Toda la superficie del cuerpo humano está representada en la corteza cerebral en una banda transversal localizada en la parte externa de los hemisferios cerebrales: la corteza somatosensorial. Cada región del cuerpo ocupa en esa banda una extensión distinta dependiendo de su uso y sensibilidad.Por ejemplo, las manos y los labios, en los que los humanos dependen más, ocupan el área más grande. Por lo tanto, la representación 3D de ese mapa forma el homúnculo sensorial conocido.
Similar a un mapa cartográfico, cada región representada del cuerpo en la corteza somatosensorial está conectada a su superficie corporal correspondiente gracias a las vías neuronales que mantienen una estricta relación topográfica a lo largo del sistema nervioso. En esta vía, el tálamo, un profundoLa estructura del cerebro que se encuentra debajo de las cortezas, juega un papel clave al transmitir la información periférica a la corteza sin perder la correspondencia punto a punto. Usando esta precisión extraordinaria, podemos discriminar qué punto de nuestro cuerpo está recibiendo un estímulo externoy tener un mapa bien definido de la periferia. Tal topografía precisa constituye la base del sentido del tacto y es esencial para la supervivencia de la especie.
¿Cómo se organizan las neuronas de la corteza somatosensorial durante el desarrollo para realizar estas funciones? Las neuronas de esta región del cerebro, como en el resto de la corteza cerebral, se ensamblan en columnas que se colocan una al lado de la otra como si fueran ladrillos de construcción. Sigue siendoSin embargo, se desconoce cómo estas estructuras columnares se convierten en corresponsales funcionales de las regiones distantes de la periferia.Aunque algunos estudios destacan el papel de los factores genéticos para formar columnas iniciales, la mayoría de los estudios en la última década han enfatizado que esta disposición se logra como resultado deexperiencia sensorial durante la vida postnatal.
Ahora un estudio del Instituto de Neurociencia UMH-CSIC en Alicante publicado en ciencia muestra que las columnas corticales ya están definidas y son completamente funcionales antes del nacimiento gracias a la actividad eléctrica espontánea del tálamo embrionario. Lejos de ser una simple estación de retransmisión, el tálamo guía la formación de las columnas corticales funcionales y el mapa somatotópico concomitante en eltodavía la corteza inmadura, antes de que la experiencia sensorial externa sea una fuente efectiva de información. En particular, el tálamo lo hace al generar y transmitir patrones de actividad espontánea llamadas ondas a la corteza en desarrollo. El descubrimiento se realizó en roedores, en particularregión extensa de su corteza somatosensorial: la corteza del barril. Esta área contiene la representación de los bigotes del hocico que son, para los roedores, sensorialmente equivalentes a nuestras manos.
"Nuestros datos revelan que los patrones embrionarios de actividad eléctrica del tálamo, la estructura del cerebro a través de la cual la información sensorial pasa a la corteza, organizan la arquitectura del mapa somatosensorial cortical. El desarrollo de este mapa implica la aparición de columnas corticales funcionalesen embriones, impulsados por la actividad en forma de ondas que se propagan espontáneamente a través del tálamo, "" Proponemos que este patrón de actividad que tiene lugar durante las etapas embrionarias prepara las áreas corticales y los circuitos para recibir información de los sentidos después del nacimiento ".explica la investigadora del CSIC Guillermina López-Bendito.
Los investigadores señalan que debido a que las ondas talámicas no son exclusivas de la estructura del tálamo involucrada en el sentido del tacto sino que se extienden a otros sentidos, como la visión o el oído, los principios de mapeo cortical descritos en este documento probablemente sean compartidos por otrosmodalidades sensoriales.
"Es muy probable que este mecanismo involucrado en la formación de los mapas sensoriales que hemos descubierto en roedores se pueda extrapolar a los humanos, porque la organización de la corteza se conserva evolutivamente entre las especies", explica López-Bendito.
"La actividad espontánea del tálamo no es algo circunstancial, pero contiene información importante para la construcción del cerebro durante el desarrollo embrionario. Anteriormente se pensaba que los circuitos neuronales se construían sobre una huella genética y que la experiencia sensorial postnatal termina definiendolos mapas. Este trabajo cuestiona esta visión porque demuestra la existencia de estos mapas antes del nacimiento "; dice López-Bendito." Nuestros resultados indican que la actividad talámica espontánea durante la fase embrionaria es esencial para el desarrollo normal del cerebro, definiendolo que en neurobiología se llama un período crítico, es decir, un período de tiempo en el que los cambios plásticos son posibles pero después de los cuales las alteraciones serían irreparables "; agrega.
Además de destacar un nuevo mecanismo para regular el desarrollo del cerebro, como el patrón de actividad embrionaria intrínseca en una estructura subcortical, este trabajo puede tener repercusiones a largo plazo en la comprensión de ciertas patologías. Por ejemplo, en algunos trastornos de las neuronasdesarrollo, como el autismo o el síndrome X frágil, en el que las alteraciones en la estructura cortical se asocian con alteraciones del procesamiento sensorial.
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Materiales proporcionados por Consejo Nacional de Investigaciones CSIC . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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