Buscar este blog

martes, 5 de marzo de 2013

Estructura organizativa del sistema nervioso: Estructuras molares


Si se analiza el cerebro humano de una forma burda, se encuentran por un lado, el nivel de las estructuras molares, que son áreas grandes, que se refieren a las divisiones hemisféricas y de estructuras mayores. Por ejemplo, se encuentra una división que analiza al cerebro a partir de sus mitades, las cuales se les denomina hemisferio izquierdo y hemisferio derecho.

Un hallazgo que causó gran revuelo en el campo de la neurociencia fue el hecho de descubrir que si estudian las dos mitades, éstas no se ocupan para las mismas funciones, y que cada hemisferio gobierna las capacidades motoras (relativas al movimiento)  y sensoriales (relativas a los sentidos) del lado opuesto del cuerpo, sin embargo se encuentra que un lado del cerebro es claramente dominante, a esto se le conoce como dominancia hemisférica, y este dominio determina si el individuo será diestro o zurdo (Ayan, 2005).

La imagen siguiente sirvió para un primer mapeo de funciones, y aunque muchos la han tomado como una regla, el cerebro no funciona de manera tan coordinada y determinista, es capaz de flexibilizar funciones si es requerido.


Como puede verse en la imagen, las funciones cerebrales se suelen dividir en ambos lados, sin embargo, aun cuando tradicionalmente se ha atribuido al hemisferio izquierdo el ordenamiento del trabajo lógico e intelectual, relacionado con personas con amplia capacidad de razonamiento y al hemisferio derecho se le conoce como el lado artístico y emocional, representado por las inquietudes artísticas, ambos se requieren el uno del otro, en realidad se dan como complementarias ya que el arte, por ejemplo, requiere del pensamiento lógico y el pensamiento lógico tiene su toque de romanticismo.

Otro mito que durante mucho tiempo se ha mantenido es que los hombres son todo hemisferio izquierdo, ya que emplean la lógica y las habilidades cognitivas, mientras que las mujeres son todo hemisferio derecho, pues son tiernas y detallistas. Esto sin embargo, es solo una guerra sexista, ya que ambos hemisferios funcionan de manera conjunta.

Este trabajo colaborativo se logra por que los hemisferios no se encuentran aislados entre sí, los une una estructura llamada el cuerpo calloso.  Esta estructura es la comisura interhemisferica de mayor tamaño y conecta transversalmente a ambos hemisferios. El cuerpo calloso está formado por aproximadamente 180 – 200 millones de axones que proceden mayoritariamente, de las células de la corteza cerebral y es capaz de transportar 400 millones de impulsos por segundo (Siffredi, Anderson, Leventer, Spencer-Smith, 2013; Steele,  Bailey, Zatorre, and Penhune, 2013).

 Este se desarrolla fundamentalmente durante el periodo pre natal siguiendo un patrón de desarrollo de adelante hacia atrás y es la forma en que ambos hemisferios están íntimamente relacionados y la razón por la cual los impulsos de un hemisferio y otro cobran sentido y se relacionan (Quintero Gallego, Manaut, Rodríguez, Pérez Santamaría, Gómez, 2003).

Existe además,  otra estructura la mayoría de las veces olvidada, pero que ha cobrado fuerza en distintas investigaciones por su papel para el procesamiento del movimiento y algunas funciones cognitivas y es el cerebelo, el cual es considerado un sistema neuronal encargado de regular los movimientos con acciones muy bien definidas sobre la coordinación, postura, tono y control de los movimientos oculares y movimientos finos, cuya organización geométrica fue descrita por Ramón y Cajal en 1911 y que ha dado pie igualmente a numerosas hipótesis y controversias durante los últimos años, ya que las funciones cognitivas cerebelosas han cobrado auge, pues cada vez se recogen más evidencias de la participación de esta estructura en la modulación de procesos cognitivos como el control emocional, la sexualidad y la memoria, así como en la planificación o las estrategias de aprendizaje o del lenguaje (Arriaga –Mendicoa, Otero – Silicio y Corona – Vázquez,  1999; Mediavilla, Molina y  Puerto, 1996; Schlerf, Ivry and Diedrichsen, 2012).

Uno de los encargados de  investigar esta estructura  fue Watson,  quien llegó a la conclusión de que esta estructura podía intervenir en el procesamiento sensorial (auditivo, visual, táctil...), durante el aprendizaje. Previamente, Marr, Albus, Eccles y otros autores habían desarrollado sus teorías acerca del papel de la corteza cerebelar en aprendizaje de destrezas motoras, así como en la emoción, motivación y procesos de recompensa (citados en Watson, 1978).

 Así, desde finales de 1960 se han desarrollado diversas teorías implicando al cerebelo en el aprendizaje de destrezas motoras y suponen que éste no participa tanto en la adquisición de una secuencia de movimientos, sino en el que éstos parezcan fluidos y diestros, es decir, bien aprendidos.

En este sentido, la principal implicación del modelo  propuesto por Marr en la década de los 60s (citado en Mediavilla, Molina  y  Puerto, 1996)  sería que el cerebelo aprende a ejecutar destrezas motoras y que, cuando eso ocurre, un simple o incompleto mensaje del cerebelo puede provocar  la ejecución. Para analizar el papel de esta estructura, se han llevado a cabo estudios con bailarines profesionales, quienes dependen de una buena coordinación cerebelosa para ejecutar su arte.
También se ha implicado al cerebelo en funciones mentales complejas pero aún no se determinado en que procesos participa y la manera en que lo hace. En cualquier caso, son cada vez más numerosas las evidencias que apoyan la consideración del cerebelo como una máquina de aprender, tal y como lo definen las teorías  clásicas, que lo definen  como una estructura que podría servir para todo tipo de control neuronal, autonómico, motor o mental (verbal y no verbal) (Fatemi, Aldinger, Ashwood, Bauman, Blaha, Blatt, Chauhan, Chauhan, Dager,  and Dickson, 2012).

Una prueba destacable de la implicación del cerebelo en el aprendizaje motor, la proporcionó el hecho de que, tras este tipo de aprendizaje, se produjera sinaptogénesis (surgimiento de nuevas conexiones entre neuronas) en la corteza cerebelar, lo cual quiere decir que esta estructura es necesaria y crea conexiones que trabajan en beneficio del proceso (Black, Isaacs, Anderson, Alcantara, y Greenough, 1990).

 
Referencias
Arriaga –Mendicoa,  N., Otero – Silicio, E.  y Corona – Vázquez, T. (1999) Conceptos actuales sobre cerebelo y cognición. Rev. Neurol. 29- 1064-1075.

Ayan, S. (2005) Right brain may be wrong. Scientific American Mind. Vol. 16. Num. 2. 82-84.

Black, J.E., Isaacs, K.R., Anderson, B.J., Alcantara, A.A. y Greenough, W.T. (1990). Learning causes synaptogenesis, whereas motor activity causes angiogenesis, in cerebellar cortex of adult rats. Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87, 5568-5572.

Fatemi, H., Aldinger, KA., Ashwood, P., Bauman, ML., Blaha, D., Blatt, GJ., Chauhan, A., Chauhan V., Dager, SR., and Dickson, PE. (2012) Consensus paper: Pathological role of the cerebellum in Autism. The Cerebellum. 11 (3) 777-807.

Mediavilla, C.,  Molina, F.  y  Puerto, A. (1996) funciones no motoras del cerebelo. Psicothema. Vol. 8, nº 3, pp. 669-68.

Quintero Gallego, E., Manaut, E., Rodríguez, E., Pérez Santamaría, J., Gómez, C. (2003) Desarrollo diferencial del cuerpo calloso en relación con el hemisferio cerebral.  Revista española de neuropsicología. 5. 1. 49-64.

Schlerf, J., Ivry, RB., and Diedrichsen, J. (2012) Encoding of sensory prediction errors in the human cerebellum. The Journal of Neuroscience. 32 (14) 4913- 4922.

Siffredi, V., Anderson,, V., Leventer, RJ., Spencer-Smith,  MM. (2013) Neuropsychological profile of agenesis of the Corpus Callosum: A systematic Review. Developmental Neuropsychology.38 (1) 36-57.

Steele, CJ., Bailey, JA., Zatorre, RJ., and Penhune, VB. (2013) Early musical training and white-matter plasticity in the corpus callosum: Evidence for a sensitive period. The Journal of Neuroscience. 33 (3) 1282- 1290.

Watson, P.J. (1978) Nonmotor functions of the Cerebellum. Psychol. Bulletin, 85(5), 944-967.