Desde el punto de vista anatómico, el sistema nervioso humano se divide en dos partes fundamentales; el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). El SNC, también denominado neuroeje, está constituido por el cerebro y la médula espinal. El SNP está formado por dos tipos de nervios: los nervios craneales (también denominados pares craneales) y los nervios espinales, junto con sus ganglios. Los nervios del SNP ponen en conexión al cerebro y la médula espinal con estructuras periféricas como los músculos, las glándulas y los órganos. Ambas divisiones básicas del sistema nervioso contienen partes somáticas que controlan los movimientos corporales e inervan los órganos sensoriales, y partes de carácter autónomo que inervan los órganos y vísceras.
Neuronas
Tal como se enseña en las clases elementales de ciencia, todos los seres vivos están constituidos por células, que representan el elemento básico de la vida. El sistema nervioso no es una excepción y está formado por dos tipos diferentes de células: las células nerviosas propiamente dichas, también denominadas neuronas, y las células neurogliales. El sistema nervioso humano contiene aproximadamente 100.000 millones de neuronas. El número de células neurogliales es incluso mayor.
Las células del sistema nervioso no son diferentes del resto de las células en lo que se refiere a su estructura básica. Tanto las neuronas como las células neurogliales están formadas por un cuerpo celular, también denominado soma. Además, bajo el microscopio se puede observar que presentan prolongaciones en forma de múltiples dendritas y de un solo axón, que desempeñan un papel clave en la comunicación entre las diferentes partes del sistema nervioso. De la misma forma que ocurre con otras células del cuerpo, las del sistema nervioso mantienen su estructura definida mediante un citoesqueleto constituido por microtúbulos, filamentos intermedios (neurofilamentos) y microfilamentos. El citoesqueleto de las prolongaciones neuronales (las dendritas y el axón) ofrece un mecanismo para el transporte de las moléculas a través de estas estructuras. La disfunción del citoesqueleto se ha relacionado con diversos trastornos que afectan al sistema nervioso humano, tal como la neurofibromatosis de tipo 2 y la distrofia muscular de Duchenne.
A pesar de que las células constituyen el elemento básico sobre el cual tiene lugar la estructuración del cuerpo humano, están constituidas por unidades más pequeñas que se denominan orgánulos, y éstas a su vez, por moléculas. Tal como ocurre en todos los seres vivos, las neuronas poseen cuatro clases principales de moléculas: lípidos, proteínas, hidratos de carbono y ácidos nucleicos (ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN)).
Todas las células contienen un orgánulo denominado núcleo rodeado por una membrana bilipídica que presenta zonas de apertura o poros en su interior. El núcleo contiene el ADN de la célula y el ADN contiene el código genético de cada organismo vivo. En el ser humano, el genoma (el conjunto genético completo) se localiza en los 46 cromosomas que aparecen duplicados en todas las células del cuerpo. Cada cromosoma está constituido por proteínas y por un filamento largo y continuado de ADN. La información genética que contiene el ADN está codificada en las proteínas, que llevan a cabo las diferentes reacciones celulares que constituyen la vida. El núcleo de la célula contiene al menos un nucléolo prominente en el que se sintetiza el ARN. A su vez, el ARN lleva a cabo funciones de almacenamiento y de transcodificación al tiempo que desempeña un papel de intermediario entre el ADN y las proteínas.
Alrededor del núcleo hay una masa de citoplasma que contiene orgánulos cuya función es la síntesis de proteínas y el mantenimiento del equilibrio metabólico celular. En esta zona del citoplasma se localizan el retículo endoplasmático rugoso, el retículo endoplásmico liso, ribosomas libres, el aparato de Golgi, los lisosomas y las mitocondrias. El retículo endoplásmico y los ribosomas son abundantes en los cuerpos de las neuronas debido a su función clave en la síntesis proteica, un proceso que se necesita de manera constante para que la función del sistema nervioso sea óptima. El aparato de Golgi facilita el aporte de las proteínas y de otras sustancias, y elabora vesículas -de gemación- para la secreción de estas sustancias. Las mitocondrias son orgánulos rodeados por membranas que proporcionan la energía que necesita la célula para realizar sus funciones. Esta auténtica central energética de la célula produce trifosfato de adenosina, que representa su fuente principal de energía. Las células del sistema nervioso muestran la mayor tasa metabólica en el cuerpo humano y, por tanto, deben renovar continuamente la energía que producen.
Dado que los lípidos no se disuelven en agua, la membrana bilipídica que rodea a la neurona forma una barrera entre el interior de la célula (el material intracelular) y lo que la rodea en el exterior (el material extracelular). Esta membrana también está repleta de proteínas regulares que actúan como canales para facilitar el paso de moléculas de ciertos productos químicos (los neurotransmisores) cuando la membrana recibe el estímulo apropiado. Estos canales suelen ser específicos para un tipo concreto de moléculas, al tiempo que impiden la entrada en la célula de los demás tipos moleculares.
Estructura y función de las neuronas
Las neuronas están especializadas en la recepción, la conducción y la transmisión de los impulsos nerviosos. Esta transmisión se puede realizar hacia un estímulo, una glándula u otras neuronas. A pesar de que las neuronas presentan grandes variaciones en lo relativo a su tamaño y a su configuración, todas ellas tienen ciertas características en común. Por ejemplo, todas poseen dos tipos de prolongaciones que se extienden desde el cuerpo celular. El primer tipo lo constituyen las prolongaciones denominadas dendritas que están especializadas en la recepción de los impulsos que se desplazan hacia la célula. Estas prolongaciones poseen una base amplia, disminuyen de calibre a medida que se alejan del cuerpo celular y se ramifican en su proximidad. La mayor parte de las neuronas tienen una configuración multipolar y presentan varias dendritas que se extienden desde el cuerpo de la neurona. La existencia de estas dendritas da lugar a una ampliación del área de la neurona que puede establecer contacto con otras neuronas. La presencia de muchas espinas dendríticas amplía todavía más el área de contacto. Las espinas dendríticas aparecen en forma de estructuras pilosas o bulbosas de tamaño pequeño en la membrana de la dendrita.
El otro tipo de prolongación que se extiende desde la neurona conduce los impulsos en dirección de alejamiento respecto al cuerpo neuronal y se denomina axón. Cada neurona posee un solo axón. Sin embargo, la mayor parte de los axones presentan ramas colaterales. El citoplasma de un axón contiene estructuras elementales denominadas microtúbulos y neurofilamentos cuya función es el mantenimiento del citoesqueleto. Estos elementos también participan en el transporte de los orgánulos y de las sustancias metabólicas a lo largo del axón. Los axones poseen diámetros y longitudes variables. Los axones de grosor mayor conducen los impulsos más rápidamente que los axones de calibre menor debido a que generalmente están mielinizados (es decir, cubiertos por una vaina lipoproteica blanca y brillante denominada vaina de mielina). Esta vaina lipídica de mielina aísla el axón y facilita una propagación más rápida del impulso a lo largo de éste. La mayor parte de los axones (y también algunas dendritas) presentan una mielinización abundante, aunque algunos axones finos son amielínicos o muestran una mielinización escasa.
El axón pierde la vaina de mielina en su destino y se divide en varias pequeñas ramas terminales. Al final de estas ramas suelen existir zonas de protrusión denominadas terminales o botones axonales. El botón axonal establece contacto con otra neurona o con las células de un músculo o una glándula. La zona en la que se produce este contacto se denomina sinapsis o unión sináptica. La sinapsis es la estructura principal a través de la cual la neurona induce la aparición de respuestas en las células objetivo, generalmente mediante la liberación de un compuesto químico denominado neurotransmisor.
Aparte del movimiento de los impulsos neurales en el axón, a lo largo de esta estructura también tiene lugar el desplazamiento de proteínas y de otros orgánulos en un proceso que se denomina transporte axoplásmico y que facilita el mantenimiento de la integridad estructural y funcional del axón. Este transporte puede ser anterógrado desde la parte distal del cuerpo neuronal y retrógrado hacia el cuerpo celular y desde el terminal axonal. El transporte retrógrado lleva a cabo el movimiento de las sustancias que ofrecen sostén trófico o nutrición a la propia neurona. Un ejemplo de sostén trófico lo constituyen las sustancias denominadas factores de crecimiento neural.
Neuroglía
La mayoría de las células del sistema nervioso son células de la glía o neuroglía. El SNC contiene cuatro tipos de células de la neuroglía: astrocitos, oligodendrocitos (denominados células de Schwann en el SNP), microglía y células ependimarias.
Las células gliales no propagan los impulsos neurales pero desempeñan funciones de soporte extremadamente importantes en el sistema nervioso. Los astrocitos proporcionan la matriz estructural que rodea y mantiene los cuerpos de las neuronas en el SNC. En muchos tejidos del cuerpo, los solutos pueden pasar libremente desde la sangre hacia las células de los tejidos mediante un mecanismo de difusión a través de las aberturas que hay entre las células endoteliales. En el SNC, los astrocitos hacen que las paredes de los capilares formen uniones endoteliales estrechas, de manera que la mayor parte de los solutos que alcanzan el tejido neural debe pasar a través del interior de las propias células endoteliales. El agua, los gases y las moléculas liposolubles de tamaño pequeño pueden atravesar fácilmente las células endoteliales, pero la mayoría del resto de las sustancias debe recurrir a los sistemas de transporte. Así, el paso de las sustancias desde la sangre hasta el tejido neural no siempre se consigue con facilidad. Los astrocitos del SNC también desempeñan una función importante en el mantenimiento del ambiente apropiado para la función neuronal. Dado que los astrocitos elaboran factores de crecimiento neural, pueden desempeñar un papel clave en la plasticidad neural y en la adaptación del cerebro tras una lesión.
Los oligodendrocitos producen y mantienen la mielina, que es la vaina lipídica que cubre los axones. En el SNP, las células de Schwann llevan a cabo las funciones de elaboración y mantenimiento de la mielina respecto a los nervios y a las raíces nerviosas. Las células de la microglía son abundantes y realizan funciones de «limpieza». Muestran migración hacia la zona de lesión en el cerebro, se multiplican y se convierten en macrófagos cerebrales que eliminan los restos celulares que quedan tras la muerte de las neuronas. En ocasiones se equiparan al sistema inmunitario del cerebro debido a que la microglía tiene una función de intermediación en la respuesta inmunitaria frente a las lesiones y las infecciones. Las células ependimarias revisten las cavidades (ventrículos) cerebrales y también el conducto central de la médula espinal. Las células ependimarias especializadas forman estructuras denominadas plexos coroideos que se localizan en el interior de cada ventrículo y que elaboran el líquido cefalorraquídeo. Las células gliales denominadas células satélite se encuentran tanto en el SNC como en el SNP. Estas células rodean a los cuerpos neuronales y su función específica es desconocida.
Más allá de las funciones de las células gliales ya señaladas, estas células también son importantes en el desarrollo temprano del SNC. El estudio de la embriología del sistema nervioso demuestra que las células de la neuroglía permiten guiar el desarrollo de las neuronas en su migración hacia las localizaciones correctas.
Sustancia gris
Algunas áreas del cerebro y de la médula espinal tienen un aspecto gris, mientras que otras tienen un aspecto blanco. Las áreas de coloración blanquecina se denominan sustancia blanca y contienen numerosos axones mielinizados cuya vaina de mielina de aspecto blanco perlado es la responsable de su color. La sustancia gris contiene agrupaciones de cuerpos neuronales que se sitúan en el interior de una maraña de delicadas prolongaciones celulares. La corteza es la parte superficial de la sustancia gris y se encuentra en los hemisferios cerebrales y en el cerebelo. La sustancia gris en el interior del cerebro está constituida por grandes grupos de cuerpos neuronales denominados núcleos subcorticales. El tálamo y las estructuras que constituyen los ganglios basales corresponden a los núcleos subcorticales.
La corteza cerebral está organizada horizontalmente en seis capas y esta organización es la denominada citoarquitectura del cerebro. Cada capa contiene un tipo neuronal distinto, de manera que las neurona piramidales (que son las de mayor tamaño del cerebro) se localiza en la capa 5. La corteza se organiza vertical y horizontalmente. Cada columna vertical de neuronas interconectadas constituye una unidad celular funcional que comparte un objetivo y una localización relacionados del estímulo que provoca su función. Por ejemplo, la corteza visual muestra columnas de orientación visual. Los cuerpos celulares también se disponen en columnas en la médula espinal y constituyen la porción media con forma de "H".
Organización
Para conocer con detalle el sistema nervioso de comunicación humano, es necesario el conocimiento básico de la organización del sistema en su conjunto. El sistema nervioso debe contemplarse como algo distinto de los demás tejidos y estructuras del cuerpo. Podemos imaginar como si las distintas partes del sistema nervioso estuvieran colocadas sobre la mesa de disección para su estudio. De esa manera, tendríamos un cerebro de configuración ovoide con una prolongación en forma de cola denominada médula espinal y que cuelga de su base. Los pares o nervios craneales se visualizan en la base del cerebro. Otro conjunto de nervios es el constituido por los nervios espinales, que se localizan a ambos lados de la médula espinal. De todas estas partes (cerebro, médula espinal y nervios) el cerebro es la que desempeña, con mucha diferencia, una función más importante respecto a la comunicación. En el cerebro se desarrollaron los mecanismos neurales evolutivos del sistema nervioso de comunicación.
Los nervios que salen del cerebro transmiten la información sensitiva o motora hacia o desde éste, con el objetivo de controlar los mecanismos del habla, el lenguaje y la audición. Los nervios Iocalizados en la médula espinal envían impulsos a los músculos del cuello, el tronco y los miembros desde la médula espinal hacia estas estructuras y desde éstas hacia la médula espinal.
A partir de este primer esquema mental muy simplificado de la estructura y la función del sistema nervioso de comunicación, podemos desarrollar un cuadro más preciso y complejo de las aspectos de la anatomía, la fisiología y el diagnóstico de los trastornos neurogénicos del habla, el lenguaje v la audición.
Sistema nervioso central
El cerebro es una estructura de color gris, configuración ovoidea y consistencia relativamente blanda al tacto. Su peso aproximado es de 1.350 g. Normalmente se localiza en el interior del cráneo óseo. El término encéfalo se refiere al conjunto de estructuras que constituyen el SNC: la de mayor tamaño es el cerebro. El cerebro humano ha evolucionado hasta estar constituido por tres partes: los hemisferios cerebrales, los ganglios basales y el lóbulo límbico (en la terminología antigua, el rinencéfalo).
Los hemisferios cerebrales son las dos mitades fácilmente discernibles del cerebro. Están conectados entre sí por una masa de sustancia blanca denominada cuerpo calloso. A lo largo del desarrollo, los hemisferios cerebrales adquieren un tamaño enorme y sobresalen por encima de estructuras cerebrales profundas como el diencéfalo y el tronco encefálico. Los hemisferios cerebrales son clave para la comunicación, especialmente en lo que se refiere al hemisferio izquierdo, en el que se localizan los mecanismos neurológicos principales del habla y el lenguaje.
Webb, W., & Adler, R. K. (2016). Neurology for the Speech-Language Pathologist - E-Book (English Edition) (6.a ed.). Mosby.