Un poco de neuroanatomía.

El cerebro humano es una estructura única que cuenta con una compleja arquitectura. En los numerosos estudios de neuroimagen los investigadores utilizan términos comunes para designar ubicaciones neuroanatómicas, organización, e incluso la función implícita. Aunque una completa discusión de la neuroanatomía es digna de un libro de gran espesor, destacaremos la terminología común usada en las investigaciones neurocientíficas.

Lo básico

Ubicado en lo alto de la columna vertebral, el cerebro es el epicentro del sistema nervioso humano. Es la mayor parte del sistema nervioso central (SNC) y consta de tres áreas generales: el tronco cerebral, el cerebelo y la corteza cerebral. El tronco cerebral está involucrado en el control autónomo de ciertos procesos fisiológicos, tales como la respiración y la frecuencia cardíaca,  así como la conducción de información hacia y desde el sistema nervioso periférico, los nervios y los ganglios que se encuentran fuera del cerebro y la médula espinal. El cerebelo, adyacente al tronco cerebral, es responsable del equilibrio y la coordinación de movimientos. Descansando encima de estas estructuras, la corteza cerebral rápidamente percibe, analiza y responde a la información del ambiente que nos rodea. Se ocupa de la percepción sensorial y el procesamiento, así como funciones cognitivas superiores como la percepción, la memoria y la toma de decisiones. Estas tres áreas trabajan juntas sin problemas en personas sanas, lo que permite al cerebro coordinar las funciones necesarias.

La corteza cerebral se divide en dos hemisferios conectados por el cuerpo calloso, un puente de fibras nerviosas anchas y planas que actúan como relés de comunicación entre las dos partes. Si bien hay literatura que sugiere que esta lateralización es importante para la función (es decir, el lado derecho del cerebro es el lado creativo mientras que el hemisferio izquierdo tiene mayor implicancia en el procesamiento analítico), los procesos cognitivos superiores están representados por la activación de ambos hemisferios. La excepción es el lenguaje: tanto en el área de Broca (una área dedicada a la producción del lenguaje) y el área de Wernicke (una región dedicada a procesar el contenido de lenguaje) residen en el hemisferio dominante del cerebro. Los dos hemisferios son casi simétricos y cada uno de ellos se subdivide en cuatro lóbulos principales: el occipital, el temporal, parietal, y el frontal.

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Estos lóbulos se utilizan sobre todo para indicar la localización anatómica general del cerebro. Pero también  se habla con frecuencia en términos de función. El lóbulo occipital (situado en la parte posterior del cerebro) es el asiento de la corteza visual primaria, la región del cerebro responsable de procesar e interpretar la información visual. El lóbulo temporal es un importante centro de procesamiento auditivo, del lenguaje y la memoria. Por sobre el lóbulo temporal y adyacente al lóbulo occipital, el lóbulo parietal alberga la corteza somatosensorial y juega un papel importante en el contacto y la percepción espacial. Por último, el lóbulo frontal (que se extiende desde detrás de la frente hacia atrás en el lóbulo parietal), es la región del cerebro que separa a los humanos de los primates.Este lóbulo es la sede de las funciones ejecutivas, la integración de la información sensorial y la planificación y ejecución del movimiento.

Los pliegues y surcos

La corteza cerebral es, en palabras muy sencillas, un amplio panel de tejido neuronal que se plisa para caber dentro de la bóveda craneal. La protuberancia en cada pliegue se llama giro (o circunvolución), mientras que la ranura hecha por el pliegue se llama surco. No hay dos cerebros humanos que se doblen de la misma forma. Sin embargo, varios de estos pliegues son grandes y pronunciadas como para merecer un nombre específico y sus nombres se utilizan para especificar su ubicación.

Por ejemplo, el surco lateral es el pliegue interior que separa el lóbulo temporal del lóbulo frontal. Adyacente al surco lateral está el giro temporal. Ambos surcos contienen a la corteza auditiva primaria, donde el cerebro recibe la información auditiva. El área de Wernicke, una región cerebral crítica para comprender el lenguaje, también reside en el giro temporal.

Asimismo, diferentes estudios pueden referirse a las activaciones específicas de los giros superior, medio e inferior del lóbulo frontal. Y, en los estudios de la función motora, las denominaciones de la corteza motora primaria también puede referirse a una ubicación entre el giro precentral y el surco central en la parte superior del cerebro. Contrario al lenguaje popular, los términos “lóbulo” y “giro” no son lo mismo. Las referencias a circunvoluciones y surcos puede ayudar a dar una ubicación más específica en un lóbulo particular de la corteza.

Áreas de Brodmann y coordenadas de Talairach

Los investigadores a veces se refieren a lugares específicos del cerebro por un número o área de Brodmann. Korbinian Brodmann fue un neurólogo alemán que estudió el cerebro en los primeros años del siglo XX. Creó los mapas del cerebro basado en citoarquitectura, (u organización de las neuronas de la corteza cerebral). Su sistema de clasificación aún es ampliamente utilizado hoy en día, aunque las fronteras de algunas áreas se han ido perfeccionando con el tiempo.

Áreas de Brodmann en toda la extensión cortical.

Aunque las áreas de Brodmann son citadas frecuentemente en la literatura neurocientífica, no es el único sistema de clasificación disponible. Las áreas del cerebro pueden ser nombradas de diferentes formas en función a diferentes estudios. Por ejemplo, los neurocientíficos que estudian la percepción visual pueden referirse a la corteza visual primaria como V1, Brodmann área 17, o simplemente como parte de la corteza occipital.

Las áreas específicas del cerebro también pueden estar indicadas por las coordenadas de Talairach, tal como se define por el neurocirujano francés, Jean Talairach. Talairach usó dos puntos claves anatómicos, la comisura anterior y la comisura posterior (partes extremas del cuerpo calloso) como base de su sistema de coordenadas. Hoy en día, muchos exámenes de neuroimagen nombran las partes el cerebro de cada paciente bajo la norma de referencia basada en atlas Talairach del cerebro (¡échale un vistazo en PDF acá!)

La importancia de la sustancia blanca

Las neuronas o células cerebrales, están formadas por somas (cuerpos celulares), axones y dendritas. Las células principalmente se conectan entre sí a través de las sinapsis (pequeñas conexiones entre las neuronas donde neurotransmisores y otros neuroquímicos se traspasan de una célula a otra). Las sinapsis se realizan entre los axones y dendritas, lo que permite a las neuronas enviarse información entre ellas. Las estimaciones actuales sugieren que el cerebro tiene aproximadamente 86 mil millones de neuronas.

El cerebro se compone de dos tipos de sustancias: gris y blanca. La sustancia gris se compone de los somas y las dendritas de las neuronas, así como células de soporte llamado astroglia y oligodendrocitos. Por su parte, la sustancia blanca se compone en su mayoría de los axones envueltos en mielina, una sustancia que ayuda a las neuronas a propagar señales más rápidamente. Es la mielina que da a la sustancia blanca su color más claro.

Sustancia gris y sustancia blanca a través de un corte coronal.

Durante muchos años, los neurocientíficos creían que la sustancia blanca era simplemente un recurso de apoyo para la sustancia gris. Sin embargo, estudios recientes muestran que la citoarquitectura de la sustancia blanca es importante en los procesos como el aprendizaje y la memoria.

Todo está en la conexión

A menudo, los lóbulos frontales se  denominan como neocórtex, ya que son las partes de más reciente desarrollo del cerebro humano. Pero el neocórtex trabaja en estrecha coordinación con las áreas del cerebro llamadas áreas subcorticales del cerebro que residen cerca del tronco cerebral, y nos ayudan a darle sentido al medio que nos rodea. Las estructuras subcorticales como el tálamo y los ganglios basales (responsables de la integración de la información sensorial y de los procesamiento de riesgo y recompensa, respectivamente) están estrechamente conectados al neocórtex y comparten información tanto de manera aferente como eferente. De hecho, las últimas investigaciones de neuroimagen ya no se centran en la segregación funcional o la localización de las funciones en una sola área.

En la actualidad, los investigadores están utilizando nuevas técnicas para seguir las extensiones de las neuronas que conectan las redes de las áreas del cerebro para entender de mejor manera cómo funcionan en conjunto y así determinar la conducta humana.

Tomado de The Dana Foundation.

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