Tallo cerebral, mesencéfalo y diencéfalo - Breve reseña

El cerebro posterior: tallo cerebral y mesencéfalo
 
El cerebro posterior contiene estructuras que regulan las funciones autónomas, y es donde se origina buena parte del SNA parasimpático. El tallo cerebral, localizado en la parte más alta de la médula espinal, contiene los centros que regulan la respiración, la temperatura y la frecuencia cardiaca. De allí proceden los pares craneales, nervios que intervienen en la deglución, la salivación, los sentidos del gusto y el olfato, los movimientos oculares, faciales, de la cabeza, cuello y los hombros. También por el tallo (o tronco) cerebral pasan los nervios que provienen de las porciones más altas del SNC y que conectan el cerebro con la médula espinal. Los nervios que se originan en la corteza cerebral pasan por el tallo cerebral, se cruzan al lado opuesto (o sea que nuestro hemisferio cerebral derecho controla la mitad izquierda de nuestro organismo y viceversa) y llegan a las motoneuronas espinales para mediar el control voluntario del músculo esquelético.
En la parte más alta del tallo cerebral se encuentra el mesencéfalo o cerebro medio, que sirve de puente entre el tallo cerebral y el cerebro. Además de contener parte de los centros vitales que enumeramos anteriormente (pues éstos se distribuyen a lo largo del cerebro posterior y medio), el mesencéfalo contiene la formación reticular; estructura responsable de los estados de vigilia y sueño. Este sistema participa en fenómenos relacionados con la atención, esto es, cuando se selecciona información, o inversamente, cuando se inhiben señales consideradas irrelevantes (hablaremos acerca de la atención selectiva más adelante).
Esto quiere decir que aquellas sustancias que deprimen la formación reticular (p. ejem., anestésicos generales, hipnóticos) producirán sueño o inconsciencia, mientras que aquellos que la estimulen (como café, anfetaminas) producirán estados de despierto o de agitación.
Las intoxicaciones con drogas depresoras de la formación reticular (p. ejem., barbitúricos) pueden producir estados de coma, en ocasiones fatales.

FIGURA II.3. El tallo cerebral y la formación reticular. Localización del tallo cerebral, región cerebral que constituye la continuación, ya dentro del cráneo, de la médula espinal. Esta región incluye la médula oblongada, el puente y el mesencéfalo; allí se encuentran estructuras relacionadas con funciones primarias como la regulación de la temperatura, de la presión arterial, del sueño y la vigilia, etc. Al microscopio, el seno de esta región aparece como una red de donde proviene la denominada formación reticular.

El diencéfalo (tálamo e hipotálamo)
 
El diencéfalo es el área cerebral situada por arriba del mesencéfalo donde se encuentran estructuras tan importantes como el tálamo y el hipotálamo.
El tálamo consiste de dos masas ovales (una a cada lado de la línea media) encerradas en la parte más profunda de cada hemisferio cerebral. Estas masas son agrupaciones de varios núcleos celulares en los cuales se distribuyen diferentes funciones.
En esta estructura se procesa la información sensorial. Todas las modalidades sensoriales —excepto el olfato, el cual envía señales directamente a las áreas corticales sin pasar por el tálamo—, incluida la visión, audición, gusto y tacto, además del dolor, temperatura y presión, pasan por aquí. Es en el tálamo donde las señales sensoriales se integran y pasan a la corteza cerebral para un análisis ulterior. Es también en el tálamo donde se integran las señales corticales, sensitivas y motoras, que constituyen la conducta.
El hipotálamo, a pesar de su pequeño tamaño (como el de un frijol), regula y controla funciones tan importantes como las de la frecuencia cardiaca, el paso de comida a través del estómago e intestino, además de recibir información de esas áreas. El hipotálamo es también el encargado de regular uno de los más importantes órganos endocrinos: la hipófisis. El hipotálamo elabora sustancias que estimulan o inhiben las células de la hipófisis, para que éstas liberen hormonas, las cuales actúan, al verterse en la sangre, en las glándulas endocrinas de la periferia. El hipotálamo es el órgano que responde primero a cambios corporales para iniciar respuestas hormonales. Reacciones emocionales como el miedo, la ira, el placer o la excitación, estimulan las estructuras hipotalámicas (el hipotálamo está formado, a su vez, por una docena de "núcleos" diferentes, esto es, acúmulos de cuerpos celulares) para producir los cambios fisiológicos ligados a estas emociones, a través del SNA y de la secreción hormonal. El hipotálamo contiene también los centros del hambre y de la sed. Si en animales de experimentación se lesiona el primero de ellos, éstos pueden morir (por falta de hambre) aunque tengan la comida al alcance. La lesión del centro de la saciedad producirá animales extremadamente obesos.

FIGURA II.4. El eje hipotálamo-hipófisis. Vista lateral del tallo cerebral y el mesencéfalo, donde se localiza el tálamo y abajo, el hipotálamo. Éste se relaciona estrechamente con la hipófisis, que regula la secreción de las hormonas de sus dos porciones o lóbulos: la adenohipófisis (o hipófisis anterior) y la neurohipófisis (o hipófisis posterior).

En esta región del cerebro se localiza también un grupo de fibras nerviosas que participa en funciones relacionadas con el placer y la recompensa: el haz del cerebro medio anterior. En ratas a las que se les permite autoestimular esta región por medio de electrodos implantados y conectados a un estimulador y a una palanca, se observa que el animal se fija al pedal para autoestimularse hasta caer exhausto. Las drogas que inducen dependencia y adicción probablemente actúan, al menos en parte, en esta región hipotalámica.
En seres humanos con tumores o focos epilépticos en los que se han insertado electrodos para destruir eléctricamente la lesión se han observado reacciones parecidas. Las posibilidades de encontrar un tratamiento para la depresión endógena mediante sustancias que actúen a este nivel se vuelve una posibilidad terapéutica, así como la de entender el potencial adictivo de ciertas drogas.
El hipotálamo recibe un rico suplemento de sangre, de manera que cuando un fármaco llega a la sangre, esta región puede recibir rápidamente una alta concentración del mismo. En muchas ocasiones, los primeros efectos de una droga se aprecian en el SNA, como respuesta hipotalámica a la droga. Los efectos posteriores aparecen cuando las concentraciones del fármaco alcanzan niveles suficientes en otras áreas del cerebro.
La hipófisis (o pituitaria) y la pineal (o epífisis) son un par de glándulas localizadas en la línea media (o sea que sólo hay una de cada una), que funcionan estrechamente con el hipotálamo. La hipófisis responde a señales provenientes del hipotálamo para producir una serie de hormonas que regulan la actividad de otras glándulas: la hormona estimulante de la tiroides, la hormona adrenocorticotrópica (que estimula la secreción de adrenalina en casos de estrés), la prolactina (relacionada con la producción y secreción de leche), hormonas sexuales como la hormona estimulante del folículo y la luteinizante (que regulan el desarrollo del huevo y de esperma, así como la ovulación). La hipófisis también produce hormonas con efectos más generalizados: la hormona del crecimiento, la hormona estimulante de los melanocitos (las células que producen el pigmento de la piel, ojos y cabello) y la dopamina (neurotransmisor del que hablaremos en detalle más adelante).
La pineal es el sitio donde se produce la melatonina, otra hormona que se relaciona con funciones hipotalámicas y cíclicas. En efecto, esta glándula, considerada por Descartes como el asiento del alma por su localización central y por su forma esférica, muestra niveles elevados de melatonina en la noche y niveles bajos durante el día. Este ritmo circadiano, es decir, cercano a un día, a nivel hormonal se relaciona con el ciclo luz-oscuridad.