What is a tract neuroscience?

Tractos Nerviosos: Carreteras del Sistema Nervioso

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El sistema nervioso central, una compleja red de comunicación, depende fundamentalmente de sus vías de conexión para transmitir información de manera eficiente. Estas vías, compuestas por haces de fibras nerviosas, son esenciales para la integración sensorial, la ejecución motora y la coordinación de diversas funciones corporales y cognitivas. Dentro de este sistema, los tractos nerviosos juegan un papel crucial, actuando como las principales carreteras por las que transita la información.

Un tracto nervioso, en el contexto de la neurociencia y la anatomía, se define como un haz o conjunto de axones que conectan diferentes neuronas, facilitando la comunicación entre ellas. A diferencia de las vías nerviosas en general, que pueden incluir componentes tanto centrales como periféricos, los tractos se refieren específicamente a aquellos haces de axones que se encuentran dentro del cerebro y la médula espinal, es decir, en el sistema nervioso central (SNC).

What is a tract neuroscience?
Tracts are neural pathways that are located in the brain and spinal cord (central nervous system). Each tract runs bilaterally; one on each side of the cerebral hemisphere or in a hemisection of the spinal cord.

Estos tractos son bilaterales, existiendo una vía similar en cada hemisferio cerebral o en cada hemisección de la médula espinal. Una característica notable de muchos tractos es la decusación, el cruce de fibras nerviosas de un lado del SNC al lado opuesto. El nivel en el que ocurre esta decusación varía considerablemente entre los diferentes tractos.

La nomenclatura de estas vías puede ser diversa, dependiendo de su recorrido, ubicación y proyección. Así, podemos encontrar términos como 'lemniscos', 'pedúnculos', 'fascículos' o 'tractos', todos refiriéndose a conjuntos de fibras nerviosas que siguen una trayectoria definida.

Índice de Contenido

Estructura y Organización de los Tractos

Los tractos se forman por neuronas que establecen sinapsis entre sí, organizándose a menudo en secuencias de primer, segundo y tercer orden. Esta clasificación se basa en su posición dentro de la vía:

  • Neuronas de Primer Orden: Son generalmente aferentes, recibiendo la información inicial de los receptores sensoriales en la periferia (piel, órganos, músculos, articulaciones). Sus cuerpos celulares suelen encontrarse en los ganglios de la raíz dorsal o ganglios craneales. Sus axones entran al SNC.
  • Neuronas de Segundo Orden: Reciben la sinapsis de las neuronas de primer orden dentro del SNC (por ejemplo, en la médula espinal o el tronco encefálico). Sus axones ascienden o descienden dentro de un tracto específico, a menudo cruzando la línea media (decusación).
  • Neuronas de Tercer Orden: Generalmente localizadas en estructuras subcorticales como el tálamo (para las vías sensoriales ascendentes) o en la corteza cerebral (para las vías motoras descendentes). Reciben la sinapsis de las neuronas de segundo orden y proyectan la información hacia otras áreas del cerebro, como la corteza cerebral, donde se procesa e interpreta la información.

La nomenclatura de los tractos a menudo refleja su origen y terminación. Por ejemplo, el tracto espinotalámico comienza en la médula espinal (spino-) y termina en el tálamo (-talámico). De manera similar, el tracto corticoespinal se origina en la corteza cerebral (cortico-) y desciende hasta la médula espinal (-espinal). Comprender esta lógica ayuda enormemente a identificar la función y el recorrido de una vía.

Tractos de la Médula Espinal: Vías de Comunicación Principal

La médula espinal es un centro de relevo y conducción vital que contiene numerosos tractos tanto ascendentes como descendentes. Estos tractos son responsables de llevar mensajes sensoriales hacia el cerebro y mensajes motores desde el cerebro hacia la periferia. Los tractos ascendentes transportan información sensorial, mientras que los tractos descendentes llevan información motora.

Tractos Ascendentes: Llevando Sensaciones al Cerebro

Los tractos ascendentes son vías sensoriales que viajan a través de la sustancia blanca de la médula espinal, llevando información somatosensorial hacia el cerebro. Esta información nos permite percibir sensaciones del entorno externo (exteroceptivas) como dolor, temperatura y tacto, así como información propioceptiva de músculos y articulaciones (sobre la posición y el movimiento del cuerpo).

La información sensorial comienza en receptores especializados que convierten los estímulos físicos o químicos en impulsos eléctricos. Estos impulsos viajan a través de nervios periféricos hasta el SNC, donde se unen a los tractos ascendentes relevantes. Hay varios tractos ascendentes principales y menores:

Vías de las Columnas Posteriores/Dorsales (Fascículo Gracilis y Cuneatus)

Estos dos fascículos, también conocidos como columnas dorsales o posteriores, son vías ascendentes situadas una al lado de la otra en el funículo posterior de la médula espinal. Transportan sensaciones de tacto fino y discriminativo, así como sensaciones propioceptivas (conciencia de la posición corporal).

Las neuronas de primer orden ascienden ipsilateralmente (en el mismo lado) a través de la médula espinal. Hacen sinapsis en los núcleos gracilis y cuneatus en la médula oblongada, donde se encuentran los cuerpos de las neuronas de segundo orden. Los axones de estas neuronas de segundo orden decusan inmediatamente (cruzan la línea media) y ascienden, formando el lemnisco medial. Estas fibras continúan ascendiendo hasta el tálamo, donde hacen sinapsis con las neuronas de tercer orden. Las neuronas de tercer orden proyectan luego a la corteza somatosensorial primaria, donde las sensaciones son mapeadas e identificadas.

Tractos Espinotalámicos (Anterior y Lateral)

Existen dos tractos espinotalámicos:

  • Tracto Espinotalámico Anterior: Transporta sensaciones de tacto grueso y presión. Se localiza en el funículo anterior de la médula espinal.
  • Tracto Espinotalámico Lateral: Lleva sensaciones de dolor y temperatura. Se encuentra en el funículo lateral.

Ambos tractos comienzan con neuronas de primer orden en los ganglios espinales. Sus axones entran en el asta gris posterior de la médula espinal, donde hacen sinapsis con neuronas de segundo orden. Una característica clave de estos tractos es que las neuronas de segundo orden decusan a través de la comisura blanca anterior en el mismo nivel o unos pocos segmentos por encima de su entrada a la médula espinal, y luego ascienden contralateralmente (en el lado opuesto) en el funículo anterior o lateral.

Durante su ascenso a través del tronco encefálico, las fibras del tracto espinotalámico lateral se unen con las del tracto espinotalámico anterior y el espinotectal para formar el tracto anterolateral o lemnisco espinal. Las neuronas de segundo orden hacen sinapsis en el tálamo con las neuronas de tercer orden, las cuales proyectan a la corteza somatosensorial primaria para el procesamiento de la información.

Tractos Espinocerebelosos

Estos tractos son cruciales para la coordinación del movimiento y el mantenimiento de la postura, ya que transportan información propioceptiva desde los husos musculares, órganos tendinosos de Golgi y receptores articulares al cerebelo.

What are the techniques used in brain tracing?
NEURONAL TRACINGAnterograde tracing, for labeling from the cell body to synapse;Retrograde tracing, for labeling from the synapse to cell body;Viral neuronal tracing, for a technique which can be used to label in either direction;Manual tracing of neuronal imagery.

Existen dos tractos principales para las extremidades inferiores:

  • Tracto Espinocerebeloso Posterior (Fascículo de Flechsig): Transporta información propioceptiva de las extremidades inferiores sobre el tono muscular, la fuerza y la velocidad del movimiento. Las fibras se originan en el asta gris posterior, ascienden ipsilateralmente (sin decusar) a través de la sustancia blanca posterolateral y proyectan a la corteza cerebelosa a través del pedúnculo cerebeloso inferior.
  • Tracto Espinocerebeloso Anterior (Fascículo de Gowers): También lleva información sensorial de las extremidades inferiores, aparentemente relacionada con su estado (postura) durante el movimiento. Su organización es más compleja; las neuronas de segundo orden cruzan la línea media en la médula espinal, ascienden contralateralmente, pero luego la mayoría de las fibras vuelven a cruzar (doble decusación) antes de terminar en la corteza cerebelosa ipsilateral (en regiones como el espinocerebelo), pasando a través del pedúnculo cerebeloso superior.

Para las extremidades superiores y el cuello, existen los tractos cuneocerebeloso y rostral espinocerebeloso, que son los homólogos de los tractos espinocerebelosos posterior y anterior, respectivamente. El término 'cuneo-' en cuneocerebeloso se refiere al núcleo cuneado accesorio, no al núcleo cuneado de las columnas posteriores.

Otros Tractos Ascendentes Menores

  • Tracto Espinotectal (Espinomesencefálico): Involucrado en reflejos espinovisuales que permiten orientar la cabeza y la mirada hacia un estímulo visual repentino. Sus fibras cruzan la médula espinal y viajan en la columna blanca anterolateral, proyectando al colículo superior del mesencéfalo.
  • Tracto Espinorreticular: Influye en los niveles de conciencia y alerta, proporcionando una vía de comunicación desde los músculos, articulaciones y piel hasta la formación reticular del tronco encefálico. La mayoría de sus fibras ascienden sin cruzar en la columna blanca lateral.
  • Tracto Espinoolivar (Fascículo de Helweg): Transmite información cutánea y propioceptiva al cerebelo. Las neuronas de segundo orden cruzan la línea media al entrar en la médula espinal y ascienden contralateralmente. Hacen sinapsis en el núcleo olivar inferior en la médula oblongada, donde las neuronas de tercer orden vuelven a cruzar la línea media y entran al cerebelo a través del pedúnculo cerebeloso inferior. Se cree que juega un papel en el control del movimiento.

Tractos Descendentes: Llevando Órdenes Motoras desde el Cerebro

Aunque el texto proporcionado se centra principalmente en los tractos ascendentes, es importante mencionar que existen también numerosos tractos descendentes en la médula espinal. Estos tractos transportan señales motoras desde el cerebro hacia las neuronas motoras de la médula espinal y el tronco encefálico. Son fundamentales para la ejecución de movimientos voluntarios, el mantenimiento del tono muscular, la postura y la coordinación motora. Ejemplos conocidos incluyen el tracto corticoespinal, que controla los movimientos voluntarios finos, y el tracto rubroespinal.

Estudio de los Tractos Nerviosos: Neurotrazado

La comprensión de la anatomía y el recorrido de estos tractos ha sido posible gracias a diversas técnicas de estudio. Una de ellas es el neurotrazado o reconstrucción neuronal. Esta técnica permite determinar la trayectoria de los axones y dendritas de las neuronas que forman estos tractos.

Históricamente, métodos como la tinción de Golgi permitieron las primeras descripciones morfológicas detalladas. Con el avance tecnológico, han surgido técnicas de reconstrucción digital, tanto manuales como semi-automáticas y completamente automáticas, basadas en imágenes de microscopía (óptica o electrónica). Estas técnicas son fundamentales para mapear los circuitos neuronales y entender cómo se interconectan las diferentes partes del sistema nervioso a través de los tractos.

Tabla Comparativa de Tractos Ascendentes Principales

Para resumir, aquí tienes una tabla que compara algunas de las características clave de los principales tractos ascendentes:

TractoInformación que TransportaUbicación en Médula EspinalNivel de DecusaciónTerminación Principal
Columnas Posteriores (Gracilis y Cuneatus)Tacto fino, discriminativo, propiocepciónFunículo PosteriorMédula OblongadaTálamo (luego Corteza Somatosensorial)
Espinotalámico AnteriorTacto grueso, presiónFunículo AnteriorMédula Espinal (en o cerca del nivel de entrada)Tálamo (luego Corteza Somatosensorial)
Espinotalámico LateralDolor, temperaturaFunículo LateralMédula Espinal (en o cerca del nivel de entrada)Tálamo (luego Corteza Somatosensorial)
Espinocerebeloso PosteriorPropiocepción (extremidades inferiores)Funículo PosterolateralNinguna (Ipsilateral)Cerebelo (Corteza)
Espinocerebeloso AnteriorPropiocepción (extremidades inferiores, postura en movimiento)Funículo AnterolateralDoble Decusación (Médula Espinal y Tronco Encefálico/Pedúnculo Cerebeloso Superior)Cerebelo (Corteza)

Preguntas Frecuentes sobre Tractos Nerviosos

Aquí abordamos algunas preguntas comunes sobre los tractos nerviosos:

¿Cuál es la diferencia entre una vía nerviosa y un tracto nervioso?

Una vía nerviosa es un término más amplio que se refiere a una serie de neuronas conectadas que transmiten información entre dos puntos. Puede incluir nervios periféricos y estructuras del SNC. Un tracto nervioso es un tipo específico de vía nerviosa que se encuentra exclusivamente dentro del sistema nervioso central (cerebro y médula espinal), compuesto por haces de axones.

¿Por qué algunos tractos decusan (cruzan la línea media)?

La decusación es una característica común de muchas vías sensoriales y motoras. Permite que un lado del cerebro reciba información sensorial o controle el movimiento del lado opuesto del cuerpo. La razón evolutiva exacta de esta organización contralateral aún es objeto de estudio, pero es fundamental para la integración de la información y la coordinación bilateral.

¿Qué sucede si un tracto nervioso se daña?

El daño a un tracto nervioso, causado por un accidente cerebrovascular, lesión medular, esclerosis múltiple u otras afecciones, puede tener consecuencias significativas dependiendo de la función del tracto afectado. El daño a tractos ascendentes puede resultar en pérdida o alteración de la sensación (dolor, temperatura, tacto, propiocepción), mientras que el daño a tractos descendentes puede causar debilidad muscular, parálisis o problemas de coordinación motora.

¿Todos los tractos tienen neuronas de primer, segundo y tercer orden?

Esta organización es típica de muchas vías sensoriales ascendentes que llevan información a la corteza cerebral. Sin embargo, no todos los tractos siguen exactamente este modelo. Por ejemplo, los tractos espinocerebelosos, que proyectan al cerebelo (una estructura subcortical), a menudo implican solo neuronas de primer y segundo orden antes de llegar a su destino final en la corteza cerebelosa.

Conclusión

Los tractos nerviosos son componentes esenciales del sistema nervioso central, facilitando la comunicación rápida y organizada entre diferentes regiones del cerebro y la médula espinal. Actúan como las autopistas de la información, permitiendo que las sensaciones de nuestro cuerpo lleguen al cerebro para ser interpretadas y que las órdenes motoras del cerebro alcancen los músculos para generar movimiento. Su compleja anatomía, que incluye la organización en series de neuronas y la característica decusación de muchas vías, subraya la sofisticación de nuestro sistema nervioso y su asombrosa capacidad para coordinar todas nuestras funciones vitales.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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