El sistema nervioso a lo largo del ciclo vital

Material del aula

Fecha 24/03/2025 Versión V2.1 Curso académico 2024/25 Título del documento Unidad 3: El sistema nervioso a lo largo del ciclo vital Código y nombre de la asignatura 5934 - Estructura y Función del Sistema Nervioso Código y nombre de la titulación(es) 590 - Máster Universitario en Neuropsicología Nombre del profesor(es) Dr. Adrián Galiana 09/2024Índice de contenidos

Unidad 3: El sistema nervioso a lo largo del ciclo vital

1. Introducción a la ontogenia del sistema nervioso
2. Neurodesarrollo prenatal
3. El sistema nervioso en la infancia
4. El sistema nervioso en la adolescencia
5. El sistema nervioso en la adultez
6. El sistema nervioso en la vejez

Autor: Prof. Dr. Adrián Galiana 21. Introducción a la ontogenia del sistema nervioso La ontogenia del SN hace referencia al proceso de desarrollo que experimenta este sistema desde la concepción hasta la muerte. Desde las primeras etapas del desarrollo embrionario, el SN comienza a formarse a partir de procesos clave que da origen a las estructuras básicas del cerebro y la médula espinal. A lo largo de la vida prenatal, el SN se organiza de manera rápida y compleja, con la proliferación de neuronas, su migración a regiones específicas del cerebro y el establecimiento de conexiones sinápticas. Durante este período, factores genéticos y epigeneticos juegan un papel crucial en la correcta formación de las vías neuronales, asegurando el funcionamiento adecuado del SN en las etapas posteriores de la vida.

El desarrollo del SN no se detiene al nacer, sino que continúa adaptándose y modificándose a lo largo del ciclo vital. Durante la infancia, el cerebro experimenta un proceso de poda sináptica, en el que se eliminan conexiones neuronales innecesarias, optimizando la eficiencia de las redes neuronales. En la adolescencia, los cambios hormonales, como el aumento de las hormonas sexuales, tienen un impacto significativo en el cerebro, influyendo en áreas relacionadas con el comportamiento social, la motivación y las emociones, lo que contribuye a la búsqueda de experiencias característica de esta etapa. En la edad adulta, aunque el cerebro mantiene cierta plasticidad, los cambios estructurales son más sutiles, estando relacionados con un mayor control ejecutivo y emocional, consolidando experiencias y aprendizajes previos. En la vejez, se observan una serie de cambios neuroanatómicos y funcionales en el tejido nervioso que pueden afectar en mayor o menor medida a las funciones cognitivas.

En esta unidad, se repasarán los cambios neuroanatómicos estructurales y su repercusión funcional en cada una de las etapas de la vida y su impacto desde el punto de vista neuropsicológico.

Relevancia en neuropsicología

! La ontogenia del SN en las distintas etapas de la vida es fundamental para la neuropsicología porque permite comprender cómo los cambios estructurales y funcionales del cerebro afectan el comportamiento, las capacidades cognitivas y la regulación emocional en cada fase del ciclo vital.

En la infancia, el rápido desarrollo neuronal y la plasticidad cerebral son claves para la adquisición de habilidades cognitivas, el procesamiento emocional y la conducta social, mientras que, en la adolescencia, la reorganización sináptica y los cambios hormonales influyen en la maduración de funciones ejecutivas y la regulación emocional, impactando en la conducta.

En la adultez, la consolidación de las conexiones neuronales y la estabilización de las redes cerebrales permiten el funcionamiento óptimo de las capacidades cognitivas. Sin embargo, en la vejez, el deterioro progresivo del sistema nervioso, como la reducción del volumen cerebral y la disminución de la plasticidad sináptica, tiene un impacto directo en la memoria, la atención y otras funciones cognitivas, lo que es esencial para la evaluación y tratamiento de patologías neurodegenerativas.

Autor: Prof. Dr. Adrián Galiana 3La neuropsicología se apoya en estos conocimientos para diseñar instrumentos de evaluación, estrategias de intervención y habilidades terapéuticas que son específicas para cada etapa de la vida. En definitiva, incluso para una misma persona dada, un cerebro en desarrollo durante la infancia es distinto al de la adolescencia o al de una persona adulta o durante la vejez. Aunque comparten características, se diferencian significativamente al encontrarse en etapas evolutivas distintas, lo que impacta en cómo se manifiestan las cogniciones, emociones y conductas.

Neurodesarrollo prenatal

El neurodesarrollo prenatal alude a los procesos biológicos mediante los cuales se forma el SN durante la gestación.

Todo comienza con la etapa germinal, que abarca desde la fecundación hasta las dos primeras semanas. En esta fase, el cigoto recién formado por la unión del óvulo y el espermatozoide experimenta divisiones celulares rápidas, iniciando su desplazamiento hacia el útero hasta lograr implantarse en el endometrio para su crecimiento.

La etapa embrionaria da comienzo una vez se implanta el embrión. En esta etapa, que se extiende desde la segunda hasta, entre la octava y décima semana, las células continúan dividiéndose y, mediante un proceso denominado gastrulación, se forman las tres capas germinales (endodermo, mesodermo y ectodermo) que son las estructuras que posteriormente darán lugar a los diferentes tejidos del organismo. En el caso del SN, este empezará a formarse a partir del ectodermo, la capa más externa, en la tercera semana de gestación. Aunque en esta fase el neurodesarrollo prenatal solo está en sus fases iniciales, se establecen las bases para la formación de las estructuras del SN en las etapas posteriores.

Durante esta etapa tiene lugar la neurulación, un proceso en el que el ectodermo se pliega para formar el tubo neural, estructura que dará origen al encéfalo y la médula espinal. En la formación del encéfalo, desde el día 25 de gestación (a mediados de la cuarta semana), el extremo anterior del tubo neural crece dando lugar a las tres vesículas primarias denominadas prosencéfalo (cerebro anterior), mesencéfalo (cerebro medio) y rombencéfalo (cerebro posterior). Una semana más tarde, en el día 32, las vesículas primarias ya se han dividido en cinco vesículas secundarias: el prosencéfalo estará formado por el telencéfalo y el diencéfalo, mientras que el rombencéfalo estará formado por el metencéfalo y mielencéfalo, (el metencéfalo origina la protuberancia y el cerebelo, mientras que el mielencéfalo da lugar al bulbo raquídeo). Por su parte el mesencéfalo no sufrirá más divisiones.

A partir de la décima semana de gestación, se inicia la etapa fetal, marcada por un crecimiento rápido de los tejidos. Durante esta etapa, en el SN se produce una mayor especialización de las estructuras mediante procesos clave de desarrollo neural. El primero de ellos es la proliferación neuronal, donde las células madre neurales se multiplican de manera intensa dando lugar a nuevas neuronas inmaduras, que se generan en exceso. En segundo lugar, durante la migración neuronal, estas nuevas neuronas viajan hacia las diferentes regiones del cerebro en desarrollo, formando las estructuras de las capas corticales y subcorticales. De manera gradual, una vez que las jóvenes neuronas han alcanzado sus destinos, comienza el proceso de diferenciación o maduración neuronal, que comprende la formación del patrón de axones, dendritas y mielinización característicos de las neuronas de cada zona.

Autor: Prof. Dr. Adrián Galiana 4La maduración neuronal sigue un eje vertical y horizontal. En el eje vertical, el proceso de maduración se inicia desde estructuras subcorticales hacia estructuras corticales. En cuanto al horizontal, existe un patrón de maduración de las estructuras corticales caudo-rostral, de manera que las áreas posteriores del cerebro maduran antes que las áreas frontales o anteriores. Además, es el eje horizontal, la maduración de las cortezas comienza por las áreas sensoriales primarias, continuando con las secundarias y finalizando en las terciarias o de asociación. Sin embargo, este proceso de maduración en los ejes vertical y horizontal, aunque comienza en la etapa fetal, no culmina hasta finalizada la adolescencia. En lo que respecta al momento del nacimiento, el bebe solo tiene desarrollada una capacidad motora muy limitada.

Además, existen algunos procesos clave del desarrollo neuronal que ocurren en la etapa fetal, pero no son exclusivos de esta, manteniéndose activos tras nacer. Es el caso de la ya comentada mielinización, y también del proceso de sinaptogénesis y apoptosis neuronal. En la sinaptogénesis, las neuronas comienzan a establecer conexiones sinápticas, permitiendo la comunicación entre las diferentes áreas cerebrales. Esta etapa es especialmente importante para el desarrollo de las funciones sensoriales y motoras básicas que necesitará el bebe tras el nacimiento para poder relacionarse con su entorno y sobrevivir. Respecto a la apoptosis neuronal, hace referencia a la muerte neuronal programada, un proceso normal especialmente activo durante el neurodesarrollo prenatal mediante el cual se elimina el exceso de neuronas que han sido generadas en la proliferación porque no han logrado establecer conexiones lo suficientemente sólidas.

En las últimas semanas del período prenatal, el sistema nervioso sigue afinándose. Estos cambios permiten que el recién nacido llegue al mundo con un sistema nervioso preparado para adaptarse rápidamente al entorno, procesar información sensorial y ejecutar funciones motoras básicas, aunque seguirá madurando tras el nacimiento gracias a la interacción con el ambiente y sus factores.

Relevancia del neurodesarrollo prenatal en neuropsicología

• las bases para el desarrollo cognitivo, emocional y conductual a lo largo de la vida. Durante el período prenatal, las neuronas se generan, migran y conectan, estableciendo las redes neuronales necesarias para el funcionamiento cerebral óptimo. Cualquier alteración en este proceso, ya sea por factores genéticos, ambientales o por la exposición a teratógenos (sustancias que pueden causar malformaciones) puede tener repercusiones significativas en el desarrollo del SN, algunas de las cuales impactan en las funciones cognitivas, emocionales y la conducta, mientras que otras suponen además problemas fisiológicos o ser incluso, letales.

Estas alteraciones pueden variar desde trastornos el neurodesarrollo como el déficit de atención e hiperactividad (TDAH), trastornos del espectro autista (TEA), discapacidad intelectual o dificultades de aprendizaje, como a patologías asociadas a malformaciones como la agenesia del cuerpo calloso, patologías del cierre del tubo neural o patologías por malformaciones en la corteza cerebral, entre muchas otras.

Los fallos en el neurodesarrollo prenatal pueden resultar de diversos factores, como desnutrición materna, exposición a sustancias nocivas como el alcohol, el tabaco y las Autor: Prof. Dr. Adrián Galiana 5