EL CEREBRO: DE LA ESTRUCTURA Y LA FUNCIÓN A …

1 102 SRevista Colombiana de Psiquiatr a, Suplemento No. 1, Vol. XXXIII, 2004 EL CEREBRO: DE LA ESTRUCTURA YLA FUNCI N A LA PSICOPATOLOG APrimera parte: Bloques funcionalesC sar Augusto Arango-D vila*Hern n Jos Pimienta J.**ResumenLas ltimas dos d cadas han sido de fundamental importancia para el estudio y para elentendimiento del sistema nervioso. Este progreso no s lo ha incluido el abordaje de fen me-nos subyacentes a la masa cerebral de tipo neuroqu mico, neurofisiol gico, neuroanat mico,citoarquitect nico, imagenol gico, etc., sino tambi n la relaci n de estos conocimientos conaspectos complejos de la conducta y el psiquismo.

2 La intenci n de recalcar con una visi nmoderna el alcance de las neurociencias necesariamente ha de reflejarse en una comprensi nm s amplia de la realidad de la enfermedad mental, lo que permite una confluencia entrenuestra condici n biol gica, conductual, ps quica y social. Con este art culo se pretende revi-sar las bases biol gicas para el entendimiento de los trastornos mentales y del comportamien-to. Para tal fin, y basados en las investigaciones neurobiol gicas recientes, se describen loselementos constitutivos de las funciones mentales superiores en cinco bloques funcionales,los cuales dan cuenta de la organizaci n global como punto de partida para la interpretaci ndel procesamiento de informaci n y el origen de las diferentes manifestaciones psicopatol gicasque se explicar n en la segunda parte, en esta misma revista, en el art culo denominado Lamicroestructura y el procesamiento de la informaci n.

3 Palabras clave: sistema nervioso central, cognici n, afecto, neurobiolog a, psicobiolog : The Brain: From Structure and Function to Psychopathology. First Part: FunctionalBlocksAbstractThe last two decades have been of fundamental importance in the study and understanding ofthe nervous system, this progress has not only addressed the neurochemical, neurophysio-logical, neuroanatomical, cytoarchitectonical, imageological phenomena underlying the cerebralmass but also the relationship of this knowledge with complex aspects of behavior and the*M dico psiquiatra de la Pontificia Universidad Javeriana, mag ster en Ciencias B sicas M dicas, candidato a Ph. D. enNeurociencias del Centro de Estudios Cerebrales, Facultad de Salud, Universidad del Valle.

4 ** Bi logo, profesor titular de la Universidad del Valle, director del Centro de Estudios cerebrales, Facultad de Salud, Univer-sidad del Colombiana de Psiquiatr a, Suplemento No. 1, Vol. XXXIII, 2004 Arango-D vila C. A., Pimienta H. The purpose of emphasizing a modernvision of the grasp of neuroscience mustnecessarily reflect a wider understanding ofthe reality of mental illness allowing a con-fluence between our biological, behavioral,psychic and social conditions. This articleseeks to review the biological basis of men-tal disorders based on recent neurobiologicalinvestigations. The constituent elements ofthe superior mental functions are describedin five functional blocks, portraying a visionof global organization as the basis for the inter-pretation of the processing of information andthe origin of the different psychophatologicalmanifestations that will be explained in parttwo, Microstructure and the Processing ofInformation.

5 Key words: central nervous system, cogni-tion, affect, neurobiology, sistema nervioso est constitui-do por cien mil millones de neuro-nas, y esta gran proporci n de estruc-turas unitarias, pero ampliamenteinterrelacionadas, genera una extre-ma complejidad que ha hecho queel abordaje cient fico de esta masade no m s de gramos sea di-f cil y, en ocasiones, embargo, el refinamiento de last cnicas de investigaci n biol gicaha hecho que en los ltimos a os loshallazgos, en cuanto a la estructu-ra y funci n del sistema nervioso,permitan plantear teor as no s locorrespondidas con los aspectos pu-ramente anat micos o fisiol gicos,sino aqu llas relacionadas con fe-Por otra parte, en este mismo n me-ro, los doctores Gabriel Arteaga yHern n Pimienta, en su art culo So-bre la organizaci n columnar de lacorteza cerebral , hacen hincapi enla organizaci n citoarquitect nica dela corteza cerebral .

6 Desde una pers-pectiva hist rica muestran la evolu-ci n del concepto de m dulo corticaly desembocan en la descripci n de-tallada de la organizaci n de la cor-teza cerebral en interacciones espe-c ficas localizadas, que se aproximaa definir las unidades funcionalesde la corteza cerebral . Arteaga y Pi-mienta citan a Benes y colaborado-res, quienes se alan que en la cor-Introducci nn menos m s complejos de tipocognitivo o el art culo que aparece en estemismo n mero, La corteza cerebralm s all de la corteza , del doctorHern n Jos Pimienta, del Centrodel Estudios Cerebrales de la Uni-versidad del Valle, se sientan lasbases de las complejas interaccio-nes de la corteza cerebral , estruc-tura muy desarrollada en el hom-bre, que conjuga elementos filoge-n ticos antiguos y recientes y quees el fundamento de nuestras fun-ciones mentales.

7 El doctor Pimien-ta expone de forma magistral elasiento funcional del d nde y el qu en el cerebro, el origen arquicorticaldel d nde y el origen paleocorticaldel qu , las interacciones de los cir-cuitos corticales, as como la orga-nizaci n modular y Colombiana de Psiquiatr a, Suplemento No. 1, Vol. XXXIII, 2004 teza cerebral redes de interneu-ronas inhibitorias, interconectadasrec procamente, organizan trenes dedescarga de las neuronas pirami-dales, que resultan en oscilacionescoherentes .Las investigaciones de los ltimosa os han mostrado que en el intrin-cado y aparentemente ca tico as-pecto del sistema nervioso subyaceuna organizaci n compleja, esto es,en ste confluyen diferentes aristasque incluyen la persistencia e inte-racci n de estructuras filogen ti-camente antiguas y recientes, as como una dif cil ESTRUCTURA que sepuede delimitar de forma macros-c pica y microestructural.

8 En estesentido se ha explorado la organi-zaci n espacial tridimensional decomplejos de neuronas en los dife-rentes componentes de esta estruc-tura, la cual se expresa en t rmi-nos citoarquitect nicos, una com-plej sima base fisiol gica que inclu-ye la respuesta el ctrica de las mem-branas, la estimulaci n de recepto-res ionotr ficos de diferentes clases,la apertura o el cierre de canales i ni-cos permeables a distintos tipos deelectrolitos, la estimulaci n de recep-tores metabotr ficos variados, laestimulaci n o inhibici n de prote -nas transductoras G, la generaci nde segundos mensajeros, la activa-ci n de proteincinasas y fosfatasas,la fosforilaci n y desfosforilaci n deprote nas estructurales y enzimas,los cambios en el n cleo celular enla trascripci n gen tica, la genera-ci n de componentes estructuralesy funcionales, la modificaci n con-tinua del fenotipo neuronal y la res-puesta de estas neuronas a sustan-cias tr ficas y presente art culo es un intentode explicar, en relaci n con la orga-nizaci n del cerebro, los complejosprocesos mentales.

9 Para tal fin es fun-damental conocer los elementos b -sicos de la ESTRUCTURA y su fisiolog a,expuestos en diferentes art culos deesta revista, como los ya referidos ylos art culos Plasticidad neuronal ysu relaci n con el sistema de transpor-tadores de glutamato , de AdrianaMedina y Martha Escobar, y Fun-damentos moleculares y celularesde la depresi n y de los mecanismosantidepresivos , de C sar Arango-D vila, Martha I. Escobar y Hern la primera parte se muestra unavisi n macro, en la cual el cerebrose expone de una manera comparti-mentada; pero nada est m s aleja-do de la realidad: el cerebro no est constituido por compartimientos oelementos localizados. La investiga-ci n neurobiol gica muestra comple-jos neuronales que interact an conellos mismos o con otros complejos,los cuales desempe an funcionesparticulares, pero su localizaci ncerebral es amplia, es decir, se en-cuentran en varias partes a la esta manera se pueden delimitarbloques funcionales, aunque su lo-calizaci n no sea espec cerebro: de la ESTRUCTURA y la funci n a la psicopatolog a - Primera parte: Bloques funcionales105 SRevista Colombiana de Psiquiatr a, Suplemento No.

10 1, Vol. XXXIII, 2004 En la segunda parte nos remitire-mos a la citoarquitectura corticaly se se alar n de forma sucinta loselementos fundamentales de losm dulos corticales ya expuestosclaramente por Arteaga y Pimientaen este n mero y la manera comoestas estructuras procesan la in-formaci n. Se partir de un m du-lo hipot tico basado en las forma-ciones modulares reales de la cor-teza, con el cual se podr observarc mo la corteza cerebral procesa lainformaci n. Se resta complejidadnum rica a la ESTRUCTURA real, parapoder hacer comprensible el pro-ceso , se pone en juego la in-teracci n de los diferentes bloquesfuncionales en un cuerpo estructu-rado basado en la esta manera surge la posibilidadde entender el origen biol gico defen menos como la actividad deli-rante, la actividad alucinatoria yotras manifestaciones de la patolo-g a del pensamiento como las ideasf bicas, las ideas obsesivas, s, los sistemas emocionalesintegrados a la cognici n, de tal for-ma que se puedan comprender lasalteraciones del afecto como los es-tados maniacos, los estados depre-sivos, entre otros.