La sustancia blanca y la sustancia gris del cerebro: función y comparativa

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    El sistema nervioso se divide en dos partes: el Sistema Nervioso Central (SNC) y el Sistema Nervioso Periférico (SNP). El Sistema Nervioso Central se compone del cerebro y la médula espinal. El cerebro a su vez, posee neuronas y conexiones organizadas de varios tipos, con largas conexiones entre ellas que componen la materia blanca y la materia gris.
     
     
    La sustancia blanca, también conocida como materia blanca, está compuesta por las fibras nerviosas mielinizadas o axones de las neuronas. Se encuentra en las estructuras centrales del cerebro, como el tálamo y el hipotálamo, y entre el tronco encefálico y el cerebelo.
     
    Los axones están protegidos por la vaina de mielina, que les proporciona aislamiento de los procesos eléctricos y les permite transmitir las señales nerviosas más rápidamente. La mielina también es responsable de la apariencia blanca de esta sustancia.
     
    El 60% del cerebro está compuesto de materia blanca.
     
    La sustancia blanca permite la comunicación entre la materia gris y las otras partes del cuerpo. Transmite la información de las diferentes partes del cuerpo hacia la corteza cerebral. También controla las funciones de las que el cuerpo no es consciente, como la temperatura, la sangre de presión y el ritmo cardíaco. Se encarga de liberar las hormonas y gestiona el control del hambre y la sed, y también de las emociones.
     
    Recientemente se ha descubierto que la sustancia blanca tiene más funciones que las que se creía en un principio, como por ejemplo la construcción de redes neuronales veloces que ayudan en el proceso de la memoria, el aprendizaje y en general nuestros recursos cognitivos en el desarrollo de la inteligencia.
     
    La sustancia gris (o materia gris) es un componente esencial del Sistema Nervioso Central, y está formada por los cuerpos neuronales y los neuropilos (región comprendida entre varios cuerpos celulares o somas. Se compone de terminales axónicos, dendritas y células gliales. Lo que diferencia a la materia gris de la blanca es que la primera no tiene ninguna capa de mielina.
     
    La materia gris se distingue de la sustancia blanca en que contiene numerosos cuerpos celulares y relativamente pocos axones mielinizados, mientras que la sustancia blanca contiene relativamente muy pocos cuerpos celulares y se compone principalmente de largo alcance tractos de axones mielinizados. La diferencia de color surge principalmente del color blanco que posee la mielina. La sustancia gris debe su color a los núcleos grises que componen las células. En tejido vivo, la materia gris en realidad tiene un color gris muy claro con tonalidades amarillentas o rosadas, que provienen de capilar de los vasos sanguíneos y los cuerpos de las células neuronales.
     
    Ocupa aproximadamente el 40% de todo el cerebro en los seres humanos, y consume 94% del oxígeno.
     
    Como ya hemos dicho, la materia gris contiene la mayor parte de los cuerpos neuronales del cerebro. Se encuentra en las regiones del cerebro implicadas en el control muscular y la percepción sensorial como ver y oír, la memoria, las emociones, el habla, la toma de decisiones y el autocontrol.
     
    La materia gris en el de la médula espinal se divide en tres columnas:
     
    -La columna gris anterior: contiene neuronas motoras. Estas células son responsables del movimiento de los músculos.
     
    -La columna gris posterior: contiene los puntos de sinapsis de las neuronas sensoriales. Estosn recibe la información sensorial del cuerpo, incluyendo el tacto fino, la propiocepción y la vibración. Esta información se envía desde los receptores de la piel, los huesos y articulaciones a través de las neuronas sensoriales cuyos cuerpos celulares se encuentran en el ganglio de la raíz dorsal. Esta información se transmite a continuación, en los axones hasta la médula espinal, incluyendo la columna dorsal-medial y el tracto espinotalámico.
     
    -La columna gris lateral: es la tercera columna de la médula espinal.
     

    La materia gris de la médula espinal se puede dividir en diferentes capas, llamadas láminas Rexed.
     
    Comparativa entre sustancia blanca y sustancia gris:
     
    La sustancia gris se compone de los cuerpos de las células nerviosas, y la sustancia blanca está compuesta por sus fibras.
     
    A diferencia de la sustancia blanca, las neuronas de la sustancia gris no tienen axones extendidos.
    La sustancia gris ocupa 40% del cerebro, mientras que la sustancia blanca ocupa el 60% del cerebro.
     
    La sustancia gris tiene un color gris debido a los núcleos grises de las células. La mielina es responsable de la apariencia blanca de la sustancia blanca.
     
    El procesamiento de la información se realiza en la materia gris, mientras que la materia blanca permite la comunicación entre las distintas zonas de la materia gris, y entre la materia gris y las otras partes del cuerpo.
     
    La sustancia gris no tiene vainas de mielina, mientras que la sustancia blanca está mielinizada.

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    El Sistema Nervioso no sólo está formado de neuronas. Junto con las neuronas, que son la unidad funcional del SN, encontramos las células gliales (neuroglia o glía).
     
    Las neuroglias, también llamadas células gliales, son células del sistema nervioso. Forman parte de un sistema de soporte y son esenciales para el adecuado funcionamiento del tejido del sistema nervioso. A diferencia de las neuronas, las células gliales no tienen axones, dendritas ni conductos nerviosos. Las neuroglias son más pequeñas que las neuronas y son aproximadamente tres veces más numerosas en el sistema nervioso.
     
    También son mucho más abundantes que las neuronas; en el SNC de los vertebrados hay de diez a cincuenta veces más células gliales que neuronas. Las células gliales fueron descritas alrededor de 1850 por Rudolf Virchow (1821 a 1902).
     

    ¿Qué son las células gliales?
     
    La palabra glía significa ‘cola’ en griego. Así, el término neuroglia querría decir “adhesivo de las neuronas”. Este nombre fue dado por Rudolf Virchow porque pensaba que estas células servían de adhesivo para las neuronas, que las unían para formar el tejido nervioso. Así, la principal función de las células gliales sería estructural, es decir, proporcionar apoyo físico a las neuronas.
     
    Las células de glía se encuentran alrededor de las neuronas y desarrollan funciones muy importantes como, por ejemplo, proporcionar soporte estructural y metabólico a las neuronas.
    El conjunto de células gliales recibe el nombre de neuroglia.
     
    Hay varios tipos de células gliales presentes en el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP) de los humanos. Los seis tipos principales de neuroglia incluyen lo siguiente:
     
    Astrocitos
    Son las células gliales más abundantes y se denominan de esta manera por su forma estrellada.
     
    Se encuentran en el cerebro y la médula espinal. Son neuroglia en forma de estrella que reside en las células endoteliales del SNC que forman la barrera hematoencefálica. Esta barrera restringe qué sustancias pueden ingresar al cerebro. Los astrocitos protoplasmáticos se encuentran en la sustancia gris de la corteza cerebral, mientras que los astrocitos fibrosos se encuentran en la sustancia blanca del cerebro. Otras funciones de los astrocitos incluyen el almacenamiento de glucógeno, la provisión de nutrientes, la regulación de la concentración de iones y la reparación de neuronas.
     
    Astrocitos
    Funciones de los astrocitos
     
    Suministro de nutrientes a las neuronas: ejercen de enlace entre el sistema circulatorio (donde se encuentran los nutrientes que las neuronas necesitan) y las neuronas.
     
    Soporte estructural: se encuentran entre las neuronas y proporcionan soporte físico a las neuronas y consistencia en el encéfalo.
     
    Reparación y regeneración: las células gliales mantienen su capacidad de dividirse a lo largo de la vida (algo que no pueden hacer las neuronas). Cuando se produce una lesión en el SNC los astrocitos proliferan y emiten un número de prolongaciones (estos cambios se denominan gliosis).
     
    Los astrocitos limpian la zona lesionada, ingiriendo y digiriendo los restos de neuronas mediante fagocitosis. Además, los astrocitos proliferan para “llenar el vacío” dejado por la lesión. Por otra parte, los astrocitos podrían tener un papel muy importante en la regeneración de las neuronas debido a que liberan diversos factores de crecimiento.
     
    Separación y aislamiento: actúan como una barrera entre las neuronas sobre la difusión de diferentes sustancias como los iones o los neurotransmisores (los astrocitos aislan las sinapsis impidiendo la dispersión del neurotransmisor liberado por los botones terminales).
     
    Captación de transmisores químicos: los astrocitos pueden captar y almacenar neurotransmisores.
     

    Células ependimarias
    Las células ependimales son células especializadas que recubren los ventrículos cerebrales y el canal central de la médula espinal. Se encuentran dentro del plexo coroideo de las meninges. Estas células ciliadas rodean los capilares del plexo coroideo y forman líquido cefalorraquídeo.
    Forman el revestimiento epitelial de los ventrículos del cerebro y el canal central de la médula espinal.
     
    Las células ependimarias, al igual que las demás células de la neuroglia, derivan de una capa de tejido embrionario conocido como neuroectodermo.
     
     
    Células epiteliales coroideas: cubren las superficies de los plexos coroideos. Los costados y las bases de estas células forman pliegues y cerca de su superficie luminal, las células se mantienen juntas por las uniones estrechas que las rodean. Estas estrechas uniones impiden la filtración del líquido cefalorraquídeo hacia los tejidos subyacentes.
     
    Ependimocitos: revisten los ventrículos del encéfalo y el conducto central de la médula espinal. Están en contacto con el líquido cefalorraquídeo. Sus superficies adyacentes poseen uniones en hendidura pero el líquido cefalorraquídeo se comunica libremente con los espacios intercelulares del sistema nervioso central.
     
    Tanicitos: recubren el suelo del tercer ventrículo por encima de la eminencia media del hipotalámo. Poseen prolongaciones basales largas que pasan entre las células de la eminencia media y ubican sus células basales terminales sobre los capilares sanguíneos.
     

    Funciones de las células ependimarias
     
    Dan lugar a la capa epitelial que rodea el plexo coroideo en los ventrículos laterales del hemisferio cerebral. Estas células epiteliales producen principalmente el líquido cefalorraquídeo.
     
    Las células ependimales tienen cilios y se sitúan frente a la cavidad de los ventrículos. El movimiento coordinado de estos cilios influye en la dirección del flujo cerebroespinal, la distribución de neurotransmisores y otros mensajeros para las neuronas.
     
    Las células ependimarias llamados Tanicitos juegan un papel importante en el transporte de las hormonas en el cerebro.
     
    Microglia
    Las microglia son células extremadamente pequeñas del sistema nervioso central que eliminan los desechos celulares y protegen contra microorganismos (bacterias, virus, parásitos, etc.). Se piensa que las microglias son macrófagos, un tipo de glóbulo blanco que protege contra la materia extraña. También ayudan a reducir la inflamación mediante la liberación de citoquinas antiinflamatorias.
     
    Microglia
    Funciones de la microglia
     
    En condiciones normales, el número de células de microglia es pequeño, pero cuando se produce una lesión o inflamación del tejido nervioso, estas células proliferan rápidamente (al igual que lo hacen los astrocitos) y migran hacia la zona de la lesión para fagocitar los restos celulares, fragmentos de mielina o neuronas lesionadas.
     
    La microglia actúa como una célula fagocítica y protege el cerebro de microorganismosinvasores.
    Oligodendrocitos
     
    Los oligodendrocitos son estructuras del sistema nervioso central que envuelven algunos axones neuronales para formar una capa aislante conocida como vaina de mielina. La vaina de mielina, compuesta de lípidos y proteínas, funciona como un aislante eléctrico de los axones y promueve una conducción más eficiente de los impulsos nerviosos.
     
    Funciones de los oligodendrocitos
     
     
    Oligodendrocito. Un oligodendrocito puede mielinizar segmentos de diferentes axones
    Forman la capa de mielina del SNC: un solo oligodendrocito puede mielinitzar diferentes segmentos de un mismo axón o de axones diferentes (de 20 a 60 axones diferentes).
     
     
    Un oligodendrocito rodea diferentes axones no mielinitzados
     
    El oligodendroglia también tiene una función protectora sobre los axones no mielinitzados, ya que los rodea y los mantiene fijos.
     
    El oligodendroglia forma la vaina de mielina en el SNC.
     
    Hay enfermedades autoinmunitarias que destruyen la capa de mielina: en la esclerosis múltiple las células que forman la mielina no son reconocidas por el organismo como propias y son destruidas. Esta enfermedad es progresiva, y según la cantidad y función de neuronas que pierden la mielina las consecuencias serán más o menos graves.
     
    Astroglía
    Estas células gliales satélite cubren y protegen las neuronas del sistema nervioso periférico. Proporcionan soporte estructural y metabólico para los nervios sensoriales, simpáticos y parasimpáticos.
     
     
    Astroglía
     
    Células de Schawnn
     
     
    En el SNP, cada célula de Schawnn forma un único segmento de mielina para un único axón.
     
    En el sistema nervioso periférico (SNP), las células de Schawnn hacen las mismas funciones que las diferentes células gliales del SNC. Estas funciones son las siguientes:
     
    Como los astrocitos, se sitúan entre las neuronas.
    Como la microglia, fagocitan los restos en el caso de una lesión en los nervios periféricos.
     
    Como los oligodendrocitos, una de las principales funciones de las células de Schawnn es formar la mielina alrededor de los axones del SNP. Cada célula de Schawnn forma un único segmento de mielina para un único axón.

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