10 (o así) estructuras cruciales del cerebro

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Por Frank Amthor

El cerebro consiste en muchas áreas funcionales distintas. Algunas de estas áreas funcionales son anatómicamente distintas; otras funciones están repartidas en muchas áreas y no son localizadas. En los casos en que diferentes áreas del cerebro son responsables de funciones particulares, la destrucción de esas áreas tiende a llevar a una pérdida severa de esa función.

Las áreas enumeradas aquí son aquellas que tienen una importancia crucial conocida para una función cognitiva en particular, son objeto de considerables investigaciones en curso y están específicamente afectadas por enfermedades cerebrales significativas como el Alzheimer y el Parkinson.

La neocorteza

Cuando miras un cerebro humano, la mayor parte de lo que ves es neocorteza. Este rasgo de mamífero empequeñece al resto del cerebro, el cual cubre totalmente y casi lo encierra. El neocórtex se encuentra en lo más alto de la jerarquía de procesamiento para todos los sentidos, así como para el control del comportamiento.

El tálamo, puerta de entrada al neocórtex

El tálamo es la puerta de entrada al neocórtex. En cada hemisferio cerebral, el tálamo está muy cerca del centro del cerebro, pasando información hacia y desde varias áreas de la neocorteza. Es como el cubo de una rueda que es el concentrador y distribuidor de todas las fuerzas.

El tálamo es particularmente importante para hacer un enlace rápido y eficaz entre los lóbulos frontales y los lóbulos parietal, occipital y temporal. La información que se intercambia entre estas áreas se relaciona con la atención, la conciencia y la conciencia.

El pulvinar

En la búsqueda de áreas cerebrales que parecen controlar muchas otras áreas cerebrales, los neurocientíficos son conducidos frecuentemente al pulvinar, un núcleo en la región más posterior del tálamo. Este núcleo, que tiene amplias conexiones con todo el neocórtex, está involucrado en la atención, particularmente en la atención visual y en los movimientos oculares. El pulvinar parece integrar la visión y la persecución de objetivos para vincular los estímulos visuales apropiados con las respuestas motoras específicas del contexto, al tiempo que se gestiona el procesamiento visual para ignorar los estímulos visuales irrelevantes.

El cerebelo

El cerebelo es una de las partes más antiguas del cerebro de los vertebrados. También es uno de los más grandes en términos de número de neuronas, con algunas estimaciones que sitúan el número de neuronas en el cerebelo en más de todo el resto del cerebro, incluyendo el neocórtex.

La función del cerebelo es modular y coordinar el comportamiento motor. El cerebelo también es responsable de aprender y permitir secuencias motoras rápidas.

El cerebelo también está involucrado en la cognición en términos de pensar en ti mismo o en otras personas o cosas en movimiento. Por ejemplo, cuando juega al ajedrez, tiene que imaginar cómo las piezas pueden moverse legalmente y con qué piezas del oponente interactuarán cuando lo hagan. El cerebelo se activa durante este pensamiento.

Basado en toda esta información, usted podría pensar que dañar el cerebelo llevaría a una disfunción profunda o incluso a la muerte. Sin embargo, el efecto principal del daño al cerebelo es hacer que las personas sean torpes. De hecho, hay varios casos bien documentados de personas nacidas sin cerebelo que llevan vidas casi completamente normales.

El hipocampo

El hipocampo es parte del cerebro que produce los recuerdos. Esta estructura recibe insumos de toda la neocorteza y los proyectos regresan a las mismas áreas.

Sin embargo, el almacenamiento en el hipocampo es temporal. El hipocampo puede reproducir una secuencia de eventos en contexto y activar las áreas corticales que fueron activadas por el evento mismo. Esta reproducción ocurre típicamente durante el sueño, especialmente durante el sueño REM. El resultado de la reproducción es que las memorias que fueron almacenadas a corto plazo en el hipocampo causan un almacenamiento a largo plazo en las áreas neocorticales que fueron activadas durante el episodio original.

Áreas de Wernicke y Broca

Las áreas de Wernicke y Broca son instrumentales en el lenguaje. El área de Wernicke, en el límite entre el lóbulo temporal superior y el lóbulo parietal, funciona como un área de asociación auditiva de alto orden.

La función del área de Wernicke es procesar el habla. El área de Wernicke también tiene que ayudar a extraer el significado de las frases según la gramática. Al hacer esto, también interactúa con otras áreas del cerebro, incluyendo el área de Broca en el lóbulo frontal.

Las funciones lingüísticas del área de Wernicke se llevan a cabo principalmente en el lado izquierdo del cerebro del 95 por ciento de los diestros y la mayoría de los zurdos. El daño al área de Wernicke resulta en una reducción en la capacidad de comprender y producir un habla significativa. El área del lado derecho del cerebro que corresponde a la de Wernicke en el lado izquierdo procesa el tono de voz indicando ironía, humor y otros aspectos de la prosodia.

El área de Broca está localizada en el lóbulo frontal (aproximadamente en el área 40 de Brodmann) justo antes de las áreas de la corteza motora primaria responsables de controlar la lengua, los labios y otros articuladores del habla. Los daños en la zona de Broca dificultan la producción del habla. El daño severo al área de Broca también puede reducir algunos aspectos de la comprensión del habla.

El área de la cara fusiforme

El área facial fusiforme (FFA) es una región del lóbulo temporal medio que subyace a su capacidad para reconocer rostros. También puede funcionar en su capacidad de reconocer el propósito de algunos tipos de comportamiento.

El FFA está cerca del final del flujo de procesamiento de la vía visual ventral. Aquí están las células que responden selectivamente a las caras, manos y otros estímulos biológicamente significativos.

Existen varios estudios de caso bien documentados de pacientes con daño a la FFA. Cuando el daño incluye el FFA correcto en particular, los pacientes pierden la capacidad de reconocer rostros, incluso los suyos propios, aunque pueden ser capaces de distinguir otros objetos de aspecto similar, como coches o animales.

La amígdala

La amígdala tiene conexiones extensas con sistemas sensoriales de bajo nivel a través del tálamo y una porción de la corteza prefrontal llamada corteza ventromedial (u orbitofrontal). La amígdala también tiene conexiones directamente desde el hipocampo, que es justo posterior a él.

La amígdala funciona como un sistema de memoria para eventos emocionalmente sobresalientes. Sin embargo, a diferencia del hipocampo, que trabaja con la neocorteza para reproducir una representación cortical de algún evento del que podamos ser conscientes, la amígdala produce respuestas autónomas inconscientes de miedo, repugnancia o aprehensión a estímulos salientes.

Ha habido casos bien documentados de daño a la amígdala que han hecho que la persona no se preocupe por el sufrimiento de los demás, incluyendo casos extremos en los que las personas con daño a la amígdala infligen sufrimiento sin remordimiento ni empatía.

La corteza prefrontal lateral

La memoria de trabajo es la representación de lo que se destaca de la situación actual. El área principal del cerebro responsable de la memoria de trabajo es la corteza prefrontal lateral. Esta área del neocórtex recibe entradas del resto del neocórtex, el tálamo y el hipocampo, y hace conexiones recíprocas con muchas de estas áreas. Poco se sabe sobre las subdivisiones funcionales dentro de esta gran área de la corteza prefrontal, que sin embargo es esencial para el pensamiento abstracto.

La corteza prefrontal lateral es el asiento de la racionalidad y la parte del cerebro que más libera a las personas de un comportamiento puramente instintivo. Al permitir las representaciones de cosas que no están realmente frente a usted en este momento, permite la planificación y la búsqueda de objetivos complejos. La corteza prefrontal lateral también es esencial para la memoria episódica, la memoria de un evento en particular, en el contexto de la situación en torno a ese evento, a diferencia de los recuerdos de hechos o asociaciones generales.

El daño a la corteza prefrontal lateral afecta la capacidad de actuar de manera apropiada a las circunstancias actuales y de cambiar las metas o subobjetivos en respuesta a las contingencias del mundo real. El comportamiento se vuelve más impulsado por el estímulo y estereotipado.

La sustancia negra (ganglios basales)

Los ganglios basales son un conjunto complejo e interconectado de núcleos subcorticales que controlan el comportamiento a un nivel inferior al de la neocorteza. La sustancia negra desempeña un papel modulador crucial en este sistema.

Una de las razones por las que los ganglios basales se han vuelto relativamente conocidos es la enfermedad de Parkinson, que es causada por una degeneración de las neuronas productoras de dopamina en la sustancia negra.

La corteza cingular anterior

La corteza cingular anterior (ACC) es la parte anterior del gyrus cingulado, localizada justo encima del cuerpo calloso y debajo del neocórtex. No es neocórtex sino mesocórtex, un tipo anterior de corteza que evolucionó como la cima de la jerarquía del sistema límbico.

El cingulado anterior es especial porque parece controlar el procesamiento neural en toda la neocorteza, asignando este procesamiento de acuerdo a las demandas de la tarea. También está implicada en la experiencia subjetiva asociada con la conciencia, particularmente la conciencia del dolor. El cíngulo anterior es activado por el dolor e incluso por la anticipación del dolor. La estimulación eléctrica del ACC puede eliminar la percepción del dolor sin eliminar la sensación del estímulo que es doloroso.

El ACC también se activa cuando se lucha con una tarea difícil, especialmente cuando se cometen errores. Esta activación es parte del papel del ACC en la asignación del procesamiento neural a través de la neocorteza de acuerdo a las demandas de la tarea. En esta función, trabaja con la corteza prefrontal lateral y está ampliamente conectada a ella. En este sentido, se puede pensar que la corteza prefrontal lateral sostiene el contenido del pensamiento y que el ACC selecciona ese contenido.

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