Complejidad de la Corteza Cerebral

Introducción.

Cada hemisferio cerebral tiene un manto de sustancia gris, la corteza o palio, con una estructura característica que consiste en cuerpos celulares neuronales y axones dispuestos en láminas.

La superficie del hemisferio cerebral consiste en la arquicorteza (formación hipocámpica), la paleocorteza (áreas olfatorias y algunas límbicas) y la neocorteza, que posee seis láminas y, en el encéfalo humano, contiene alrededor de 10 mil millones de neuronas.

La corteza cerebral alberga células principales (piramidales), las más notables en las láminas 3 y 5, y varios tipos de interneuronas. Las áreas de Brodmann se numeran con base en variaciones regionales en el aspecto microscópico de la corteza.

La corteza cerebral es el desarrollo más reciente de la evolución del cerebro de los vertebrados, en los primates se ha vuelto muy compleja mientras en otros mamíferos se aprecia más lisa. Incluye la corteza sensorial, la corteza motora y las vinculadas con la visión, la audición y el habla. La parte más desarrollada es la denominada Neocortex, considerada como el soporte del registro simbólico.

Diferencias de la corteza cerebral humana con la corteza cerebral animal.

Aparte de estudiar individualmente cada neurona al microscópio es importante apoyarse en la histología (el estudio de los tejidos) para poder ver cómo se vinculan todos las celulas que hacen posible realizar las diversas funciones en las que interviene el cerebro.

De acuerdo con el texto “Histología de la Corteza Cerebral”, existen tres tipos de tejido cotical que son reconocidos mediante el exámen microscópico de cortes en un plano perpendicular a la superficie del cerebro, los cuales se basan en la filogénesis, que es el grado de variación de estructuras similares a través de diferentes grupos de organismos. La paleocorteza que forma parte del sistema olfatorio, la arquicorteza que se encuentra en la formación hipocámpica y el resto de la corteza cerebral, mejor conocida como neocorteza o neocortex.

Desde el punto de vista histológico, el número de láminas varía de acuerdo con la región, puede haber hasta cinco láminas en la paleocorteza y variaciones en la cantidad dentro de la arquicorteza, que pueden llegar a ser hasta tres. En la neocorteza siempre habrá seis en alguna etapa de su desarrollo embrionario o fetal. Sin embargo, las seis capas típicas no se distinguen con claridad en algunas áreas del encéfalo adulto.

Se presentan algunas dificultades técnicas para el conteo del número de neuronas en la corteza cerebral humana las cuales oscilan entre 2,600 millones hasta 10,000 millones de células.

Las células principales consideradas como neuronas con axón largo, se conocen con el nombre de células piramidales, cerca de dos tercios de las neuronas corticales (las que se encuentran en la corteza cerebral) son de este tipo. Se supone que usan glutamato como neurotransmisor.

Existen varios tipos de formas de conexión entre neuronas, las neuronas de proyección transmiten impulsos a los centros subcorticales como el cuerpo estriado, el tallo cerebral, la médula espinal o el tálamo.

Las neuronas de asociación, establecen conexiones con neuronas coticales en otros lados del mismo hemisferio. Los axones de las neuronas comisurales continúan hacia la corteza del hemisferio opuesto. Las células comisurales se conjuntan para construir el cuerpo calloso.

El grosor de la neocorteza varía de 4.5 mm en el área motora primaria del lóbulo frontal hasta 1.5 mm en el área visual del lóbulo occipital, la corteza es más gruesa sobre la cresta de un giro que si se compara con la existente dentro de un surco. La corteza cerebral llega a tener su número total de neuronas alrededor de las 18 semanas de gestación.

La corteza cerebral en los mamíferos cubre los hemisferios cerebrales, se puede dividir en áreas sensoriales primarias de acuerdo a su función, la más primitiva es la relacionada con el sentido del olfato por lo que se considera que fué el primer sentido que se desarrollo a partir del desarrollo de esta corteza, posteriormente aparecieron representados otros sentidos hasta llegar al de la visión, el cual posee su propia área cortical, la cual se ubica aproximadamente en la misma zona en todos los mamíferos.

La complejidad máxima de la estructura de la corteza cerebral se presenta en el ser humano, como resultado de un largo proceso evolutivo de miles de años hasta llegar a especializarse en áreas somáticas secundarias, de asociación, motoras y finalmente en avanzadas respuestas de aprendizaje, memoria y comportamiento.

Hace alrededor de 150 millones de años sucedió la transición reptil mamífero, lo que representó un aumento en la sofisticación del cerebro animal generándose la corteza cerebral, presentándose una organización por capas.

Ramón y Cajal, utilizando el método de Golgi, logró una descripción completa de la organización intrínseca de la corteza cerebral del hombre y sus afinidades y diferencias con otros vertebrados, determinando las conexiones y estructuras de los diversos tipos de neuronas presentes en el cortex, su organización dentrítica y axonal, y la disposición de los plexos de fibras aferentes y eferentes.

Posteriores estudios lograron catalogar las variedades neuronales específicas de cada capa, la sistematización de las fibras aferentes y sus conexiones intrínsecas para de esta manera lograr la importante tarea de realizar estudios comparativos entre distintos mamíferos. Identificando que existen numerosas características estructurales que se repiten en todas las áreas corticales de todos los mamíferos, tratando de no caer en una simplificación extrema ya que muchas regiones corticales poseen rasgos estructurales específicos que hacen practicamente imposible generar un patrón estructural único aplicable a toda la corteza.

En animales insectívoros la ramificación de fibras talamocorticales es muy simple, en el caso del erizo las fibras aferentes del área visual (región occipital) ingresan a la corteza desde la sustancia blanca siguiendo un trayecto oblicuo y presenta ramificaciones terminales en abanico, que en conjunto forman un plexo en niveles corticales medios, mientras que en los insectivoros no existe una capa IV claramente definida.

En roedores las fibras específicas talamocorticales se pueden reconocer por su forma, estructura de ramificación y su distribución. Al estudiar la capa IV en los roedores, su capa cortical fué estudiana con el método Golgi, se presentan los “glomérulos” ó barriles, en representación de los pelos táctiles del hocico, característica específica de la corteza somatosensorial de los roedores.

El cerebro de los primates se destaca por contar células estrelladas con espinas y axón recurrente, el cerebro de los mamíferos más evolucionados se configuró a partir de un cerebro primitivo exclusivamente olfativo, que fué aumentando su capacidad para albergar a nuevas modalidades sensoriales, debido a la evolución.

Conclusiones.

El neocortex evolucionó a partir de dos formas previamente existenes en el cerebro: la arquicorteza y la paleocorteza, se reconocen dos tipos de neuronas: las excitatorias y las gabérgicas, las cuales se encuentran interconectadas.

El tálamo provee a la corteza de células aferentes relacionadas con información sensorial, motora, visceral y emocional, para que de esta forma el cerebro pueda controlar el pensamiento, la conciencia, la atención, la memoria, el lenguaje, la actividad motora y las emociones entre otras.

Algo que distingue a los primates no-humanos y al hombre es el predominio en número y complejidad de los circuitos córtico-corticales y la mayor influencia sobre estructuras subcorticales. Gracias a lo anterior se pueden desarrollar funciones compleas como la motivación, la creatividad, la espiritualidad, el altruísmo, etc.

Todavía falta mucho por descubrir en la estructura funcional de la corteza cerebral de los seres que habitan el planeta y en especial de los humanos, ya que como se ha comentado, el cerebro es un sistema sumamente complejo, sin duda los nuevos adelantos tecnológicos y la mayor capacidad en l procesamiento de información por parte de las computadoras nos permitirá comprender mejor cómo es que funciona la corteza cerebral, lo que a la larga nos ayudará a comprender el comportamiento de los seres humanos y poder obtener cura para algunas de las enfermedades psicológicas y neurológicas que aquejan a los individuos.

Referencias.

Artículo: Capítulo 14. Histología de la corteza cerebral. Consultado el 14 de febrero de 2013. Versión digital extraída de: http://highered.mcgrawhill.com/sites/dl/free/9701056930/365594/capitulo_muestra.pdf

Pimienta, J. (2004). La Corteza Cerebral. Revista Interamericana de Psiquiatría. Consultado el 14 de febrero de 2013 del sitio: http://redalyc.uaemex.mx/pdf/806/80609706.pdf