Neurología

Mesencéfalo: anatomía, características y funciones

Esta región del cerebro está involucrada en la regulación de la respiración, la audición, la visión, el ciclo sueño-vigilia y muchas otras funciones.
Mesencéfalo

El mesencéfalo se define como la parte del encéfalo situada entre el rombencéfalo y el diencéfalo. Junto con la protuberancia anular y el bulbo raquídeo da lugar al tronco encefálico, es decir, la mayor ruta de comunicación del cerebro, la médula espinal y los nervios periféricos. Esta estructura en especial está ampliamente relacionada con funciones auditivas, visuales y el estado del sueño y vigilia.

Además de ser una “autopista nerviosa”, este tronco encefálico controla actividades tales como la respiración, el ritmo cardíaco y procesos primarios de localización del sonido y funcionalidades de otros sentidos. Desde luego, estamos ante un complejo estructural esencial para la localización del ser humano en el espacio tridimensional, así como de nuestra homeostasis interna a nivel individual.

Como si de una autopsia forense se tratara, hoy vamos a desentrañar los secretos del mesencéfalo, incluyendo su morfología, funciones y su encuadre en otros grupos animales a nivel estructural. No nos limitaremos solo a la morfología, pues también presentamos algunos estudios que correlacionan la actividad del mesencéfalo con mecanismos de adicción en animales. Si quieres saber más acerca de este conglomerado nervioso, te animamos a seguir leyendo.

¿Qué es el mesencéfalo? Anatomía y funciones

Como ya hemos dicho con anterioridad, el mesencéfalo corresponde a la parte “más cefálica” del tronco del encéfalo, ya que se encuentra situado en la región superior del encéfalo. A pesar de tener una longitud aproximada de 2,5 centímetros, esta sección no está exenta de una terminología compleja en lo que a organización morfológica se refiere. Comencemos diseccionando al mesencéfalo en sus tres regiones:

  • El techo o lámina cuadrigémina corresponde a la porción posterior al acueducto cerebral, un conducto por el que circula el líquido cefalorraquídeo.
  • El tegmento corresponde a la sección que se encuentra entre el techo y el pie.
  • La porción del pie es el segmento final, y está compuesta por pedúnculos cerebrales que a su vez se dividen en segmentos.

Además de esta organización “basal” guiada por un recorrido longitudinal, podemos pararnos a describir las estructuras más importantes dentro de cada una de las secciones mesencefálicas.

Por ejemplo, en el techo mesencefálico encontramos a la lámina cuadrigémina, en la cual se encuentran los tubérculos cuadrigéminos o colículos, dos rostrales y dos caudales. Para no sobrecomplicar las cosas, nos limitaremos a decir que los colículos rostrales se encuentran relacionados con la integración visual y movimientos oculares, mientras que los colículos caudales están a cargo de funciones auditivas.

Mesencéfalo localización

Pasando al tegmento mesencefálico, aquí encontramos a la formación reticular, formada por más de 100 pequeñas redes neuronales. Esta estructura es de enorme importancia, y por ello vamos a dedicar un poco de espacio a su morfología y características. En lo que al primer apartado se refiere podemos describir las siguientes partes:

  • Un núcleo tegmental dorsal de la sustancia gris periacueductal, el cual recibe aferencias del cuerpo mamilar.
  • El núcleo tegmental ventral, de gran importancia en el sistema de recompensa cerebral (gran densidad de neuronas dopaminérgicas).
  • Parte del núcleo reticular pontino oral, encargado de la modulación de la fase REM del sueño.
  • El locus ceruleus, involucrado en las respuestas al pánico y el estrés.
  • El núcleo pedunculopontino, una de las fuentes principales de proyecciones colinérgicas en el cerebro.
  • El núcleo cuneiforme, encargado de transmitir información referente al tacto y propiocepción.

Densa explicación, ¿verdad? Sin darnos cuenta hemos descrito muchas de las funciones del mesencéfalo, pues esta formación reticular se encuentra implicada en una amplia serie de actividades en los seres vivos, entre las que encontramos el control del motor somático, modulación cardiovascular, control del dolor, regulación de estados de sueño y vigilia y habituación o desencadenamiento del vómito, entre otras muchas actividades en los seres vivos.

De especial interés es conocer que en mamíferos adultos, casi el 75 % de las neuronas dopaminérgicas se encuentran en el mesencéfalo. Abandonemos un poco los conglomerados fisiológicos para tratar de dilucidar qué significa esto en un nivel conductual.

Mesencéfalo, bienestar y adicción

La dopamina tiene su principal síntesis en las neuronas de la sustancia negra y área tegmental ventral del mesencéfalo, las cuales se proyectan hacia los núcleos basales y núcleo accumbens (masas de sustancia gris en la base del cerebro).

Cabe destacar que estas neuronas dopaminérgicas son las que se pierden en la enfermedad neurodegenerativa de Parkinson, por lo que las células encargadas de transportar mensajes vinculados al movimiento no pueden enviar la información correctamente a los músculos. Por desgracia, los mecanismos exactos de este desgaste neuronal y la situación que lo propicia aún no han sido del todo desentrañados.

No es foránea para la población general la idea de que la dopamina se trata del “neurotransmisor del bienestar”, pues genera en nosotros placer y estimulación a nivel cerebral. Actividades como la recepción de una recompensa, el sexo, la comida o el consumo de ciertas drogas favorecen la secrección de dopamina a nivel encefálico.

Por ello, no es sorpresa para nadie que diversos estudios hallan correlacionado el consumo de drogas con la secreción de dopamina. Vamos más allá, pues por ejemplo, se ha descubierto en estudios con animales que la adicción a la nicotina se encuentra claramente correlacionada con el circuito dopaminérgico mesencefálico, pues esta droga presenta capacidad de aumentar la biodisponibilidad de la dopamina sináptica en las terminales nerviosas mesolimbocorticales.

Investigar la correlación del mesencéfalo y los circuitos neuronales con los mecanismos de adicción no es una cuestión meramente informativa, pues la Organización Mundial de la Salud calcula que existen más de 1.100 millones de personas adictas al tabaco, cifra para nada desdeñable si tenemos en cuenta que del 80-90 % de las muertes asociadas al cáncer de pulmón se encuentran estrechamente vinculadas a una vida de tabaquismo. Conocer a nivel molecular y fisiológico los mecanismos que nos impulsan a la adicción es esencial, pues así será más fácil combatirla a largo plazo. Desde luego, el mesencéfalo se trata de un arma de doble filo a la hora de hablar de secreciones dopaminérgicas.

Midbrain
"Midbrain" es el mesencéfalo en inglés.

El mesencéfalo en el reino animal

Los seres humanos tenemos la costumbre de creernos únicos, es decir, que las estructuras aquí narradas se limitan a nuestra especie y a ninguna otra más. Sin embargo, el mesencéfalo se encuentra también repartido en otras muchas especies, desde peces hasta primates superiores.

En general, los encéfalos de todos los vertebrados se pueden distribuir en las siguiente secciones: un encéfalo anterior (que a su vez se subdivide en telencéfalo y diencéfalo), el encéfalo medio o mesencéfalo y el encéfalo posterior (que a su vez se subdivide en metencéfalo y mielencéfalo). Desde luego, las áreas se encontrarán más o menos desarrollada según el orden en el que nos fijemos, pero se puede resumir que la estructura que aquí nos atañe es la encargada de la integración de información visual y auditiva, debido principalmente a los tubérculos cuadrigéminos nombrados con anterioridad.

Más allá de esto, estudios han demostrado que en el mesencéfalo de seres aparentemente “básicos” como puede ser el pez cebra (Danio rerio) existe una proliferación celular (neurogénesis) a nivel mesencefálico hasta en individuos adultos. Esta capacidad neurogénica en peces registrada es bastante más superior a la de otros vertebrados considerados superiores, hecho que desde luego nos da que pensar.

Conclusiones

Como hemos podido ver, a la hora de describir una estructura nerviosa, fijarse únicamente en su morfología es un grave error. Más allá de números neuronales, tejidos y funcionalidades existe un mundo muy interesante en lo que a estructuras nerviosas se refiere. ¿Cómo condicionan nuestras conductas en el día a día? ¿Hasta qué punto son compartidas con otros seres vivos? ¿Qué conexiones nerviosas nos hacen “humanos” y cuáles nos motivan a actuar de formas más primitivas?

Todas estas respuestas se obtienen en base a la integración de conocimientos: desde la descripción de la estructura en cuestión hasta la experimentación en laboratorio y la biología comparativa. Por ejemplo, aquí hemos visto que el mesencéfalo, además de ser una estructura compleja y polifacética, juega un papel esencial en algo tan común como es la adicción a la nicotina, o que por ejemplo, todos los vertebrados lo presentan con funcionalidades similares a las nuestras.

Desde luego, el conocimiento no se reduce únicamente a una lección de histología. Y por ello animamos a todos los lectores a que encuentren publicaciones científicas que exploren las funcionalidades de las estructuras nerviosas más allá de sus tejidos y redes neuronales.

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