La relación de un organismo
con el medio que lo rodea o de un organismo con otros, esta mediada por la percepción, es decir recibir las impresiones de lo que es lo que está pasando desde fuera, pero también percibir que
reacciones se provocan en su anatomía interna y de este modo responder de manera adecuada a
esos estímulos. Para recibir e interpretar los estímulos y generar las correspondientes respuestas, tenemos tres sistemas vitales: Nervioso, Endocrino, Locomotor
En esta primera parte de los Sistemas y funciones de relación estudiaremos el sistema nervioso.
Que es el sistema nervioso
Es un conjunto de órganos y
estructuras formados por células muy especializadas llamadas neuronas, estas
cuentan con una serie de ramificaciones que las "conecta entre si" y con una estructura central que hace las veces de ordenador principal o cerebro. Su función es recibir información de estímulos por
los receptores (sentidos), las interpreta, elabora las respuestas y las
transmite para dar una respuesta rápida, inmediata y adaptada a las
circunstancias. Cualquier cambio que presente en el ambiente genera respuestas, las
variaciones ambientales son los estímulos. De esta forma el sistema nervioso
selecciona el tipo de respuesta a adoptar ante un determinado estímulo. Las
reacciones que tiene el sistema nervioso son de distinta forma, desde un simple
parpadeo, un susto, o correr. Pero el sistema nervioso no solo selecciona
respuestas ante estímulos externos; tiene otra función que es controlar nuestro
sistema digestivo y circulatorio entre otros. Estos estímulos son internos.
Aunque en el reino vegetal, no se se pueda hablar de sistema nervioso, también estos seres vivos, reaccionan a la intensidad luminosa, la concentración de sustancias, e incluso a sensaciones táctiles y en algunos casos acústicos, los mecanismos de estas respuestas que se denominan tropismos, nastias y ciclos cicardianos; en esta coordinación estimulo respuesta, las protagonistas principales son la fitohormonas (hormonas vegetales) o citoquininas, que actúan como mensajeros. Sin embargo la forma como ciertos estímulos afectan a las plantas y su respuesta a estos factores, son objeto de estudio y no hay aún, un consenso, en la interpretación de estos mecanismos de respuesta.
En la escala animal, encontramos un entramado de redes, formado por fibras de tejido, con capacidad para transportar estímulos y respuestas; a medida que se avanza en las diferentes escalas taxonómicas, estas red se vuelve mas compleja, aparecen cúmulos o ganglios de relevo, estructuras especificas de percepción de estímulos y el desarrollo de un ganglio principal que recibe el nombre de cerebro. En los poríferos, celenterados, platelmintos y anélidos, el sistema nervioso se reduce a un entramado de fibras que se denomina plexo nervioso. La base de esta red de células transportadoras de estímulos y respuestas en forma de impulsos o corriente eléctrica es la neurona,
son células especializadas en captar estímulos y transportar información en forma de impulso nervioso a otras células nerviosas, a órganos efectores como fibras musculares o glandulares.
La unión de las neuronas se denomina sinapsis, y en ella los neurotransmisores desempeñan un importante papel.
Los neurotransmisores son sustancias que liberan las neuronas para comunicarse entre sí. Por ejemplo, el neurotransmisor llamado dopamina está dentro de las neuronas en unas pequeñas bolsas o vesículas que se hallan en el extremo de la célula, llamado axón. Cuando una de estas bolsas obtiene una señal eléctrica que proviene por ejemplo del hecho de que el dueño del cerebro está comiendo chocolate, transporta la dopamina a la pared celular y la libera dentro de la sinapsis, el espacio donde el axón de una neurona hace contacto con otra neurona. Cuando el neurotransmisor es liberado en la sinapsis y otras neuronas reciben el mensaje, se transmite esa sensación generalizada de placer que provoca el chocolate. Los neurotransmisores se producen constantemente en el citoplasma de las neuronas y se almacenan en las vesículas del botón presináptico. De ahí son liberados por el impulso eléctrico. Actúan en un receptor específico en la membrana postsináptica y son metabolizados por enzimas
Las neuronas animales
Los humanos nos creemos únicos, los más inteligentes del reino animal, con un cerebro tan privilegiado que nos permite construir edificios, aparatos que vuelan, ir a la Luna, escribir novelas. Sí de acuerdo, tenemos un cerebro portentoso. Pero, ¿y si no fuéramos los únicos? ¿Y si supieras que hay muchos animales con algunas capacidades cognitivas superiores a las nuestras? Los chimpancés, por ejemplo, tienen una memoria prodigiosa y son capaces de reconocer caras de forma más eficiente que nosotros. Por su parte, las moscas cuentan con una capacidad de procesamiento más veloz que la de cualquier supercomputadora. Ni qué decir de las abejas, capaces de realizar acciones más rápido que una máquina. ¿Sorprendido?
Durante mucho tiempo, la ciencia subestimó la inteligencia animal. En buena medida porque resultaba complicado hacerle una prueba a un pulpo, un cocodrilo o un caballo para averiguar su coeficiente intelectual. Valorar sus aptitudes ha sido siempre un tema espinoso; no obstante, en la última década, expertos en cognición animal han dado con opciones para resolver esta cuestión, y sus descubrimientos han empezado a cambiar la visión que teníamos, desde la Grecia Antigua, acerca del cerebro humano como algo único.
Vayamos por partes. Para empezar, ¿todos los animales tienen cerebro? Casi todos, porque hay excepciones como la esponja de mar. Y todos están compuestos de la misma materia prima: neuronas, células nerviosas que se comunican entre sí mediante impulsos eléctricos y señales químicas. Algunos individuos tienen miles de millones de estas células nerviosas, como los humanos o las ballenas, mientras que otros, como las babosas, apenas alcanzan las 20,000. Lo que hace que unos sean más inteligentes que otros es la complejidad de las redes que se establecen entre las neuronas. Entre especies, la forma del cerebro es distinta. Algunos animales, por ejemplo, cuentan con regiones más desarrolladas que otras; es el caso de los perros y el área encargada del olfato, que ocupa un volumen mucho mayor en su cerebro que la misma zona en los humanos.
El tamaño importa. En el mundo animal hay una diferencia extrema entre individuos si hablamos de tamaños. Hay cerebros enormes, como el del cachalote, uno de los mayores cetáceos que surcan los mares: su cabeza supone nada menos que el 35% de su cuerpo y alberga un cerebro de ocho kilogramos. En los humanos, el cerebro representa entre el 2 y 3% del cuerpo y pesa entre 1.25 y 1.4 kilogramos. En el otro extremo hay animales con cerebros muy diminutos, como las abejas, que lo tienen del tamaño de un alfiler; o los cocodrilos, cuyos sesos son tan grandes como un pulgar. Aun así, funcionan apropiadamente. Así que, tener un cerebro muy grande no implica ser superinteligente. Las vacas, por ejemplo, tienen bastantes sesos y eso no las lleva a ser muy listas. Los científicos creen que algunos animales de gran tamaño necesitan tener cerebros enormes para poder controlar su cuerpo. No obstante, a pesar de la monumental medida, estos no son más complejos que otros más pequeños; de hecho, en la mayoría de los casos están formados por circuitos neuronales que se repiten una y otra vez. Lo verdaderamente importante en cuestiones de inteligencia es el tamaño “relativo” del cerebro. Es decir, qué volumen del cuerpo ocupa y, sobre todo, la complejidad de sus conexiones neuronales. En relación con lo anterior, el elefante es el animal más sesudo que existe. Su cerebro pesa 5.5 kilos y, curiosamente, está situado en la parte trasera de la cabeza y no en la delantera. Es considerado uno de los animales más inteligentes del planeta, junto con el delfín y el chimpancé que ocupan, empatados, el primer lugar en el podio. Los tres, además, ostentan un neocórtex enorme en comparación con otros mamíferos, la región del cerebro encargada de pensar y de muchas funciones cognitivas superiores, como la empatía, hacer planes, razonar o comunicarse.
En los animales más pequeños, la ley de proporcionalidad del cerebro respecto al cuerpo no parece funcionar. De hecho, seres diminutos poseen órganos enormes para su tamaño, como las arañas, en las que el cerebro ocupa el 80% de sus cuerpos y como no les cabe en la cabeza, se desparrama por sus patas. Además, puede haber diferencias de medidas entre individuos de una misma especie. En un estudio realizado por científicos de la Universidad de Minnesota, la bióloga Emilie Snell-Rood examinó una colección de calaveras de 10 especies y vio que algunos animales, como los ratones, tienen un cerebro 6% mayor que sus parientes que viven sin contacto con los humanos. También halló cambios en musarañas y murciélagos. Según esta investigadora, un cerebro mayor supondría un aumento en la capacidad cognitiva, lo que podría haber ayudado a los animales urbanos a adaptarse a los nuevos desafíos de encontrar comida y sobrevivir en un entorno que no es su hábitat natural.
La evolución de los mamíferos, se relaciona con el desarrollo del sistema límbico y posteriormente de la corteza. Estas nuevas capas, cubren las estructuras interiores del cerebro reptiliano y rodean al tallo encefálico. Con el sistema límbico llegan las emociones: miedo, placer… y con la corteza cerebral llegan dos nuevas capacidades importantísimas para la supervivencia: el aprendizaje y la memoria. En los mamíferos superiores, se desarrolla una nueva estructura el neocortex. En él residen las capacidades cognitivas superiores: leguaje, análisis, abstracción, resolución de problemas, planificación. Estas capacidades permitieron desarrollar la voluntad. Todos los mamíferos tiene encéfalos parecidos con neocortex de seis capas; pero en los últimos primates el volumen es mayor que en el resto. En los humanos es la parte más voluminosa. Se puede inferir que a más neocortex más capacidad de raciocinio. Siendo así, en el hombre está más desarrollado, en especial las áreas parietales correspondientes a la orientación espacial, funciones de captación e imitación de movimientos, orientación espacial y temporales en relación al lenguaje. Aunque el volumen no es lo más importante , el hombre tiene un gran volumen de cerebro . A mayor volumen cerebral, mayor número de neuronas más sinapsis, más circuitos neuronales y mayor potencial; pero un cerebro "más grande" no significa "más inteligente". El tamaño o peso del cerebro no correlaciona con el nivel de inteligencia. El volumen del cerebro también depende del tamaño del cuerpo. Por ejemplo, el hombre tiene un cerebro con una masa alrededor de los 1500 gramos. Pero hay mamíferos con mayor encéfalo, el elefante africano (5.600 g) o las ballenas (6.800 g). El encéfalo cumple las tareas de la coordinación del funcionamiento resto del cuerpo, y por lo tanto debe ser grande en las especies de gran tamaño corporal. El denominado índice de encefalización, relaciona el cociente entre la masa cefálica y el peso corporal, este índice presenta una buena correlación con la inteligencia de la especie.
Para subir a Class Room y debe aparecer en el cuaderno: Elabora el mapa conceptual del tema de estudio, Organización del sistema nervioso en los seres vivos. desarrolla el crucigrama correspondiente.
Fuentes:
Facundo Manes. Neurólogo y neurocientífico argentino creador del Instituto de Neurología Cognitiva, presidente de la Fundación INECO, Rector de la Universidad Favaloro. Usar el cerebro
Conocer nuestra mente para vivir mejor. Editorial: PAIDOS IBERIC. ISBN: 9788449330858, 2015
Conocer nuestra mente para vivir mejor. Editorial: PAIDOS IBERIC. ISBN: 9788449330858, 2015
Alicia García Bergua es asesora de ¿Cómo ves?; editora y colaboradora del sitio cienciorama.unam.mx; poeta y ensayista. También ha escrito cuentos y obras de teatro. Ha sido miembro del Sistema Nacional de Creadores:
Para profundizar:
https://www.youtube.com/watch?v=ATYtJmEczlA
https://www.ted.com/talks/sebastian_seung?language=es
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