El diencéfalo es una estructura que contiene varias partes del cerebro, cada una con el término «tálamo». La mayoría de estas estructuras se derivan de la vesícula del desarrollo llamada diencéfalo. Es una parte del cerebro que se sitúa en su región medial y que está compuesta por diversas estructuras. Algunas de sus funciones son integrar la información sensorial, mantener el estado de alerta y regular el sistema endocrino.
Sólo representa el 2% del peso total del sistema nervioso central. Sin embargo, tiene conexiones muy dispersas e importantes.
Partes y funciones del diencéfalo
El diencéfalo como ya hemos comentado está formado por cuatro componentes que bordean el tercer ventrículo, el cual divide el diencéfalo en dos mitades simétricas.
Las partes del diencéfalo son:
- Tálamo: es un núcleo de relevo para las conexiones entre la corteza cerebral y las estructuras subcorticales. También participa en el procesamiento de la información sensorial y motora.
- Hipotálamo: se sitúa debajo del tálamo y regula funciones vitales como la temperatura corporal, el hambre, la sed, el sueño y el ciclo circadiano. También controla la secreción de hormonas a través de la hipófisis o glándula pituitaria.
- Epitálamo: contiene la glándula pineal, que produce melatonina y regula los ritmos biológicos. También forma parte del sistema límbico, relacionado con las emociones y la memoria.
- Subtálamo: se encarga de regular los movimientos voluntarios e involuntarios del cuerpo. Está conectado con los ganglios basales y el cerebelo.
- Tercer ventrículo: es una cavidad llena de líquido cefalorraquídeo que comunica con los otros ventrículos cerebrales. Sirve para proteger y nutrir al cerebro.
1. Tálamo
Se encuentra en la parte del cerebro anterior, por debajo del cuerpo calloso. Es responsable de transmitir información de los receptores sensoriales a las áreas del cerebro donde se pueden procesar.
Está formado por dos masas ovoides de sustancia gris que se encuentran a cada lado del tercer ventrículo y que se conectan por una banda llamada adhesión intertalámica. Cada masa del tálamo se divide en varios núcleos que reciben diferentes tipos de aferencias y las proyectan a las áreas corticales correspondientes. Algunos de los núcleos más importantes son el núcleo ventral posterior (que recibe información somatosensorial), el núcleo geniculado lateral (que recibe información visual) y el núcleo geniculado medial (que recibe información auditiva). El tálamo también participa en la integración de la información sensorial, la regulación del estado de conciencia y la atención
Su función principal es recuperar información sensorial que se está transmitiendo al cerebro, que incluye señales auditivas, visuales, táctiles y gustativas. Después dirige la información sensorial a las diferentes partes y lóbulos cerebrales. Si esta parte del cerebro se daña, la información sensorial no se procesará y se produciría confusión sensorial.
Forma parte de un gran número de vías y sistemas que utilizan porciones más o menos independientes del mismo tálamo que, por tanto, se ha subdividido en una serie de núcleos.
El tálamo está subdividido en varias zonas por una lámina fina de sustancia blanca en forma de Y, la lámina medular interna, la cual consiste en fibras o axones que entran y / o salen de los núcleos talámicos.
Esta lámina divide el tálamo en tres grandes zonas:
- Grupo anterior
- Grupo medial
- Grupo lateral
El tálamo también está formado por una serie de núcleos de células nerviosas, que se organizan en grupos funcionales según la información que procesan. Estos núcleos se dividen en tres categorías principales:
- Núcleos sensitivos: Estos núcleos reciben información sensorial de todo el cuerpo, incluyendo los sentidos de la vista, el oído, el tacto, el gusto y el olfato. La información se transmite a los núcleos específicos que se encargan de procesarla.
- Núcleos motores: Estos núcleos transmiten información desde el cerebro a los músculos del cuerpo, permitiendo el movimiento y la coordinación.
- Núcleos asociativos: Estos núcleos están involucrados en funciones cognitivas superiores, como la atención, la memoria, el aprendizaje y el procesamiento emocional.
2. Hipotálamo
El hipotálamo es una pequeña parte del cerebro (representa menos del 1% del peso total del encéfalo) y es el responsable de la producción de muchas de las hormonas esenciales del cuerpo, sustancias químicas que ayudan a controlar diferentes células y órganos. Las hormonas del hipotálamo rigen las funciones fisiológicas, como la regulación de la temperatura, la sed, el hambre, el sueño, el estado de ánimo, el deseo sexual y la liberación de otras hormonas en el cuerpo. Esta área del cerebro contiene la glándula pituitaria y otras glándulas del cuerpo.
Funciones del hipotálamo
La función primaria del hipotálamo es la homeostasis, que es mantener el statu quo del cuerpo en todo el sistema. Las hormonas hipotalámicas incluyen la liberación de tirotropina, la gonadotropina, la corticotrofina, la somatostatina y la dopamina. Estas hormonas se liberan en la sangre a través de los capilares y viajan a la glándula pituitaria. La oxitocina y la vasopresina también son hormonas hipotalámicas.
El hipotálamo usa un punto de ajuste para regular los sistemas del cuerpo, incluido el equilibrio de electrolitos y líquidos, la temperatura corporal, la presión arterial y el peso corporal.
Recibe información por medio de sinapsis, pero también analiza características y componentes de la sangre, como la concentración de hormonas, de glucosa, la temperatura, la presión, etc.
Es el principal centro de control del sistema vegetativo y controla:
- SNA – Vía neural: por medio de sus axones eferentes.
- SNE – Vía neurohormonal: controlando la secreción hormonal de varias glándulas (por medio de su acción sobre la hipófisis).
Así pues, tiene un importante papel en el mantenimiento de determinadas variables fisiológicas en un nivel constante:
- Regula la circulación de la sangre, la temperatura del cuerpo.
- Regula el metabolismo.
- Controla la secreción de hormonas sexuales.
- Regula conductas motivacionales (hambre, sed, conducta sexual, etc.).
- Controla ritmos circadianos (sueño-vigilia).
- Coordina e integra todas las respuestas físicas (autonómicas, hormonales y esqueletomotores) cuando hay cambios emocionales y produce la expresión física de la emoción.
Ante una situación estresante o de peligro, como la visión de una serpiente, el hipotálamo hace una integración o actividad concertada de todas las respuestas que se producen ante esta emoción:
- Autonómicas: aumenta tasa cardíaca, aumenta presión sanguínea, aumenta sudoración
- Hormonales: aumenta noradrenalina, adrenalina y cortisol, disminuye hormonas sexuales
- Motores: atacar, no moverse, salir corriendo.
Organización interna: zonas, regiones y núcleos
Se encuentra situado en posición ventral respecto al tálamo. El tercer ventrículo separa las dos mitades del hipotálamo. Por la parte anterior, el hipotálamo limita con el quiasmo óptico (cruce de las vías visuales) y por la parte posterior sobresalen los cuerpos mamilares (núcleos pertenecientes al hipotálamo). En medio y en la parte ventral encontramos la hipófisis.
El hipotálamo se divide en varios núcleos y áreas, los cuales están organizados en regiones y zonas.
En dirección medio-lateral podemos dividir el hipotálamo en tres zonas, que se aprecian mejor en una sección coronal:
- Zona periventricular. Es la más medial y rodea el tercer ventrículo. Está formada por núcleos delgados que regulan la producción de hormonas por parte de la hipófisis anterior.
- Zona medial. Entre la zona periventricular y la lateral. Contiene los núcleos más importantes del hipotálamo y algunos de estos regulan la producción de hormonas por parte de la hipófisis posterior.
- Zona lateral. Contiene menos núcleos definidos y está atravesada por numerosas fibras, como por ejemplo el haz prosencefàlic medial. Es una zona importante para las emociones.
En dirección anteroposterior (o longitudinal) el hipotálamo se organiza en tres regiones, que se pueden observar en una visión sagital medial; estas regiones son las siguientes:
Región anterior (o preóptica). Es sobre el quiasmo óptico. Los principales núcleos que contiene son los siguientes:
- Los núcleos paraventricular y supraóptico, los cuales liberan las hormonas vasopresina y oxitocina en la hipófisis posterior.
- El núcleo supraquiasmático, el cual recibe fibras de la retina y se relaciona con el control de los ritmos biológicos.
- El núcleo preóptica.
Región intermedia (o tuberal). Es sobre la hipófisis y contiene algunos de los núcleos mejor diferenciados del hipotálamo. Contiene lo siguiente:
- El núcleo ventromedial, relacionado con el control de la ingesta y de la conducta sexual femenina.
- El núcleo dorsomedial.
- El núcleo arqueado.
Región posterior (o Mamila). Es sobre los cuerpos o núcleos mamilares, que incluye y forman parte del sistema límbico.
3. Subtálamo
El subtálamo es la parte más ventral del diencéfalo. Es una estructura cerebral subcortical ubicada debajo del tálamo y encima del mesencéfalo. Es una parte del diencéfalo, una región del cerebro que se encarga de la regulación del estado de ánimo, la motivación, el sueño y el apetito, entre otras funciones.
El subtálamo está formado por dos núcleos principales, el núcleo subtalámico y el núcleo zona incerta. El núcleo subtalámico es el más estudiado y se sabe que tiene un papel importante en la regulación del movimiento. Es un núcleo excitatorio, lo que significa que su actividad aumenta la excitabilidad de las neuronas en otras partes del cerebro. El núcleo subtalámico recibe información de varias áreas del cerebro, incluida la corteza motora, el globo pálido y la sustancia negra. Luego, modula la actividad del globo pálido y la sustancia negra, que son importantes en la regulación del movimiento.
La división más grande del subtálamo es el núcleo subtalámico que participa en la integración de la función motora somática.
Se compone de:
- El núcleo subtalámico -o núcleo de Luys- (conectado con los ganglios basales, con funciones motoras).
- La zona incierta (pequeña masa de sustancia gris, que parece la continuación de la formación reticular mesencefálica).
- Extensiones rostrales de núcleos mesencefálicos, como el núcleo rojo y la sustancia negra.
4. Epitálamo
El epitálamo es la parte más dorsal y posterior del diencéfalo. El epitálamo se puede dividir en la glándula pineal y los núcleos habenulares o habénula. La glándula pineal es principalmente una glándula secretora cuyas secreciones se han caracterizado mejor por desempeñar un papel en los ritmos circadianos. El circuito mejor caracterizado que involucra los núcleos habenulares implica aportes de regiones límbicas del cerebro anterior y salidas a regiones dopaminérgicas en el mesencéfalo.
Glándula pineal
El famoso filósofo Descartes describió la glándula pineal como la «sede principal del alma». Probablemente hayas escuchado que esta glándula es el «tercer ojo», un punto de chakra que reside justo en el medio de las cejas. Este pequeño órgano endocrino con forma de piña, del tamaño de un grano de arroz, conocido como glándula pineal, se encuentra en el medio del cerebro, entre los dos hemisferios y al mismo nivel que los ojos.
La glándula pineal contiene principalmente pinealocitos, que son células que producen la hormona melatonina; y células gliales, que son un tipo particular de células cerebrales que soportan neuronas (las células que transmiten información a otras células).
La glándula pineal es como un «reloj biológico», ya que regula procesos fisiológicos y conductuales de acuerdo con el ciclo diario luz-oscuridad. El trastorno afectivo estacional (TAE) que podría estar relacionada con una alteración en los ritmos de liberación de algunas sustancias como, por ejemplo, la melatonina, si bien también la serotonina. En este trastorno, los pacientes presentan depresión, incapacidad para concentrarse, ataques de sobrealimentación por hidratos de carbono, etc. Los síntomas suelen ser cíclicos y aparecen durante las estaciones con menos luz (invierno, otoño). Un tratamiento con fuentes de luz de alta intensidad, la fototerapia, parece que mejora el estado de los pacientes, probablemente porque afecta la síntesis de melatonina.
Habénula
Se encuentra lateral a la epífisis, unida con su homóloga del otro lado por la comisura Habénula. Recibe informaciones de diversas estructuras del sistema límbico por medio de la estría medular, y envía proyecciones a núcleos de la formación reticular mesencefálica.
La función de la habénula es permitirla comunicación entre el sistema límbico y la formación reticular.
5. Tercer Ventrículo
El tercer ventrículo es una estrecha cavidad ubicada entre los tálamos, en pleno diencéfalo. Está llena de líquido cefalorraquídeo que protege y nutre al cerebro. Comunica con los otros ventrículos cerebrales a través de agujeros y conductos. También tiene funciones endocrinas, al permitir la difusión de sustancias y hormonas desde la sangre al líquido cefalorraquídeo.
Las sustancias y hormonas que se difunden en el tercer ventrículo son aquellas que provienen de la sangre y que tienen efectos sobre el cerebro o el cuerpo. Algunas de estas sustancias son la glucosa, el oxígeno, los aminoácidos y los neurotransmisores1. Algunas de estas hormonas son la melatonina, la oxitocina, la vasopresina y las hormonas liberadoras de gonadotropinas. Estas sustancias y hormonas regulan funciones como el sueño, el estrés, la reproducción y el comportamiento social.
- Bear, M.F.; Connors, B.W. i Paradiso, M.A. (1998). Neurociencia: explorando el cerebro. Barcelona: Masson-William & Wilkins España.
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- Bradford, H.F. (1988). Fundamentos de neuroquímica. Barcelona: Labor.
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- Del Abril, A.; Ambrosio, E.; De Blas, M.R.; Caminero, A.; De Pablo, J.M. i Sandoval, E. (eds) (1999). Fundamentos Biológicos de la Conducta. Madrid: Sanz y Torres.
