Unidad 1 Guía 2 ACTIVIDADES REPASO Sistema nervioso- 3º JS-2012

Depto de Ciencias - Biología Prof.: María José Espinoza A. Nivel: 3º medio (Biología Común)

Unidad I: “ SISTEMA NERVIOSO ”

Capítulo I:” Organización y función del Sistema Nervioso”

Irritabilidad:

Todos los organismos tienen la propiedad de ser irritables, vale decir, de responder a estímulos externos cuando éstos alcanzan cierta intensidad umbral o mínima. Mientras que algunos organismos poseen una capacidad de respuesta muy limitada, hay otros que poseen un sistema de estructuras especializadas, que expande la capacidad y diversidad de respuesta: el sistema nervioso.

De esta manera, el sistema nervioso integra la función de los sistemas sensoriales y los musculares a través de centros ubicados en la médula espinal y el cerebro, donde se procesan las señales provenientes del exterior e interior del organismo. Es un órgano de información. Información que circula por el organismo con el fin de regular sus propias funciones y de mantener la estabilidad que requiere para mantenerse como tal, en un ambiente hostil y variable. Pero también es un órgano del comportamiento, pues en el caso de los animales más complejos, todas las conductas dependen de las llamadas funciones superiores del sistema nervioso.

A pesar de que hay animales que carecen de sistema nervioso (las esponjas), la mayoría de ellos lo presentan. Podemos distinguir tres modelos básicos de sistemas nerviosos: reticular, ganglionar o segmentado y encefálico, propio de los vertebrados (Figura 1).

El sistema encefálico es más complejo y esta representado por un encéfalo (cerebro, cerebelo y médula oblongada) encerrado en una estructura ósea (cráneo) y por un órgano alargado, la médula espinal, encerrada en la columna vertebral. Al encéfalo y a la médula espinal la información entra y/o sale a través de los nervios llamados pares craneanos y nervios raquídeos, respectivamente.

Divisiones del Sistema Nervioso

Las divisiones que se hacen del sistema nervioso sólo tienen fines descriptivos y didácticos: 1. Anatómicamente se subdivide en sistema nervioso central y sistema nervioso periférico.

Sistema Nervioso Central (SNC): encéfalo (cerebro y tronco encefálico) y médula espinal.

Sistema Nervioso Periférico (SNP): nervios craneales, nervios espinales o raquídeos y ganglios.

2. Funcionalmente se puede dividir en sistema nervioso somático y sistema nervioso autonómo.

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Fig. 1

El sistema reticular se presenta en animales simples como los cnidarios (hidras, anémonas de mar, corales, medusas) como una red nerviosa ubicada en el cuerpo del animal y a través de la cual fluye la información que se genera por aplicar un estímulo en cualquier punto del cuerpo del animal.

El sistema ganglionar se presenta en animales de cuerpo alargado y segmentado (lombrices, artrópodos). Los cuerpos neuronales se agrupan (centralización) formando ganglios que se ubican, por pares, en los segmentos. Los ganglios se comunican entre sí por haces de axones y hacia el extremo cefálico del cuerpo constituyen un cerebro primitivo.


Sistema Nervioso Somático: Abarca todas las estructuras del SNC y SNP encargadas de conducir información aferente consciente e inconsciente y del control motor del músculo esquelético.

Sistema Nervioso Autónomo (SNA): Está compuesto por las estructuras encargadas del manejo de aferencias desde las vísceras y del control motor del músculo liso y cardíaco y de las glándulas. Es importante destacar que el SNA tiene un componente aferente, a pesar de que muchos autores no lo mencionan.

Las vías sensitivas o aferentes (ascendentes) reciben la información desde los receptores y la conducen hasta centros superiores ya sea consciente o inconsciente. Las vías motoras o eferentes (descendentes) llevan información motora hacia los órganos efectores (músculos, glándulas, etc.).

El sistema nervioso posee una organización que permite precisión y velocidad

Para que

esta

información sea debidamente procesada, se traspasará a varias neuronas de asociación, que finalmente se comunicarán con la corteza motora.

Los programas motores que se crean en la corteza cerebral, descienden por vías motoras o eferentes específicas, que tras varios relevos, hacen llegar la información hasta el efector, en este caso, un músculo esquelético, cuya respuesta sería un movimiento.

La relación estructural y funcional que se inicia con la estimulación del receptor y termina con la respuesta del efecto, se denomina arco reflejo. Como se observa en el esquema de la figura 2, la información sensorial y la motora fluyen por vías paralelas, específicas que pueden interactuar en algunos tramos pero que no se mezclan.

Células Nerviosas:Hasta fines del siglo XIX, se consideraba que el sistema nervioso estaba constituido por una red compleja de

fibras continuas, entretejidas y comunicadas, sin que fuese posible aseverar que realmente estaba configurado por unidades independientes.

Gracias a un novedoso método de tinción implementado por el anatomista italiano Camillo Golgi, en 1875 fue posible observar neuronas independientes por primera vez. Este método fue recogido por el médico español Santiago Ramón y Cajal para confirmar la individualidad funcional de la neurona, revelar la forma en que se organizaba el tejido nervioso de los distintos órganos y descubrir que las conexiones neuronales no eran aleatorias, sino que seguían patrones bien definidos (Figura 3). Por tales aportes a la neurociencia, Golgi y Cajal recibieron el premio Nóbel de Medicina y Fisiología en 1906.

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Figura 4

La información generada en un receptor sensorial, por ejemplo los receptores de presión de la piel, viaja por axones sensoriales hasta los centros nerviosos, a los cuales accede a través de la médula espinal. En este recorrido la vía para cada sistema sensorial es específica, cruzada y pasa por diferentes neuronas (relevos) ascendiendo hasta alcanzar centros de integración nerviosa, también específicos. Si estos se ubican en la corteza cerebral, la información genera el proceso de percepción.

En la figura 2, tras producirse un estímulo en la piel, se activa una vía aferente o sensitiva que conduce esta información, a través de varios relevos en el sistema nervioso central, hasta la corteza cerebral, específicamente en el área sensorial.

Fig. 2

Fig.3

Figura 2


Actualmente sabemos que el tejido nervioso involucra neuronas, como las células responsables de la transmisión nerviosa, y células gliales, las tienen actividades de apoyo a la red neuronal (Figura 4)

Figura 3: La imagen de la izquierda corresponde a una micrografía de neuronas piramidales en que se utilizó la tinción de Golgi. La imagen de la derecha representa el mismo tipo de neuronas, dibujadas por Ramón y Cajal alrededor del año 1900.

Las células gliales:Son 10-50 veces más numerosas que las neuronas y las rodean. Presentan una forma similar a las neuronas, presentan

ramificaciones, a veces muy escasas, y cortas que se unen a un cuerpo pequeño (Figura 5). Aunque no se las considera esenciales para el procesamiento y conducción de la información se les atribuye funciones

muy importantes para el trabajo neuronal: Proporcionan soporte mecánico y aislamiento a las neuronas. Aíslan el axón, sin impedir el proceso de autogeneración del potencial de acción, con lo

que se logra acelerar la velocidad de propagación de esta señal. Mantienen la constancia del microambiente neuronal, eliminando exceso de

neurotransmisores y de iones Guían el desarrollo de las neuronas y parecen cumplir funciones nutritivas para este tipo

de células.

Se han distinguido dos tipos de células gliales: las de la microglía y las de la macroglía.

Las primeras son, en realidad, glóbulos blancos (fagocitos) que aparecen en condiciones de daño o de enfermedades del tejido nervioso.

Por el contrario, la macroglía corresponde a varios tipos de células que se encuentran normalmente en el sistema nervioso:

Los oligodendrocitos, en el sistema nervioso central, y las células de Schwan, en el sistema nervioso periférico. Presentan cuerpos celulares pequeños con escasos procesos celulares. Esta variedad de células son las encargadas de la mielinización.

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Fig. 4


Los astrocitos, tienen un cuerpo de forma irregular, presentan numerosos procesos celulares, alargados y los cuales terminan en un pié

terminal. Este se adosa a algunas de las estructuras neuronales o sobre capilares sanguíneos. Los pies que terminan sobre elementos nerviosos configuran una estructura, la membrana glial o vaina limitante. Los que terminan sobre las células endoteliales de los capilares sanguíneos forman uniones en hendidura (tight junctions) y forman, en algunas regiones del sistema nervioso central una barrera impermeable, la barrera hemato-encefálica. (Fig. 5)

Neuronas :

Son las más características y estudiadas por la relación de sus propiedades con las funciones del sistema nervioso. Vale decir, comprendiendo la forma en que se organiza una neurona, es relativamente fácil comprender cómo se puede traspasar la información al interior de cualquier porción del sistema nervioso.

Las neuronas están funcionalmente polarizadas. Esto es, reciben información por uno de sus extremos, el dendrítico (2) y la entregan por otro, el extremo axónico (12 – 13). Tal organización determina, en parte, su enorme capacidad de comunicarse con otras células, especialmente con otras neuronas. Se organizan en redes complejas y tridimensionales, cuando deben integrar señales sensoriales y motoras.

Para el transporte de la información a lo largo de distancias de mayor alcance, las neuronas se agrupan de forma más o menos paralela, originando nervios.

Pese a que cada ser humano posee más de 100 billones de neuronas (16 veces el número de la población del planeta), cada neurona posee una estructura básica similar: dendritas, cuerpo celular o soma y axón. El cuerpo celular o soma es el centro metabólico de la neurona y da origen a dos tipos de prolongaciones: el axón y las dendritas.

Cuerpo neuronal o soma (1 al 5):El cuerpo neuronal se encuentra rodeado de una membrana de alrededor de 7.5 nm de

grosor, la membrana plasmática. El citoplasma neuronal presenta organelos y, a pesar de estar conectados entre sí, tienen características enzimáticas específicas. En él se encuentran, además, otros componentes como los lisosomas, gránulos, mitocondrias, vesículas y complejos vesiculares, neurofilamentos, neurotúbulos y ribosomas.

Una de las características importantes de la neurona es la organización membranosa.

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oligodendrocito

microglía

TIPOS DE NEUROGLIA O CÉLULAS DE LA GLÍA

Figura 7

Fig.5

http://www.puc.cl/sw_educ/neurociencias/html/041a.html


Considerando las complejas estructuras membranosas presentes en la neuronas y su organización funcional, se pueden distinguir sistemas: un sistema principal representado por la membrana nuclear, el retículo endoplásmico, el sistema de Golgi, las vesículas secretoras, los endosomas, la membrana plasmática; los lisosomas; las mitocondrias

Estos sistemas están inmersos en el citosol, que se presenta como un gel formado por proteínas hidrosolubles y por filamentos insolubles que constituyen el citoesqueleto. Estos sistemas de membranas constituyen compartimientos separados, estructurados con distintas proteínas y que cumplen diferentes funciones:

Núcleo neuronal (1): Grande, generalmente esférico y presenta un nucléolo vesiculado.

Sustancia de Nissl. Es un sistema ramificado de membranas que se distribuye por el citoplasma, en forma de cavidades aplanadas, tachonadas por filas de ribosomas y rodeados de nubes de polirribosomas. Es el retículo endoplásmico rugoso (RER). Esta estructura no se observa en el axón pero sí en las dendritas. En el RER se producen los distintos tipos de proteínas que necesitan las neuronas para su funcionamiento.

Retículo endoplásmico liso. Es un sistema de cisternas semejantes a las observadas en el RER pero que no presentan ribosomas y que tienen un distinto grado de desarrollo en los diferentes tipos de neuronas. Es muy notable en las células de Purkinje. Funcionalmente se le ha asociado al transporte de proteínas.

Aparato o Sistema de Golgi. También se presenta como un sistema de cavidades membranosas, aplanadas, que conforman una red y que presentan vesículas asociadas.

Lisosomas. Son los organelos encargados de la degradación de desechos celulares. Se originan como pequeñas vesículas desde el aparato de Golgi.

Neurotúbulos. Variedades de estructuras de forma tubular de diámetro variable. Los hay de 22-24 nm de diámetro, cuya pared esta formada por 13 unidades de filamentos de tubulina. Son los microtúbulos. Otros, los neurofilamentos, son más delgados con un diámetro de alrededor de 10 nm. Más delgados aún, de alrededor de 5 nm de diámetro, son los microfilamentos formados por actina. Los neurotúbulos son importantes para el desarrollo neuronal, para la mantención de la estructura neuronal y para el transporte axonal.

Mitocondrias. Se ubican tanto en el soma como en los procesos neuronales. Su forma puede cambiar de un tipo de neurona a otro pero su estructura no es diferente, en su esquema básico, a la de las mitocondrias de cualquier otra variedad de células.

AxónEs una prolongación tubular, con un diámetro de 0,2 a 20 m, que puede ramificarse y extenderse más de un metro de

largo. El axón es la principal unidad conductora de señales de la neurona, capaz de enviar señales a gran distancia mediante la propagación de señales eléctricas. Normalmente cada neurona posee un axón, que puede ser tan largo como el de las neuronas motoras o tan corto como el de las neuronas de la corteza del cerebelo.

En el se han definido varios segmentos morfológica y funcionalmente diferentes:

Montículo axónico: es el segmento que conecta al axón con el soma. Puede presentar fragmentos de Sustancia de Nilss con abundantes ribosomas.

Segmento inicial: continua al montículo y en él, los elementos axoplasmáticos se empiezan a orientar longitudinalmente. Hay pocos ribosomas pero presenta neurotúbulos, neurofilamentos y mitocondrias. En este segmento se inician los potenciales de acción.

Axón (propiamente tal): aquí la membrana celular es de aspecto uniforme excepto en las zonas de los Nódulos de Ranvier donde se aprecian densidades submembranosas. En este segmento también se encuentran microtúbulos, neurofilamentos, mitocondrias, vesículas y en la zona de los Nódulos existe una alta concentración de canales de sodio.

Porción terminal: el axón se ramifica y las ramas alcanzan los botones sinápticos. En estas regiones sinápticas (terminales presinápticos) se encuentran abundantes vesículas sinápticas. Mediante estas estructuras es que la neurona puede conectarse con otra, para traspasarte el impulso nervioso

DendritasLas dendritas son prolongaciones de un grosor normalmente superior al del axón, aunque pueden ser tan o más largas que

éste. Básicamente constituyen la superficie que utilizan los botones sinápticos para establecer uniones con una segunda neurona.Las neuronas se distinguen unas de otras por su forma y tamaño, especialmente por el número y forma de sus

prolongaciones dendríticas y axonales. El número y extensión de las prolongaciones dendríticas se correlaciona con el número de conexiones con otras neuronas. Una motoneurona espinal, cuyas prolongaciones dendríticas son moderadas en número y extensión, recibe alrededor de 10.000 contactos, 2000 en el cuerpo celular y 8000 en las dendritas. En cambio, el enorme árbol dendrítico de las células de Purkinge del cerebelo recibe alrededor de 150.000 contactos.

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Figura 6

Fig. 6


Actividad 1:Identifica en tu cuaderno el nombre de las estructuras que se rotulan en la neurona esquematizada en la figura 6

Existe una amplia variedad de formas y tamaños de Neuronas, que dependen del soma y de los procesos neuronales mencionados. Así, el tamaño del soma varía entre los 6-8 m (células granulosas del cerebelo) y los 60-80 m (células de Purkinje también en el cerebelo). En general, la morfología de las neuronas, igual que la de las células gliales es extendida, lo cual refleja una forma de adaptación en células cuya función depende de las múltiples interacciones que puedan establecer (figura 7)

La estructura particular de la neurona origina dos principios que determinan su funcionamiento:

a) La polaridad funcional, es decir, que el impulso nervioso fluye en sólo una dirección desde los sitios donde se recibe el estímulo (dendritas) hacia la terminal presináptica (botón sináptico).b) Conectividad específica, es decir, que las células nerviosas no se conectan indiscriminadamente unas con otras formando redes al azar, sino que establecen conexiones específicas en sitios precisos y especializados de contacto sináptico, con sólo algunas neuronas postsinápticas.

La organización de las neuronas origina dos tipos de tejidos en las estructuras nerviosas

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Fig. 7


Las neuronas y las células gliales forman el tejido nervioso. Pero fundamentalmente, es la distribución de las neuronas lo que determina la existencia de dos formas principales de tejido nervioso: La sustancia blanca y la sustancia gris. La primera esta formada principalmente por axones mientras que la segunda se forma por la agrupación de cuerpos neuronales, formando núcleos o ganglios y capas de neuronas.

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Figura 10

Fig. 8


En las diferentes regiones del sistema nervioso la distribución de esos subtipos de tejidos determina complejas relaciones anatómicas (Figura 8). Al examinar un cerebro intacto se aprecia que la sustancia gris está constituyendo una envoltura de alrededor de 5 mm de grosor, la corteza cerebral. Esta presenta numerosos pliegues y surcos.

Si hacemos un corte coronal que pase por el tallo hipofisiario, se observa que la sustancia gris envuelve cada hemisferio cerebral encerrando a la sustancia blanca la cual, sin embargo, rodea a diferentes núcleos que se ubican al interior de cada hemisferio: tálamo, ganglios basales, núcleos hipotalámicos.

Si observamos el borde superior en cada hemisferio, encontramos que la envoltura de sustancia gris también penetra en la cara interna del hemisferio y enfrenta entonces a la del hemisferio opuesto. Ambas caras internas están separadas por la cisura interhemisférica.

Si descendemos un poco, hasta la altura del tronco cerebral y practicamos un corte transversal, encontramos que la distribución del tejido nervioso cambia. Ahora la substancia gris se encuentra en el interior rodeada de substancia blanca.

Si descendemos más aun, hasta la médula espinal, y practicamos cortes transversales a diferentes alturas, encontramos que la substancia gris se organiza como una estructura bien definida, en forma de letra H, ubicada en el centro y rodeada casi completamente de substancia blanca.

La substancia gris, en los cortes de la médula, presenta dos expansiones anteriores o astas anteriores y dos posteriores o astas posteriores. Las astas anteriores representan la vía de salida (motora) del sistema nervioso. Las astas posteriores representa la vía de entrada (Figura 9).

Arco reflejo:

No se debe olvidar que las neuronas de la médula espinal o del encéfalo, aunque estructuralmente se les asocie a la substancia gris o blanca, normalmente se encuentran constituyendo arcos reflejos.

Una inmensa variedad de procesos nerviosos se articulan mediante arcos reflejos. Cada uno de éstos consta de receptor sensorial, vía aferente, centro de integración, vía motora y efector específico. A pesar que el arco reflejo que permite articular la percepción del equilibrio con el movimiento, utiliza neuronas muy parecidas a las del arco reflejo destinado a responder frente a diferencias de temperatura, la integración cerebral permite diferenciar ambos procesos. Vale decir, el cerebro distingue temperatura de presión, de sabor, de imagen, etc. pese a que la información mediante el mismo tipo de células. La organización general de las áreas del cerebro responsables de cada tipo de sensación, es revisada más adelante.Son específicos, direccionados y poseen relevos modificadores.

Actividad 2: Completación de los componentes de varios arcos reflejos

En la siguiente tabla se señalan 5 arcos reflejos distintos. Para cada caso se mencionan sólo algunos componentes. Tu tarea es completarlos con las estructuras y procesos que faltan. El ejemplo de la primera fila está basado en el arco reflejo que se ilustra en la figura 9

EstímuloReceptor sensorial

Vía sensitiva o aferente

Centro integrador

Vía motora o eferente Efector Respuesta

Golpe (presión

repentina)

Órgano tendinoso de

GolgiMédula espinal

Músculo esquelético

Movimiento de la pierna

LuzMúsculos

asociados al cristalino

Corpúsculo de Corteza

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Fig. 9


Pacini (piel) cerebral

Bulbo raquídeoAumentar la frecuencia respiratoria

Corpúsculo de Ruffini (piel)

Músculo liso

Cambios en la posición del cuerpo

Movimientos que favorecen el re-

equilibrioA través del arco reflejo, el impulso nervioso siempre lleva la misma dirección: de lo sensitivo a lo motor. Sin embargo,

sufre modificaciones que permiten modular o coodinar las respuestas. Por ejemplo, cada vez que se envía información motora para contraer un músculo esquelético, se hace necesario que el músculo opuesto o antagonista, se relaje. De otra forma, el movimiento no sería posible. Como ambas respuestas deben ser simultáneas, el arco reflejo requiere que desde el centro integrador (en este caso la médula espinal) se originen dos vías motoras: una que permita contraer el músculo agonista y otra que relaje el músculo antagonista. Para que el proceso sea simultaneo, se necesita una especial organización estructural entre las neuronas aferentes, intermediarias (interneuronas) y motoras (motoneuronas). De esta manera, tal como se esquematiza en la figura 10, una señal aferente puede generar impulsos nerviosos que activan (exitatorios) motoneuronas y al mismo tiempo impulsos que desactivan (inhibitorios) otras motoneuronas. Como se verá más adelante, la unión entre una neurona y otra, puede ser de tipo inhibitorio o exitatorio. En el caso de la unión exitatoria la señal emitida será mantener el impulso nervioso. En el caso de la unión inhibitoria, en cambio, será detener el impulso nervioso para que no prosiga en la siguiente neurona.

Las modificaciones del impulso nervioso ocurren en todo tipo de circuitos, a lo largo de todo el sistema nervioso. Considerando los billones de neuronas y la enorme red de conexiones que establecen, es difícil dimensionar la complejidad de su funcionamiento como un todo.

La Médula Espinal:

La médula espinal es una masa cilíndrica de tejido nervioso que ocupa el conducto vertebral, tiene 40 ó 45 cm de longitud y se extiende desde el agujero occipital, donde se continúa con el bulbo hasta la región lumbar.

Está protegida por las membranas meníngeas: piamadre, aracnoides y dura-madre y por el líquido cefalorraquídeo. Desde la región de la segunda vértebra lumbar, donde termina la médula, hasta el cóccix, desciende un filamento delgado llamado "filum terminale" y las raíces de los nervios sacros y lumbares, formando un manojo de fibras que recibe el nombre de "cola de caballo".

De la médula salen 31 pares de nervios que le dan un aspecto segmentado: 8 cervicales, 12 torácicos, 5 lumbares, 5 sacros y coxígeo. La médula está compuesta por una sustancia gris formada por cuerpos neuronales, y por la sustancia blanca formada por fibras mielinizadas ascendentes y descendentes. Las fibras ascendentes constituyen los haces ascendentes que son sensitivos y conducen los impulsos que reciben de la piel; los músculos y las articulaciones a las distintas zonas cerebrales.

Las fibras descendentes constituyen los haces descendentes que son motores y conducen los impulsos que provienen de los centros superiores del cerebro a otros que radican en la médula o bien a los músculos y las glándulas. La sustancia gris tiene unos ensanchamientos llamados "astas": dos dorsales o posteriores; dos ventrales o anteriores y dos intermedias (se localizan entre las dorsales y las ventrales). Las astas dorsales contienen neuronas que controlan las respuestas motoras del sistema nervioso autónomo y las ventrales, neuronas motoras cuyos axones terminan en músculos del sistema somático.

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Fig. 10


Encéfalo:

Para poder definir el camino que siguen las vías sensoriales y motoras al interior del encéfalo, resulta imprescindible tener una idea general de su organización anatómica.

En el esquema de la figura 11se presenta un corte sagital medio a través del cráneo y de la columna vertebral.

Anatómicamente se distinguen en el sistema nervioso dos grandes divisiones: el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. El primero esta alojado en dos estructuras óseas: la caja craneana o cráneo y la columna vertebral. El segundo es el conjunto de estructuras nerviosas que se ubican fuera del sistema nervioso central.

En el cráneo se encuentra el encéfalo, formado por el cerebro, el cerebelo y algunos órganos del tronco cerebral (bulbo raquídeo y la protuberancia anular). En la columna vertebral se ubica la médula espinal.

Entre los huesos del cráneo y de la columna vertebral y el tejido nervioso se encuentra un sistema de membranas que envuelven al sistema nervioso central, son las meninges.

En la región posterior e inferior y debajo de ambos hemisferios se ubica el cerebelo. Por delante de él se encuentra la porción encefálica del tronco encefálico.

La médula espinal es una continuación del bulbo raquídeo, que se dispone al interior de la columna vertebral

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Fig. 11

Figura 12aFigura 12b


Actividad 3: Identificación de las regiones más importantes de la anatomía cerebral

Lee atentamente la descripción que se realiza en torno a la figura 12a y con tal información, rotula y pinta la figura 12b

En el esquema (Fig. 12a), se nos presenta la cara lateral externa del encéfalo del lado derecho. Ésta aparece como una superficie arrugada donde hay repliegues separados por hendiduras. En esta cara es posible distinguir cuatro grandes regiones o lóbulos, cuyos nombres se relacionan con los huesos craneanos que las cubren. Son los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital. Los límites entre estos lóbulos los dan cisuras o surcos claramente identificables y/o líneas imaginarias que son sus prolongaciones.

La cara lateral presenta un límite inferior representado por su borde inferior. Desde la porción anterior nace desde ese borde un surco que se dirige ascendiendo hacia atrás. Es el surco lateral o cisura de Silvio, el cual separa el lóbulo frontal del lóbulo temporal. Una prologanción de ese surco se dirige hacia atrás y descendiendo hacia la parte posterior separa el lóbulo temporal del parietal por arriba y del lóbulo occipital por atrás.

Desde el borde superior y de forma más o menos vertical, desciende el surco central o cisura de Rolando, que permite separar el lóbulos frontal del pariental.

La distinción de los lóbulos y los surcos principales permite establecer el área en que se encuentran funciones específicas de la corteza cerebral. Básicamente, estas áreas pueden ser sensoriales, motoras o de asociación. En el primer caso, se trata de zonas en que convergen las vías sensoriales de la vista, oído, tacto, etc. Las áreas motoras son las encargadas de enviar información hacia los efectores musculares y las áreas de asociación fundamentalmente integran funciones sensoriales y motoras.

Delante de la cisura de Rolando se encuentra la circunvolución pre-central donde se ubica la corteza motora primaria. Por detrás del surco central se halla la circunvolución post-central en la que se ubica la corteza sensorial somática primaria.

En la parte más posterior del lóbulo occipital, se encuentra la corteza visual primaria, mientras que en el lóbulo parietal, junto a la parte media ascendente de la cisura de Silvio, en el lóbulo temporal, se encuentra la corteza auditiva primaria.

Finalmente, en la parte inferior del lóbulo frontal se ubica el área de asociación prefrontal.

Organización del Sistema Nervioso Central (SNC):

En el esquema de la figura 13a y 13b se ejemplifican dos vías que relacionan el receptor con el área específica de la corteza cerebral que es activada.

En el primer caso, al estimular receptores de presión ubicados en la piel de un dedo, los impulsos nerviosos viajan por neuronas sensoriales a través de la médula espinal. La información se cruza al lado opuesto mediante neuronas de asociación o interneuronas, para luego entrar al encéfalo y establecer un nuevo relevo en el tálamo. Finalmente, desde ahí la información es conducida hasta la corteza sensorial, donde se producirá la sensación de tacto.

El segundo ejemplo muestra una vía mucho más breve, puesto que ocurre en los límites de la cabeza: La estimulación de la retina de los ojos, permite el envío de impulsos a través del nervio óptico, ligeramente por debajo del encéfalo. Las neuronas de los nervioss ópticos se cruzan parcialmente en el tracto óptico, para luego ser conducidas hasta la corteza visual localizada en el lóbulo occipital.

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En ambos casos, la vía sensorial converge en la corteza cerebral. Debe recalcarse que pese a que se trata de sensaciones muy distintas (tacto y luz), la corteza sensorial primaria y la corteza visual primaria vistas al microscopio se ven exactamente iguales (figura 14).

Antiguamente, para definir la función de cada área de la corteza se estudiaban el efecto de lesiones cerebrales, ya sea durante procedimientos quirúrgicos o autopsias. De esta forma, si una persona había quedado ciego tras un golpe, al morir se constataba que la lesión había afectado su corteza occipital. Hoy en día existen técnicas de exploración que permiten observar la actividad cerebral en vivo. Por ejemplo, la tomografía de emisión de positrones (TEP) permite averiguar qué área cerebral es la

que se activa cuando una persona lee, escucha o habla.

La tomografía de emisión de positrones es una técnica de imagen en la que se administra a una persona un compuesto marcado radiactivamente, como por ejemplo, glucosa marcada con carbono radiactivo. Luego, la persona es dispuesta en una enorme máquina con un agujero de forma cilíndrica: el tomógrafo. En la medida que la glucosa marcada es metabolizada por el cerebro, su radioactividad es desprendida en forma de unas partículas llamadas positrones. Como los positrones poseen la misma masa, pero carga opuesta a los millones de electrones presentes en otras moléculas del cerebro, ambas partículas chocan y se destruyen, produciendo un nuevo tipo de radiación. La radiación producida son los rayos gamma, los que son detectados específicamente por el tomógrafo, generándose una imagen de la zona del cerebro que hace mayor uso de la glucosa o, dicho de otra manera, la zona más activa (figura 15)

Actividad 4: Áreas específicas teóricas y según imágenes TEPUtiliza las siguientes imágenes obtenidas mediante TEP para validar o

invalidar la descripción realizada en la figura de las áreas sensoriales y motoras.

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Figura 13b

Figura 14

Figura 17Figura 13a

Figura 15


Cada una de las siguientes imágenes representa cuatro cortes coronales a distintas alturas del encéfalo, desde la parte superior, hasta la parte más baja.

Figura 16a. TEP de cerebro en reposo Figura 16b. TEP de cerebro, obtenido mientras a la persona se le hace escuchar música

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Figura 16c. TEP de cerebro, obtenido mientras a la persona se le hace observar un dibujo

Figura 16d. TEP de cerebro, obtenido mientras a la persona se pide que mueva un pie

El lenguaje es una función que requiere la integración de varias áreas cerebrales

La imagen de la figura 17a y b muestra las áreas cerebrales que se activan durante diferentes aspectos relativos al lenguaje.

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Fig. 17b

Fig. 17 a


Actividad 5: Resuelve los siguientes problemas en torno a las áreas comprometidas con el lenguaje:

1. Intuye cuál es la función específica de las áreas de la corteza señaladas en cada una de las TEP2. Hipotetiza qué aspecto del lenguaje no se podría llevar a cabo si se dañara cada una de las áreas indicadas3. Hipotetiza qué sucedería si un tumor cerebral interrumpiera la comunicación entre el área de asociación visual y el área auditiva

primaria (localizada en la corteza temporal) 4. En base a la información entregada por las imágenes tomográficas, escoge las

afirmaciones correctas:a) El hemisferio cerebral responsable del lenguaje en el ser humano es el izquierdob) Cada aspecto del lenguaje está controlado por un lóbulo cerebral distintoc) La materia blanca del cerebro debería estar formada, en parte, por neuronas

responsables del lenguajed) Las áreas de la corteza responsables del lenguaje son sensoriales más que

motorase) Hay áreas del cerebro que funcionan en forma simultánea

5. El área de Wernicke se encuentra entre la circunvolución de Heschl, que es el receptor primario de los estímulos auditivos, y la circunvolución angular, que sirve de estación de relevo entre las regiones auditivas y visuales. (ver figura 18). Cuando se daña el área de Wernicke, el habla es fluida, pero tiene poco contenido y generalmente se pierde la capacidad de comprensión. Las áreas de Wernicke y Broca se unen por el haz nervioso llamado fascículo longitudinal superior. Cuando esta estructura sufre una lesión, el habla es fluida pero anormal y el paciente entiende las palabras pero no puede repetirlas. ¿Qué función tendría el área de Broca?

6. ¿Por qué crees que la imagen de la figura 19 se utiliza para diagnosticar problemas asociados al lenguaje? ¿cómo la usarías tú?

7. Selecciona alguna función cerebral que podría ser interesante de ser estudiada mediante TEP. Justifica

Corte Sagital de cerebro

El Bulbo Raquídeo:

Es una estructura que se halla en el extremo superior de la médula y como prolongación de ella. En el hombre mide unos 3 cm de longitud. A nivel del bulbo cruzan algunos haces nerviosos dirigiéndose al lado opuesto del cerebro después de juntarse con los que habían cruzado en la médula. De igual modo las fibras que proceden del cerebro cruzan en el bulbo para dirigirse al lado opuesto a través de la médula.

Funciones del Bulbo:

Es el centro más importante de la vida vegetativa pues en él se encuentran situadas las conexiones centrales relacionadas con la respiración y el ritmo cardíaco, pudiendo ser fatal cualquier lesión de esta región.

Sirve de conexión de algunos nervios craneales.

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Figura 18

Figura 19


El bulbo interviene en los siguientes reflejos: el vómito, la tos, la salivación, la respiración, el estornudo, la succión, la deglución, y el vasomotor.

El Cerebelo:

Es una estructura con muchas circunvoluciones situada por detrás del cuatro ventrículo y de la protuberancia y unido al tronco cerebral por haces de fibras aferentes, que le llevan impulsos procedentes de la médula, bulbo, puente y cerebro medio y anterior. A su vez, de los núcleos del cerebelo nacen fibras eferentes para cada una de estas regiones. En el cerebelo la sustancia gris está en la corteza, mientras que la blanca está en el centro.

El cerebelo tiende a ser grande y bien desarrollado en los animales capaces de movimientos precisos y finos; y su extirpación produce pérdida de la precisión y de la coordinación de los movimientos.

Funciones:

Se asocia a actividades motoras iniciadas en otras partes del sistema nervioso. Contribuye al control de los movimientos voluntarios proporcionándoles precisión y coordinación. Regula y coordina la contracción de los músculos esqueléticos. Controla los impulsos necesarios para llevar a cabo cada movimiento, apreciando la velocidad y calculando el tiempo que

se necesitará para alcanzar un punto deseado. Así mismo, frena los movimientos en el momento adecuado y necesario. Ayuda a predecir las posiciones futuras de las extremidades. Es esencial para el mantenimiento de la postura y el equilibrio por sus conexiones kinestésicas y vestibulares.

Los Pedúnculos Cerebrales y los Tubérculos Cuadrigéminos:

Son estructuras del mesencéfalo, situadas por encima del puente, que sirven de conexión entre el romboencéfalo y el prosencéfalo. Los tubérculos cuadrigéminos están situados dorsalmente y los pedúnculos cerebrales ventralmente. Cada una de estas estructuras contienen diversos núcleos formados por haces de fibras ascendentes y descendentes.

Funciones:

Los pedúnculos cerebrales intervienen en el control reflejo de los movimientos oculares y en la coordinación de estos movimientos con la cabeza y el cuello.

Los tubérculos cuadrigéminos intervienen en el reflejo de reacción al sonido y en el reflejo visual.

El Tálamo:

Es una masa ovoidea, formada principalmente por sustancia gris, situada en el centro del cerebro que actúa como estación de relevo sensorial o posada sensitiva. Hasta el tálamo llegan las vías aferentes que van hacia el cerebro, excepto las olfativas que lo hacen directamente.

Del tálamo nacen otras vías que conducen los impulsos hasta la corteza y otros centros. El tálamo propaga los impulsos y quizá los integra. Además, en el nivel talámico se hacen conscientes los estímulos dolorosos. Está formado por distintos núcleos de células nerviosas que poseen conexiones, tanto con la corteza como con los niveles inferiores.

Funciones:

Es una estación de análisis y de integración sensitivo sensorial: analiza y sintetiza los impulsos sensoriales. Es estación de distribución de señales sensoriales. Es centro de asociación intra-diencefálica y cortico-diencefálica. Algún núcleo parece estar relacionado con la coordinación y regulación de actividades motrices.

El Hipotálamo:

Situado en posición ventral con relación al tálamo y formando e piso y la pared lateral del tercer ventrículo, comprende varios núcleos que se hallan en conexión con el tálamo, el tronco cerebral, la hipófisis y la corteza. Algunos de estos centros son: los tubérculos mamilares y varios fascículos de fibras nerviosas ascendentes y descendentes: fascículo supraopticohipofisiario, fascículo longitudinal dorsal, haz mamilotalámico, por ejemplo.

Funciones:

Controla la hipófisis y, a través de ella, se constituye en regulador endocrino. Activa el mecanismo de la expresión emocional. Excita e integra las reacciones viscerales y somáticas de la emoción.

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Interviene en el control de la vigilia y del sueño. Es el centro de la regulación térmica del cuerpo. Controla el metabolismo de las grasas. Regula el hambre y la sed.

Para formarse una idea de la situación del hipotálamo, pueden consultarse las figuras correspondientes a los puntos: pedúnculos cerebrales y tálamo, tratando de relacionar ambas y las indicaciones anteriores sobre la situación del hipotálamo.

El Cuerpo Estriado:

Son masas de sustancia gris, situadas en el interior de los hemisferios cerebrales, formadas por los núcleos: caudado, lenticular y la cápsula interna, que los separa. Recibe fibras del tálamo y de la corteza y las que de él nacen se dirigen al tálamo, al hipotálamo y a otros centros.

Funciones:

Se conoce muy poco sobre el cuerpo estriado. Generalmente se le considera como "posada motriz", y se estima que es un eslabón importante en la vía motriz. Pero son aspectos poco conocidos.

Para situar el cuerpo estriado en el cerebro pueden consultarse las figuras de los puntos: encéfalo y tálamo.

ACTIVIDAD 6

I.- Selección Múltiple Lea atentamente el enunciado y marque sólo una alternativa que UD. Considere correcta

1.- Un investigador observa una muestra de tejido nervioso y comenta a su colega, que la muestra observada corresponde a sustancia gris, eso significa que el investigador pudo estar observando:

a) Somas de neuronas sensorialesb) El tálamoc) El hipotálamo d) Corteza cerebrale) Todas las listadas

2.- El líquido cefalorraquídeo, se encuentra en:

I) ventrículosII) las meningesIII) el cráneo

a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I, II y III

3.- Son funciones de la corteza cerebral

I) Controlar el movimiento en las extremidadesII) Recibir señales sensitivasIII) Recibir señales auditivas y visuales

a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I, II y III

4.- Aquellos surcos profundos ubicables en la superficie del cerebro y que divide la corteza en lóbulos se denominan:

a) Circunvolucionesb) Circunvalaciones

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c) Circunferenciasd) Cisurase) Ventrículos

5.- ¿Cuál de las siguientes estructuras incluye a las demás?

a) Protuberancia anularb) Bulbo raquídeoc) Mesencéfalod) Tronco encefálicoe) Ninguna de las anteriores

6.- Con relación a las protecciones del sistema nervioso central, una de las alternativas es falsa:a) El cráneo protege a la parte superior del SNCb) El líquido céfalo raquídeo es una barrera amortiguadorac) Las meninges de afuera hacia adentro son, duramadre, aracnoides, piamadred) Las meninges sólo protegen al bulbo raquídeoe) Las vértebras protegen a la parte inferior del SNC

Según el siguiente esquema contesta las preguntas 7, 8 y 9

7.- El cuerpo calloso está representado por el número:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

8.- El cerebelo corresponde a la estructura marcada con el número:

a) 1 b) 3 c) 5 d) 4 e) 2

9.- Si corta la estructura marcada con el número 5, podría observar alteraciones como:

a) Alteraciones en el equilibriob) Sordera

c) Pérdida de la memoriad) Alteraciones en la motricidad fina

e) Falta información

10.- Las células gliales participan

I) como elementos de soporte neuronal

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II) aislantes neuronalesIII) acciones de defensaIV) aislantes eléctricos

a) Sólo I b) Sólo IV c) II y III d) I, II y IV e) I, II, III y IV

Observa el esquema anterior y contesta

11.- Lo indicado en cada una de las diferentes neuronas corresponde a:

a) Somasb) Telodendrones

c) Axonesd) Dendritas

e) Botones sinápticos

12.- Podemos mencionar entre las células que dan sostén a las neuronas

a) Astrocitosb) Melanocitos

c) Quimiocitosd) Neuronas de asociación

e) Oligodendrocitos

13.- El soma tiene una importancia por contener :

a) Los ribosomasb) El núcleo

c) Los canales para el Na+d) La bomba Na+ K+

e) Los neurotransmisores

14.- A partir del siguiente esquema 2 señala que lóbulo indican las letras a, b y c respectivamente.

a) occipital, frontal y temporal b) Frontal, parietal y temporal c) Parietal, temporal y occipital d) Parietal, frontal y temporale) Occipital, frontal y parietal.

15.- “Son 10 – 50 veces más numerosas que las neuronas y en muchas ocasiones tienen ramificaciones al igual que ellas que se unen a un pequeño cuerpo”. Esta definición corresponde a:

a) Células glialesb) Células neuronales

c) Células somáticasd) Células musculares

e) Dendritas y telodendrones

16.- Relaciona tipo de célula y función:

I) neurona motora a.- recibe señales del receptor y la lleva al SNCII) neurona integradora b.- lleva información hacia un músculo o una glándulaIII) oligodendrocito c.- conecta a una neurona motora con una neurona sensitiva IV) astrocitos d.- barrera hematoencefálicaV) neurona sensitiva e.- forma vaina de mielina

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c

b

1

a

11


a) I-a ,II-b, III-c, IV-d, V-eb) I-c ,II-a, III-b, IV-d, V-e

c) I-b ,II-c, III-e, IV-d, V-ad) I-d ,II-c, III-e, IV-a, V-b

e) I-e ,II-b, III-a, IV-d, V-c

17.- Las siguientes son funciones de la neurona EXCEPTO:

a) Conducir la señal eléctricab) Recibir información externa interna o de otra neuronac) Comunicar con otras neuronas célula muscular o glándulad) Enviar las señales a través de las dendritase) Todas son correctas

18.- La sustancia gris, presente en la corteza cerebral está constituida principalmente por:

a) axones de neuronas b) somas de neuronas.

c) axones mielínicosd) núcleos de la base.

e) dendritas y axones.

19.- Relacione el órgano principal involucrado con cada situación

1) lectura comprensiva de un texto a.-cerebelo2) disminución de la temperatura corporal b.-médula espinal3) movimiento de los ojos al observar un objeto c.-corteza cerebral4) retirar la mano rápidamente después de tocar una espina d.- mesencéfalo5) mantener el equilibrio en el vuelo de un ave e.- hipotálamo

a) 1 a,2,b,3c,4d,5eb) 1c,2d,3b,4e,5a

c) 1b,2e,3d,4a,5cd) 1c,2e,3d,4b,5a

e) 1c,2d,3d,4b,5a

20.- En la siguiente imagen se muestra una neurona motora. ¿Qué estructuras están indicando las letras?

a) A-soma, B-axón, C- nodo de ranvierb) A-núcleo, B-dendritas,C-axónc) A-sustancia de Nissl, B-vaina de mielina, C-dendritasd) A-dendritas, B-nodo de ranvier, C-axóne) A-mitocondria, B-axón, C- dendritas

21.- Producto de una lesión en el sistema nervioso central, una persona pierde la motricidad fina, impidiéndole, por ejemplo, enhebrar una aguja. Si el daño no es cortical (de la corteza), lo más probable es que esta lesión se haya producido a nivel de:

a) cerebelo. b) protuberancia. c) tálamo. d) hipotálamo. e) Cuerpo calloso

22.- Respecto del sistema nervioso de los organismos superiores, es cierto que:

I) Es el centro integrador, que adapta el organismo a las variaciones del medio ambiente externoII) La neurona es la unidad funcional y anatómica de este sistemaIII) La neuroglia es el sistema de sostén celular y nutrición del sistemaIV) Puede dar respuestas tan simples como los reflejos y tan complejos como las respuestas elaboradas e integradas del

pensamiento

a) Sólo I b) Sólo III c) II y III d) I, III y IV e) I, II, III y IV

23.- El bulbo raquídeo está relacionada entre otras cosas de:

a) La contracción de la pupila (reflejo pupilar).b) Regular la ritmo de los movimientos respiratorios.

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c) La tos, estornudo, vómito y secreción.d) Regular y coordinar la contracción muscular.e) Todas las anteriores.

24.- El cuerpo humano debe funcionar adecuadamente, para esto requiere de un sistema coordinador e integrador de todas las estructuras corporales, representados por el Sistema Nervioso y el Sistema Endocrino.¿Cuál de las siguientes afirmaciones es (son) correcta(s)?

I) Ambos sistemas actúan juntos.II) El Sistema Nervioso envía impulsos nerviosos.III) El Sistema Endocrino secreta hormonas.IV) La acción del Sistema Nervioso es más lenta y menos duradera.V) La acción del Sistema Nervioso es más rápida, pero menos duradera.VI) La acción del Sistema Endocrino es más lenta, pero perdura más en el tiempo.VII) La acción del Sistema Endocrino es más rápida, pero perdura más en el tiempo.

a) I, II, III, IV b) I, II, III, V, VI c) II, III, V, VI d) I, II, III, V, VI e) II, III, IV, VII

25.- La zona más externa y especializada del cerebro, se denomina:

a) Hipotálamo b) Cerebelo c) Hipófisis d) Corteza e) Bulbo raquídeo

26.- Un sujeto manifiesta problemas para realizar movimientos rápidos de la cabeza , ojos y cuello. La zona que está fallando es:

a) Cerebelo b) Hipotálamo c) Mesencéfalo d) Bulbo raquídeo e) Tálamo

27.- El tronco encefálico está compuesto por:

a) Mesencéfalo, Protuberancia, Cerebelo.b) Cerebelo, Mesencéfalo, Hipotálamo, Hipófisis.c) Cerebelo, Cerebro, Médula Espinal, Encéfalo.d) Cerebro, Mesencéfalo, Bulbo Raquídeo.e) Mesencéfalo, Protuberancia, Bulbo Raquídeo.

28.- “El aprendizaje y memoria son mecanismos específicos que se activan por estímulos ambientales y que son capaces de modificar las conductas. Además, esos estímulos pueden influir en la conducta a través de su interacción con programas genéticos. El aprendizaje es un proceso por el cual adquirimos información que se traduce en conocimiento. La memoria, desde un punto de vista general, es la retención o almacenamiento de información. Como tal, desde un principio se consideró que la memoria era una propiedad general de la corteza cerebral, como un todo. Sin embargo, en la actualidad se considera que existen distintas formas y sistemas de memorias y que pueden asociarse a diferentes regiones cerebrales”

Del texto anterior podemos afirmar:

a) Que la memoria es un fenómeno que presenta una dependencia funcional y estructural con el sistema nervioso.b) Que el aprendizaje requiere de un sistema más específico del que tenemosc) Que la memoria en un proceso por el cual adquirimos informaciónd) Sólo la memoria requiere de la presencia de neuronase) El texto no tiene relación ninguna con los contenidos tratados.

29.- En las salas de los kínder y en los jardines los profesionales docentes trabajan con los niños la motricidad fina. Por lo tanto podemos decir que potencian con esto al:

a) Cerebrob) Bulbo raquídeo

c) Cerebelod) Protuberancia anular

e) Médula espinal.

30.- La respiración, la digestión y el ritmo cardíaco, son funciones vitales autónomas reguladas por:

a) El cerebrob) La médula espinal

c) Tronco encefálicod) Las neuronas motoras

e) Por los estímulos externos.

31.- Aquellas personas que tienen una inclinación por las actividades artísticas, tienen mayormente estimulado el área cerebral:

I) Hemisferio derechoII) Hemisferio izquierdoIII) Ambos hemisferiosIV) Cerebelo

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a) Sólo Ib) Sólo IIc) Sólo IIId) Sólo IVe) III, IV

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Depto. De Ciencias - Biología Prof. Ma. José Espinoza A. Nivel: 3º medio (Biología Común)

II.- Piensa y Contesta: (Reconocer y Comprensión): Lea atentamente el enunciado y conteste las preguntas aplicando sus conocimientos.

1) Reconoce y rotula las estructuras indicadas por la flecha :

2.- Según el laboratorio realizado, identifica la Cisura de Rolando y la Cisura de Silvio y responde la siguiente pregunta:¿Qué lóbulos separan respectivamente?

3.- Identifica cada hemisferio, con una flecha indica la cisura interhemisférica y nombra 2 funciones de cada hemisferio cerebral

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Cisura de

______________________

Separa el Lóbulo

______________________

del

______________________

Cisura de

______________________

Separa el Lóbulo

______________________

del

______________________

Hemisferio _____________

Tiene por función, por

ejemplo_________________

_______________________

_______________________

_______________________

y

_______________________

_______________________

_______________________

_______________________.

Hemisferio _____________

Tiene por función, por

ejemplo_________________

_______________________

_______________________

_______________________

y

_______________________

_______________________

_______________________

_______________________.

Cisura Inter hemisférica

Depto. De Ciencias - Biología Prof. Ma. José Espinoza A. Nivel: 3º medio (Biología Común)

Tabla de Respuestas ítem I

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Unidad 1 Guía 2 ACTIVIDADES REPASO Sistema nervioso- 3º JS-2012

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