La Corteza cerebral y cogniciones
Eva Sevilla Quintana
La corteza cerebral y cogniciones
Los resultados, obtenidos en la Escuela de Medicina de Yale y la Universidad de Oxford, muestran que los primeros «predecesores de las neuronas», están en su lugar 31 días después de la fertilización. Más temprano que lo previamente estimado, y mucho antes del desarrollo de brazos, piernas u ojos. Estas neuronas, descritas por primera vez, preceden a todos los otros tipos de células conocidas de la corteza en desarrollo.
La corteza cerebral es la principal responsable de la cognición humana, y desempeña un papel esencial en la percepción, la memoria, el pensamiento, el lenguaje, la habilidad mental, el intelecto y la conciencia. Está compuesta por aproximadamente 20.000 millones de neuronas, y representa el 40 por ciento del peso del cerebro.
Precisar el desarrollo temprano de la corteza cerebral puede ayudar a entender muchos desórdenes del desarrollo de las más altas funciones del cerebro, como el autismo, la esquizofrenia, la epilepsia infantil, ciertas formas de dislexia y el retraso mental. También puede explicar cómo el cerebro humano se desarrolló de modo diferente al de otras especies.
Hasta fechas recientes, se pensaba que las neuronas corticales se generaban de manera local, pero este equipo de investigación describe una población característica y bien extendida de neuronas, situada bajo la superficie anterior del cerebro embrionario humano, aún antes del cierre completo del tubo neuronal.
Las células predecesoras se diferencian de las células nerviosas maduras en que no tienen conexiones sinápticas con otras neuronas. Tienen largas protuberancias o colas, una estirada hacia fuera, por delante del cuerpo celular, y la otra arrastrada desde detrás. El análisis de la estructura interna de estas células sugiere que migran hacia la superficie del cerebro en vías de desarrollo e intervienen en procesos de desarrollo de la futura corteza.
Los investigadores encontraron que los procesos forman una inmensa red y especulan que ésta podría usarse para controlar la producción de neuronas, guiar la migración de las células y determinar la especificación regional de la corteza cerebral.
Corteza cerebral:
Está formada por la cubierta exterior de los hemisferios cerebrales, es muy basta, se estima que se ubica el 70% de todas las neuronas del SNC. Se le calcula un área de aproximadamente 2,300 centímetros cuadrados.
Los cuatro lóbulos.
Cada hemisferio cerebral es dividido en cuatro lóbulos: occipital, parietal, temporal y frontal. Este nombre se les dio antes de que se conociera el significado de su especialización funcional.
Características corticales mayores
Los pliegues característicos de la corteza que permiten que la enorme superficie cortical se ajuste en el espacio relativamente pequeño encerrado por el cráneo, crea canales o ranuras en su superficie, denominada surcos, las más profundas son fisuras. Cada uno de los relieves producidos por los pliegues se denomina circunvoluciones.
La organización en capas de la corteza.
Tiene seis capas: cinco de neuronas y una más externa de fibras, a la que se le asigna el término de capa plexiforme. Esta capa que apareció relativamente tarde en el proceso evolutivo, se le conoce como neocorteza.
La corteza somatosensorial: se encuentra en el lóbulo parietal, en el área posterior a la fisura de Rolando. Esta región cortical recibe información sobre los sentidos corporales: tacto, presión temperatura, dolor.
La corteza motora: se encuentra en el lóbulo frontal, en la zona anterior a la cisura central y participa en la iniciación de los movimientos voluntarios. La circunvolución precentral, apenas anterior al surco central, se conoce como banda motora, corteza motora. Las lesiones en la corteza motora provocan pérdida del movimiento voluntario en el lado contralateral del cuerpo. La hemiplejia es una consecuencia de esta lesión.
La corteza auditiva: se encuentra en el lóbulo temporal, donde se procesan las señales enviadas por las neuronas sensoriales al oído. Estas señales son estimuladas por las células auditivas ciliadas que reaccionan a diferentes frecuencias de sonido y son enviadas a la corteza auditiva; esto nos permite diferenciar variaciones del sonido.
La corteza visual: se encuentra en el lóbulo occipital. Cada zona de la corteza visual, donde se proyectan diferentes áreas de la retina, está constituida por las células que responden a los estímulos visuales. Lo que vemos es una imagen mental, captada por el cerebro a partir de la información codificada, con diferentes características perceptivas: colores, forma, relaciones espaciales.
La corteza olfativa. La entrada olfativa hacia la corteza, se deriva de la codificación de la presencia de moléculas particulares en el ambiente del organismo. La información olfativa obtiene acceso directo a la corteza olfativa sobre la superficie central de los lóbulos frontales sin mediación talámica.
La corteza de asociación. Los procesos asociativos o cognitivos son mediados por estas áreas, incluso el procesamiento de orden superior de la información sensorial que subyace a la percepción, también planeación y organización de orden superior que subyacen al comportamiento complejo.
La cognición como propiedad cerebral intrínseca
Consideremos, para empezar, dos propuestas cruciales que vinculan la cognición a la función cerebral global. Primera, que el estado cognitivo es tan solo uno de los diversos estados funcionales globales que el cerebro puede generar y segunda, que tal estado se relaciona más estrechamente con la actividad intrínseca que con la actividad sensorial.
La cognición (la capacidad de sentir, juzgar, responder y recordar) es uno de los posibles estados funcionales del cerebro. Otros, como el dormir sin ensueños, el estado de coma o el estado epiléptico, no generan tal cognición, ni el sentimiento de la autoconciencia. Tal vez la diferencia más espectacular entre los diversos estados cerebrales globales es la que existe entre la vigilia y el sueño delta sin ensueños.
El sueño ocurre sin cambios anatómicos que pudieran explicar la disparidad entre estos dos estados, indicando con ello que la diferencia debe ser funcional. Esto es evidente si consideramos la rapidez con que despertamos ante un estímulo sensorial intenso como un reloj despertador. También resulta claro que, dado el gran número de elementos neuronales involucrados, el único sustrato capaz de generar cambios tan veloces entre estados tan profundamente diferentes debe ser de naturaleza eléctrica y sustentarse en la coherencia temporal. En otras palabras, la actividad eléctrica neuronal organizada globalmente, junto con sus interacciones sinápticas, son el único mecanismo suficientemente rápido para iniciar o terminar abruptamente la vigilia desde el estado de ensueño.
Aunque se ha aceptado históricamente que la cognición puede equipararse con la función cortical.
Sin embargo, esta perspectiva ignora el hecho que el sistema nervioso es profundamente reentrante en su conectividad. Como tal, es más factible que se trate de una organización córtico-subcortical, dinámicamente recurrente, que de una organización estrictamente jerárquica que termine en la corteza como punto final. Morfología cerebral humana.
En los lóbulos parietales se desarrolla el sistema emocional y el sistema valorativo. El sistema emocional está aunque compromete a todo el cerebro-y en retroalimentación, a todo el cuerpo del individuo- se ubica principalmente en el área bastante arcaica llamada sistema límbico, dentro del sistema límbico las 2 amígdalas cerebrales (situadas cada una detrás del ojo, a una profundidad de aproximadamente 5 cm), se focalizan las emociones básicas (temor, agresión, placer) que tenemos y que damos cuando algo o alguien interfiere en la actividad que esté haciendo en el exterior. Por otra parte está el sistema valorativo, este es la relación que existe entre los lóbulos prefrontales (que como su nombre lo indica está atrás de la frente) y las amígdalas cerebrales, esa relación «física» se llama hipocampo.
Cerebro y lenguaje
La percepción sonora del habla se produce en el giro de Heschl, en los hemisferios derecho e izquierdo. Esas informaciones se transfieren al área de Wernicke y al lóbulo parietal inferior, que reconocen la segmentación fonemática de lo escuchado y, junto con la corteza prefrontal, interpretan esos sonidos. Para identificar el significado, contrastan esa información con la contenida en varias áreas del lóbulo temporal.
El área de Wernicke, encargada de la decodificación de lo oído y de la preparación de posibles respuestas, da paso después al área de Broca, en la que se activa el accionamiento de los músculos fonadores para asegurar la producción de sonidos articulados, lo que tiene lugar en el área motora primaria, de donde parten las órdenes a los músculos fonadores.
Regeneración cerebral
El cerebro humano adulto, en condiciones normales, puede generar nuevas neuronas. Estas nuevas células se producen en el hipocampo, región relacionada con la memoria y el aprendizaje. Las células madre, origen de esas neuronas, pueden constituir así una reserva potencial para la regeneración neuronal de un sistema nervioso dañado.
No obstante, la capacidad regenerativa del cerebro es escasa, en comparación con otros tejidos del organismo. Esto se debe a la escasez de esas células madre en el conjunto del sistema nervioso central y a la inhibición de la diferenciación neuronal por factores microambientales.
Recientes estudios apuntan hacia nuevas líneas de investigación, las cuales se basan en la observación de cerebros que han sufrido traumas y en el que se han encontrado neuronas donde debiera haber habido tejido cicatrizal. Ello apunta a que, dado el caso de necesitar las regiones dañadas, las células gliales debidamente estimuladas por las células T o timocitos, pudieran recibir la información que codifique un cambio en su estructura; llegando a transformarse en una neurona.
Cerebro humano e inteligencia artificial
Existe la tendencia a comparar al cerebro con los conductos electrónicos del hombre. No se debe hacer, pues se suele caer en demagogia e incluso, falacias argumentales. No existe base científica que logre demostrar sin margen de error que los datos de las comparaciones sean fiables al 100%, por lo que esos estudios son estimaciones por comparación entre conceptos equivalentes. Si bien las equivalencias pueden llegar a satisfacer los requerimientos de ciertos científicos, ellos mismos reconocen sus límites a la hora de entender el funcionamiento exacto del sináptica que permitirá a las especies más evolucionadas, subsistir por más tiempo sobre la tierra.
Neuroplasticidad
Proceso de modificación de la organización neuronal del cerebro a resultas de la experiencia. El concepto se sustenta en la capacidad de modificación de la actividad de las neuronas, y como tal fue descrita por el neurocientífico polaco Jerzy Konorski.[] La capacidad de modificar el número de sinapsis, de conexiones neurona-neurona, o incluso del número de células, da lugar a la neuroplasticidad. Históricamente, la neurociencia concebía durante el siglo XX un esquema estático de las estructuras más antiguas del cerebro así como de la neocorteza. No obstante, hoy día se sabe que las conexiones cerebrales varían a lo largo de la vida del adulto, así como es también posible la generación de nuevas neuronas en áreas relacionadas con la gestión de la memoria (hipocampo, giro dentado).[] Este dinamismo en algunas áreas del cerebro del adulto responde a estímulos externos, e incluso alcanza a otras partes del encéfalo como el cerebelo.[]
De acuerdo a los conocimientos científicos de la neuroplasticidad, los procesos mentales (el hecho de pensar, de aprender son capaces de alterar la pauta de activación cerebral en las áreas neocorticales. Así, el cerebro no es una estructura inmutable, sino que responde a la experiencia vital del individuo. Este cambio en el paradigma de la neurociencia ha sido definido como uno de los descubrimientos más extraordinarios del siglo XX.
Bibliografía
- Alonso-Nanclares L, González-Soriano J, Rodríguez JR, De Felipe J (2008). «Gender differences in human cortical synaptic density».
- Rains G. Dennis. (2002) Principios de Neuropsicología Humana. McGraw Hill
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