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UNIVERSIDAD DOMINICANA O&M PARTICIPANTES: MATRÍCULAS: Yenifer De la Cruz 202

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Claudelis Beltré 1-230

15-MPSS-

Gerinson Villegas 1-229

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Yanill Castillo 443

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Luis Miguel Andújar 452 SECCIÓN: MATERIA: Anátomofisiología

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TRABAJO DE INVESTIGACION: Desarrollo Filogenético del Sistema Nervioso

PROFESOR: Mota Cuevas

Rafael

FECHA: de octubre 2015

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INTRODUCCIÓN:

El sistema nervioso humano ha sufrido varias evoluciones, que se han registrado desde hace millones de años, para llegar hacer lo que somos hoy en día. Esta investigación tiene el propósito de indagar en el desarrollo filogenético del sistema nervioso, y describir cuales han sido las características que han permitido el desarrollo en el ser humano. Según varias teorías se cree que los trabajos y el querer vivir en sociedad han sido los generadores de que el hombre evolucione constantemente, permitiéndole la adaptación en el entorno. El desarrollo de la filogenética en el sistema nervioso permitirá entender cuál ha sido el conjunto de adaptaciones que ha tenido el ser humano a lo largo de los tiempos, la capacidad de reacción de un animal ante estímulos de diversas situaciones del medio ambiente es la medida básica empleada por el mecanismo de selección natural para juzgar los nuevos sistemas y promover la permanencia de aquellos tipos de mejor respuesta a las exigencias del medio

FILOGÉNETICA DEL SISTEMA NERVIOSO La filogenética es la parte de la biología evolutiva que se ocupa de determinar la filogenia, y consiste en el estudio de las relaciones evolutivas en esta ocasión del sistema nervioso. El principio de la evolución es que las especies actuales han evolucionado a partir de las especies más primitivas y no de especies contemporáneas. El no tener acceso a la observación directa de los antecedentes extinguidos hace especulativa en gran parte la idea sobre la evolución de los vertebrados, incluido el hombre. Sin embargo, el estudio de la anatomía comparada del sistema nervioso de las especies actuales revela unos patrones de estructura relativamente constantes con variaciones aparentemente constantes. El sistema nervioso constituye, por excelencia, un órgano que ha evolucionado durante millones de años permitiendo al hombre la adaptación a entornos en constante cambio. Sin esta posibilidad de transformación de sus estructuras, en especial a nivel micro, esto es, sus múltiples circuitos inter e intra corticales, tales adaptaciones no habrían sido posibles. De igual forma, han sido los diferentes hábitats a los que el hombre se ha visto enfrentado en su evolución los que han originado tan notables cambios. Esto indica que es el entorno, al menos en parte, quien provee al sistema nervioso de los estímulos necesarios que inducen a la modificación de sus circuitos neurales. En muchos aspectos el encéfalo humano es más parecido, de lo que suponemos, al encéfalo de los animales llamados inferiores. Técnicamente es incorrecto hablar de vertebrado superiores e inferiores, ya que las especies actuales de vertebrados han evolucionado cada una por un camino diferente de especialización o de generalización. El lugar arbitrario que ocupa cada clase de vertebrados y cada especie se basa sobre muchas características del cuerpo y del encéfalo.

Todas sus estructuras se desarrollaron con el surgimiento de los mamíferos inferiores (primitivos). Este sistema controla ciertas conductas que son necesarias para la supervivencia de todos los mamíferos. Modula funciones específicas que le permiten al animal distinguir entre lo agradable y lo desagradable. Aquí se desarrollan funciones afectivas específicas, como la que induce a las hembras a cuidar y proteger a sus crías (y la especie) y otro de gran importancia en la vida de los mamíferos, el juego.

La aparición de este sistema, también significó la capacidad de regulación térmica, el metabolismo general y la modulación y control de las funciones vegetativas (simpáticas y parasimpáticas) Estas nuevas características significan un mayor nivel de autonomía y consecuentemente un aumento de la capacidad para descubrir y aventurarse sobre el terreno, con los riesgos implícitos. Desde el punto de vista filogenético el sistema nervioso humano ha evolucionado en tres etapas que tienen una correspondencia idéntica con el desarrollo embriológico. Cada una de las etapas, se puede observar a modo de una excavación arqueológica en la que van apareciendo los distintos estratos de forma ordenadamente cronológica. Filogenéticamente el sistema nervioso se ha estructurado como un sistema que permite a la especie responder en forma más compleja y adaptativa a las exigencias del medio. Inicialmente se configuró como una red de reflejos elementales, posteriormente se agregaron elementos autonómicos, emocionales y finalmente cognitivos. La naturaleza no ha desechado ninguna de estas estructuras, sino que muy al contrario, ha ido añadiendo las nuevas sobre las ya existentes manteniendo siempre la función básica de las primeras y estableciendo una serie de relaciones entre ellas que han permitido la capacidad de adaptación y de respuesta que hoy en día presentamos.

EL SISTEMA NERVIOSO EVOLUCIONA POCO A POCO El estilo de la evolución del cerebro no fue constante, de acuerdo a la evidencia fósil hubo cortos períodos de rápida evolución, seguidos por largos períodos de estancamiento. Al producirse la evolución de los nichos ecológicos durante los períodos largos, la selección natural capitaliza los progresos de los cambios en la arquitectura neural para combinar la información procedente de los diferentes órganos de los sentidos, para mejorar el modelo mental de la imagen del mundo exterior y para procesar datos. En un principio toda esta gama de ventajas no fue aprovechada por los animales. Es difícil para los organismos de tipo unicelular el tener tejido nervioso y mucho menos sistema nervioso. Ello no fue posible hasta que evolucionó el organismo multicelular, que hizo posible la especialización de las células, de modo que diferentes conglomerados hicieran diversos tipos de trabajo en el organismo. Las células musculares, especializadas en la contractilidad, aparecieron probablemente mucho antes que las células nerviosas, partiendo de la evidencia que algunas esponjas poseen células especializadas en producir contractilidad alrededor de sus poros. Conforme los organismos multicelulares evolucionaron y empezaron a tener en su composición más y más clases de células distintas, las células musculares empezaron a quedar sumidas en la profundidad del organismo y este desarrollo implicó que los organismos empezaran a disponer de células irritables en cantidad suficiente para la estimulación superficial y se distribuyeran de tal forma que pudieran conducir las ondas de excitación hacia los músculos en la profundidad. Posteriormente, la subsecuente evolución del tejido nervioso dio lugar al desarrollo de vías nerviosas constituidas por dos o más neuronas. La organización de dos o

más neuronas permite que el estímulo recibido en cualquier sitio por un animal ‘superior’ termine desencadenando una respuesta en un músculo o en una glándula. A medida que se produce la evolución en la escala filogenética, la red de interneuronas aumenta: la mayor parte de los animales más grandes que evolucionaron lo hicieron mediante unidades básicas de estructura cerebral llamadas segmentos. Cada segmento contiene una neurona aferente que trae información sensitiva y una neurona eferente que lleva información generalmente a un músculo. La evolución del organismo segmentado alargado hasta llegar al hombre se acompañó pues, de la aparición de las neuronas intercalares que inicialmente tendieron a organizarse en forma de haces en el eje longitudinal del animal para formar la médula espinal, mientras que en la región de la cabeza se produjo una expansión que se convirtió en el encéfalo, por la presencia de un número más aumentado de neuronas intercalares.

Uno de los procesos clave que determinó el desarrollo de la capacidad del sistema nervioso fue la complejidad de las conexiones del entramado nervioso respondiendo al fenómeno de la plasticidad neuronal. Lo que se denomina conducta, entendiendo como conducta los cambios de estado de un microorganismo en el medio ambiente que lo rodea, corresponde desde un punto de vista de teoría de los sistemas no a lo que cada ser vivo hace en sí, sino algo sobre lo cual un observador hace un comentario. De acuerdo a esto, la presencia del sistema nervioso permite expandir el dominio de posibles conductas, dotando al organismo de una estructura con suficiente versatilidad y plasticidad.

DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO, SEGÚN VARIOS AUTORES Charles Darwin: en su obra El origen del hombre, señala que el hombre heredó de sus antepasados, los monos, muchos rasgos anatómicos, pero, al mismo tiempo, se distingue de él fundamentalmente por el nivel de desarrollo cognitivo. Al respecto C. Marx y F. Engels señalan que la diferencia en el desarrollo de sus capacidades psíquicas está ligada directamente con la actividad laboral y con la vida social. El animal, en el mejor de los casos, llega hasta la recolección de medios de existencia; el hombre, en cambio, produce dichos medios. Al realizar esta afirmación, Marx y Engels establecieron que el principal factor de desarrollo del hombre fue el trabajo. Esta idea se sustenta en la evolución de los monos antropomorfos quienes vivieron durante millones de años en un medio arbóreo, donde el desplazamiento por las copas de los árboles condicionó sus estructuras anatómicas, especialmente en sus extremidades anteriores, necesarias para satisfacer las operaciones de prensión en sus desplazamientos. Más tarde, por efectos de las

glaciaciones, se enfrentaron a la necesidad de descender de los árboles y desplazarse por medios terrestres. En estas nuevas condiciones debían solucionar un problema crucial para su subsistencia: ampliar el campo visual para buscar alimento y detectar con la mayor anticipación posible la presencia de depredadores. Sobrevivir en este nuevo hábitat solo era posible si se generaban procesos adaptativos en su aparato locomotor. De esta forma, pasaron de un sistema de locomoción cuadrúpeda a uno de locomoción bípeda lo que permitió aumentar significativamente su campo de acción visual. Sin embargo, este aspecto evolutivo de su anatomía generó un segundo fenómeno: sus manos quedaron libres, evolucionando de órgano de locomoción a órgano de trabajo permitiéndole, no solo manipular con mayor eficiencia los objetos ya existentes en la naturaleza, sino también la facultad de fabricar sus propias herramientas.

En consecuencia, una marcha erecta, con las manos libres como órgano de trabajo son los cambios evolutivos responsables, de acuerdo a la teoría de Marx y Engels, del desarrollo de un encéfalo con capacidades nunca antes vistas en la escala filogenética de las especies vivas. La teoría propuesta por Marx y Engels tiene sus detractores quienes, avalados por sus descubrimientos científicos, plantean que el principal responsable en el desarrollo y diferenciación del sistema nervioso del hombre con respecto a sus homólogos antropomorfos no fue el trabajo sino el lenguaje. Esto expresa que el perfeccionamiento de la técnica y de los instrumentos fabricados y utilizados para su provecho estimuló el desarrollo de las sociedades. Esta nueva vida en sociedad solo era sustentable con la existencia de mecanismos de comunicación eficientes, esto es, un leguaje articulado. La idea descansa en evidencias científicas que surgen desde la antropología a través de técnicas denominadas vaciados craneanos o endocats, los que demuestran que, desde la aparición de los primeros homínidos conocidos como Australopithecus (4 millones de años) hasta el Homo habilis (2.5 millones de años), la capacidad craneal, expresada en centímetros cúbicos, aumentó de 400 cc a 600 cc, cifra poco significativa considerando que, de acuerdo a los descubrimientos científicos, esta ultima especie ya se caracterizaba por la marcha en bipedestación y la creación y utilización de instrumentos líticos rudimentarios, lo que nos indica que sus extremidades anteriores se encontraban libres. El gran salto evolutivo ocurrió entre el Homo habilis y el Homo Sapiens, donde, en un periodo de tiempo similar al transcurrido entre el Australopithecus y el Homo habilis, la capacidad craneana aumentó en 800 cc, cifra bastante significativa en relación con los 200 cc de

diferencia que presenta la evolución de sus predecesores. Ya desde la primera división del huevo fecundado, el destino de las dos células hijas resultantes es diferente, una da lugar a los distintos tipos de tejidos que conformarán el organismo futuro, mientras que la descendencia de la otra célula formará el tejido de soporte del embrión (placenta, etc.). En las sucesivas divisiones celulares de los dos grupos de células, se irá incrementando inicialmente el número de células (división celular). Estas células se irán diferenciando (diferenciación celular) progresivamente según un patrón de expresión y regulación genética determinado. En principio se formarán tres capas celulares, endodermo, mesodermo y ectodermo, cada una de las cuales dará origen a tejidos y órganos diferentes. Precisamente el fenómeno de la inducción neural hace referencia a la diferenciación de parte del ectodermo en placa neural en tejido que será sistema nervioso mediante la acción inductora de señales químicas procedentes de células de mesodermo inmediatamente subyacente. Una vez formada esta placa neural se irán sucediendo una serie de eventos morfológicos invaginación y formación del tubo neural, aparición de las vesículas cefálicas, etc. y celulares proliferación celular, migración, diferenciación, establecimiento de conexiones y de sinapsis que darán lugar al sistema nervioso maduro.

Algunos de estos eventos se continúan, al menos, hasta la adolescencia; y desde un punto de vista amplio hablamos de un proceso continuo durante todo el ciclo vital, si tenemos en cuenta los datos más modernos que nos indican la plasticidad permanente del sistema nervioso: muerte celular, generación de nuevas células, reordenación continua de la conectividad sináptica inducida por la experiencia, etc. Una vez que el huevo es fecundado sufre una serie de divisiones que configuran diferentes etapas de desarrollo. Una de las primeras etapas, en la cual el embrión se fija al útero, es la de blástula. Luego viene una etapa de gastrulación en la cual se definen tres capas celulares, que se sobreponen. Desde el polo superior animal al polo basal vegetal, se distinguen, el ectodermo, el mesodermo y el endodermo. En esta etapa la estructura formada presenta, además una cavidad central, debajo del ectodermo, el blastocele. Desde una región del mesodermo llamada el organizador se generan una serie de substancias químicas (inductores o activadores) que actúan como señales inductivas sobre el ectodermo para producir la formación de una estructura especializada, la placa neural. La placa neural es la estructura embrionaria desde la cual se formará el sistema nervioso. Las siguientes regiones primitivas se distinguen en la placa: el cerebro anterior, el cerebro medio, el cerebro posterior y la médula espinal.

CONCLUSIÓN:

Como resultado de la investigación, es posible concluir que el hombre continuará evolucionando constantemente para la adaptación en el ambiente, acompañado de un cambio generalizado a nivel de su sistema nervioso, indicando que es el entorno, al menos en parte, quien provee al sistema nervioso de los estímulos necesarios que inducen a la modificación de sus circuitos neurales. Filogenéticamente el sistema nervioso se ha estructurado como un sistema que permite a la especie responder en forma más compleja y adaptativa a las exigencias del medio.

BIBLIOGRAFÍA

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Aspectos filogenéticos de la evolución del cerebro humano: Cerebro, mente y conciencia: http://knol.google.com

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Filogenia del Sistema Nervioso. Por Alfredo Chávez http://teoricosdeneuro.blogspot.com/2006/04/filogenia-del-sistema-nervioso.html

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Desarrollo del Sistema Nervioso Central Humano http://members.fortunecity.es/bersonzini/Desarrollo%20SNC.htm

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Importancia del Movimiento en la Evolución y Desarrollo del Sistema Nervioso. http://cdeporte.rediris.es/revista/revista22/artevolucion29.htm

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http://www.buenastareas.com/ensayos/Filogenetica-Del-SistemaNervioso/2959312.html