pueden actuar como neurotoxinas. La infección del cerebro es rara debido a las barreras que lo protegen, pero es muy grave cuando se produce. El cerebro humano también es susceptible a enfermedades degenerativas, como la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple y la enfermedad de Alzheimer. Una serie de trastornos psiquiátricos, como la esquizofrenia y la depresión, se cree ampliamente que son causadas al menos parcialmente por disfunciones cerebrales, aunque la naturaleza de tales anomalías cerebrales no es bien entendida.

Estructura

El cerebro humano adulto pesa en promedio alrededor de 1.5 kg, con un tamalo (volumen) de alrededor de 1130 centímetro cúbicos (cm³) en mujeres y 1260 cm³ en hombres, aunque hay variaciones individuales importantes. Los hombres con la misma altura corporal y la misma área de superficie corporal que las mujeres tienen en promedio cerebros 100 gramos más pesados,* aunque estas diferencias no se relacionan de ninguna forma simple con con el número de neuronas de materia gris o con las medidas generales del rendimiento cognitivo.* Los neandertales tenía un cerebro más grande en la edad adulta que los humanos de hoy en día.* El cerebro es muy blando, presentando una consistencia similar a la gelatina blanda o a un tofu consistente.* A pesar de ser conocido como «materia gris», la corteza es de un color beige rosado y ligeramente de color blanquecino en el interior. A la edad de 20, un hombre tiene alrededor de 176 000 kilometros y una mujer, cerca de 149 000 kilometros de axones mielinizados en sus cerebros.*

Características generales

Los hemisferios cerebrales forman la mayor parte del cerebro humano y se encuentran por encima de otras estructuras cerebrales. Están cubiertos de una capa cortical con una topografía sinuosa.* Por debajo del telencéfalo se encuentra el tronco del encéfalico, semejante a un tallo en el que está unido el telencéfalo. En la parte trasera del cerebro, debajo del telencéfalo y detrás del tronco encefálico, está el cerebelo, una estructura con una superficie surcada horizontalmente que le hace parecer diferente de cualquier otra área del cerebro. Las mismas estructuras están presentes en otros mamíferos, aunque el cerebelo no es tan grande en relación al resto del cerebro. Por regla general, cuanto menor sea el telencéfalo, menos rugosa es la corteza. La corteza de una rata o un ratón es casi completamente lisa. La corteza de un delfín o una ballena, en cambio, es más sinuosa que la corteza de un ser humano.

El rasgo dominante del cerebro humano es corticalización. La corteza cerebral en los seres humanos es tan grande que eclipsa cualquier otra parte del cerebro. Unas pocas estructuras subcorticales muestran alteraciones que reflejan esta tendencia. El cerebelo, por ejemplo, tiene una zona media conectada principalmente a las áreas motoras subcorticales, y una zona lateral conectada principalmente a la corteza. En los humanos la zona lateral ocupa una fracción mucho más grande del cerebelo que en la mayoría de las otras especies de mamíferos. La corticalización se refleja en la función así como la estructura. En una rata, la extirpación quirúrgica de toda la corteza cerebral deja un animal que todavía es capaz de caminar e interactuar con el medio ambiente.* En un ser humano, daños comparables en la corteza cerebral producen un estado de coma permanente. La cantidad de corteza de asociación, en relación con las otras dos categorías, aumenta dramáticamente a medida que se pasa de mamíferos simples, tales como la rata y el gato, hasta los más complejos, como el chimpancé y el humano.*

La corteza cerebral es esencialmente una capa de tejido neuronal, plegada de tal manera que permite a una gran superficie caber dentro de los confines del cráneo. Cada hemisferio cerebral, de hecho, tiene una superficie total de alrededor de 1.3 pies cuadrados.* Los anatomistas llaman a cada pliegue cortical un surco, y la zona lisa entre los pliegues un giro. La mayoría de los cerebros humanos muestran un patrón similar de plegado, pero hay bastantes variaciones en la forma y el lugar de los pliegues que hacen a cada cerebro único. Sin embargo, el patrón es lo suficientemente consistentes para que cada pliegue principal reciba un nombre, por ejemplo, el "giro frontal superior", el "surco poscentral", o el "surco transóptico". Las características del plegado profundo en el cerebro como la interhemisférica, la fisura lateral, y la corteza insular están presentes en casi todos los sujetos normales.