Lectura Procesamiento cortical

LECTURA

PROCESAMIENTO CORTICAL

Como se describió anteriormente, muchos de los axones sensoriales se ubican de la misma manera que sus correspondientes células receptoras en el cuerpo. Esto permite identificar la posición de un estímulo en función de qué células receptoras envían información. La corteza cerebral también mantiene esta topografía sensorial en las áreas específicas de la corteza que corresponden a la posición de las células receptoras. La corteza somatosensorial proporciona un ejemplo en el que, en esencia, las ubicaciones de los receptores somatosensoriales en el cuerpo se mapean en la corteza somatosensorial. Esta mapeo se representa a menudo mediante un homúnculo sensorial ( Figura 14.5.2 ).

El término homúnculo proviene del latín "hombrecito" y se refiere a un mapa del cuerpo humano que se extiende sobre una porción de la corteza cerebral. En la corteza somatosensorial, los genitales externos, los pies y la parte inferior de las piernas están representados en la cara medial de la circunvolución, dentro de la fisura longitudinal. A medida que la circunvolución se curva hacia afuera de la fisura y a lo largo de la superficie del lóbulo parietal, el mapa corporal continúa por los muslos, las caderas, el tronco, los hombros, los brazos y las manos. La cabeza y la cara se encuentran justo laterales a los dedos a medida que la circunvolución se aproxima al surco lateral. La representación del cuerpo en este mapa topográfico es de medial a lateral, desde la parte inferior hasta la superior. Es una continuación de la disposición topográfica observada en el sistema de la columna dorsal, donde los axones de la parte inferior del cuerpo se transportan en el fascículo grácil, mientras que los de la parte superior se transportan en el fascículo cuneiforme. A medida que el sistema de la columna dorsal continúa hacia el lemnisco medial, estas relaciones se mantienen. Además, los axones de la cabeza y el cuello, que van desde los núcleos trigéminos hasta el tálamo, discurren junto a las fibras de la parte superior del cuerpo. Las conexiones a través del tálamo mantienen la topografía, preservando así la información anatómica. Cabe destacar que esta correspondencia no produce una versión del cuerpo a escala perfectamente miniatura, sino que exagera las zonas más sensibles, como los dedos y la parte inferior del rostro. Las zonas menos sensibles, como los hombros y la espalda, se asignan a áreas más pequeñas de la corteza.

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Figura 14.5.2 – El homúnculo sensorial: una representación caricaturesca del homúnculo sensorial dispuesto adyacente a la región cortical en la que tiene lugar el procesamiento.

Se ha descrito que la corteza cerebral tiene regiones específicas encargadas de procesar información específica: la corteza visual, la corteza somatosensorial, la corteza gustativa, etc. Sin embargo, nuestra experiencia de estos sentidos no está dividida. En cambio, experimentamos lo que podríamos denominar una percepción continua. Nuestras percepciones de las diversas modalidades sensoriales, aunque distintas en su contenido, son integradas por el cerebro, de modo que experimentamos el mundo como un todo continuo.

En la corteza cerebral, el procesamiento sensorial comienza en la corteza sensorial primaria , luego continúa hacia un área de asociación y, finalmente, hacia un área de integración multimodal . Por ejemplo, la información somatosensorial se introduce directamente en la corteza somatosensorial primaria, en la circunvolución poscentral del lóbulo parietal, donde comienza la percepción general de la sensación (ubicación y tipo de sensación). En la corteza de asociación somatosensorial, los detalles se integran en un todo. En el nivel más alto de la corteza de asociación, los detalles se integran desde modalidades completamente diferentes para formar representaciones completas a medida que las experimentamos.

Respuestas motoras

La característica que define al sistema nervioso somático es que controla los músculos esqueléticos. Los sentidos somáticos informan al sistema nervioso sobre el entorno externo, pero la respuesta a este se produce mediante el movimiento muscular voluntario. El término "voluntario" sugiere que existe una decisión consciente de realizar un movimiento. Sin embargo, algunos aspectos del sistema somático utilizan músculos voluntarios sin control consciente. Un ejemplo es la capacidad de nuestra respiración de pasar a un control inconsciente mientras estamos concentrados en otra tarea. No obstante, los músculos responsables del proceso básico de la respiración también se utilizan para el habla, que es completamente voluntaria.

Respuestas corticales

Comencemos con los estímulos sensoriales registrados por las células receptoras y la información transmitida al SNC a través de vías ascendentes. En la corteza cerebral, el procesamiento inicial de la percepción sensorial progresa hacia el procesamiento asociativo y posteriormente a la integración en áreas multimodales de la corteza. Estos niveles de procesamiento pueden conducir a la incorporación de las percepciones sensoriales a la memoria, pero aún más importante, a una respuesta. La finalización del procesamiento cortical a través de las áreas sensoriales primaria, asociativa e integrativa inicia una progresión similar del procesamiento motor, generalmente en diferentes áreas corticales.

Mientras que las áreas corticales sensoriales se ubican en los lóbulos occipital, temporal y parietal, las funciones motoras son controladas en gran medida por el lóbulo frontal. Las regiones más anteriores del lóbulo frontal, las áreas prefrontales, son importantes para las funciones ejecutivas , que son aquellas funciones cognitivas que conducen a conductas dirigidas a objetivos. Estos procesos cognitivos superiores incluyen la memoria de trabajo , que se ha denominado un "bloc de notas mental", que puede ayudar a organizar y representar información que no se encuentra en el entorno inmediato. El lóbulo prefrontal es responsable de aspectos de la atención, como inhibir pensamientos y acciones que distraen para que una persona pueda concentrarse en un objetivo y dirigir el comportamiento hacia su consecución.

Las funciones de la corteza prefrontal son fundamentales para la personalidad de un individuo, ya que es en gran medida responsable de lo que una persona pretende hacer y de cómo lleva a cabo esos planes. Un caso famoso de daño a la corteza prefrontal es el de Phineas Gage, que se remonta a 1848. Era un trabajador ferroviario a quien una púa de metal le atravesó la corteza prefrontal ( Figura 14.5.3 ). Sobrevivió al accidente, pero según relatos de segunda mano, su personalidad cambió drásticamente. Sus amigos lo describieron como alguien que ya no actuaba como él mismo. Si bien era un hombre trabajador y amable antes del accidente, se convirtió en un hombre irritable, temperamental y perezoso después del accidente. Muchos de los relatos de su cambio pueden haber sido exagerados en el relato, y es probable que parte del comportamiento se deba al alcohol utilizado como analgésico. Sin embargo, los relatos sugieren que algunos aspectos de su personalidad sí cambiaron. Además, hay nueva evidencia de que, aunque su vida cambió drásticamente, fue capaz de convertirse en un conductor de diligencia funcional, lo que sugiere que el cerebro tiene la capacidad de recuperarse incluso de un trauma importante como este.

Figura 14.5.3 – Phineas Gage: Víctima de un accidente mientras trabajaba en el ferrocarril en 1848, Phineas Gage sufrió una gran barra de hierro que le atravesó la corteza prefrontal. Tras el accidente, su personalidad pareció cambiar, pero con el tiempo aprendió a afrontar el trauma y vivió como conductor de diligencia incluso después de un evento tan traumático. (crédito b: Dr. John M. Harlow)

Cortezas motoras secundarias

Para generar respuestas motoras, las funciones ejecutivas de la corteza prefrontal deben iniciar movimientos reales. Una forma de definir el área prefrontal es cualquier región del lóbulo frontal que no genere movimiento al ser estimulada eléctricamente. Estas se encuentran principalmente en la parte anterior del lóbulo frontal. Las regiones restantes del lóbulo frontal son las que producen el movimiento. Las áreas prefrontales se proyectan hacia las cortezas motoras secundarias, que incluyen la corteza premotora y el área motora suplementaria .

Dos regiones importantes que ayudan a planificar y coordinar los movimientos se encuentran junto a la corteza motora primaria. La corteza premotora es más lateral, mientras que el área motora suplementaria es más medial y superior. El área premotora ayuda a controlar los movimientos de los músculos centrales para mantener la postura durante el movimiento, mientras que se cree que el área motora suplementaria es responsable de la planificación y coordinación del movimiento. El área motora suplementaria también gestiona los movimientos secuenciales basados ​​en la experiencia previa (es decir, los movimientos aprendidos). Las neuronas en estas áreas son más activas antes del inicio del movimiento. Por ejemplo, estas áreas podrían preparar el cuerpo para los movimientos necesarios para conducir un coche anticipándose al cambio de semáforo.

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