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¿Cómo funciona el cerebro? La organización topográfica del cortex y sus funciones

El cerebro es el órgano más vulnerable a la falta o ausencia de oxígeno (hipoxia o anoxia, respectivamente) y cuyo daño irreversible en caso de accidente o lesión supone la mayor pérdida posible en una persona. Phineas Gage, uno de los primeros casos más relevantes para la ciencia y, especialmente, para la neurología, pasaría a la historia por como fenómeno ejemplar al respecto de la afectación de las regiones frontales (especialmente, de la porción ventromedial) y sus consecuencias en el pensamiento y las emociones. Nos enseñó que el ser tenía un lugar, de alguna manera, y este desorden psicopático, también llamado «síndrome prefrontal», sería más recordado que su descubridor, John Martyn Harlow. En fin, la cuestión es que, en el cerebro, cada acción tiene un lugar aunque no es todo tan sencillo…

Conceptos previos: los planos anatómicos del cerebro y sus correspondientes cortes

Antes de empezar en materia, quiero darte alguna referencia sobre el estudio de la imagen del cerebro. Se trata de los distintos cortes que puedes ver a la hora de estudiarlo «por dentro». En la imagen, tienes representados los cortes principales: Corte axial, corte frontal y corte sagital. Cada corte nos va a mostrar una sección determinada del cerebro para poder estudiarla en profundidad. Esto demuestra la complejidad del órgano más importante del cuerpo.

En la primera imagen del cerebro (Corte axial), puedes ver claramente el sistema visual: los ojos, los nervios oculares y su conexión con el cerebro, concretamente, con el lóbulo occipital. En la segunda imagen, se ve algo del bulbo raquídeo, claramente puedes observar el cuerpo calloso y la amígdala, así como los dos hemisferios casi siendo uno. Y, en la tercera, pues tenemos el cuerpo calloso y el bulbo raquídeo desde un corte sagital, tal y como solemos verlo en google, con su forma particular.

Planos anatómicos en imagen en función del corte. A) Corte axial, B) Corte frontal, C) Corte Sagital

Aquí tenemos los ejes y los planos posibles, teniendo en cuenta un prototipo de cuerpo completo. Por un lado los ejes pueden ser: craneocaudal, izquierdo-derecha (latero-lateral) y anteroposterior (dorsoventral). Y los planos: transversal (axial), coronal (frontal) y sagital.

Planos y ejes anatómicos posibles, explicados.

La estructura cerebral: dos hemisferios unidos

Que hoy podamos distinguir de entre las partes del cerebro, asegurando que hay áreas cerebrales especializadas en determinados roles o funciones, se lo debemos a la experimentación y a los esfuerzos del neurocirujano canadiense Wilder Penfield (1891-1976) quien, a partir de estimulación cerebral directa y resecando las partes del cerebro que producían epilepsia. Claro, la farmacología orientada al tratamiento del cerebro y de los trastornos mentales no empezó a desarrollarse hasta los años 60, así que, era la única forma de paliar los efectos de la estimulación en una fase tan temprana de experimentación y estudio científico.

Wilder Penfield: neurocirujano que se interesó por la organización topográfica de las funciones cerebrales

Efectivamente, debía reseccionar las zonas del cerebro con cuidado si no quería dejar «ciego, tonto o sordomudo…» a su paciente paciente. Lo más escalofriante de todo era que para poder comprobarlo, el paciente tenía que estar despierto así que sólo se aplicaba anestesia local. Así que, gracias a su legado, no solo hoy sabemos lo que sabemos de la epilepsia (fue el primero en experimentar con ella con el interés de intervenirla) sino que nos regaló un saber que él calificó, humildemente, como los «comienzos emocionantes del estudio del cerebro».

Los hemisferios cerebrales: hemisferio lateral izquierdo y hemisferio lateral derecho

Sabemos que el cuerpo humano responde contralateralmente a los impulsos de un cerebro dividido en dos pero conectado entre sí. Mejor vamos por partes, sí:

  • En primer lugar, el cerebro contralateralizado significa que: 1) El hemisferio izquierdo (HI) se comunica con la mitad derecha del cuerpo; y 2) El hemisferio derecho (HD) se comunica con la mitad izquierda del cuerpo.
  • En segundo lugar, los hemisferios se conectan entre sí para poder integrar la información de un lado al otro gracias al cuerpo calloso, que se encuentra en lo más profundo del cerebro. Básicamente, como un puente que une dos mundos.
Cuerpo calloso visto con un corte frontal: el puente que conecta la información de los hemisferios.

Los lóbulos hemisféricos: frontal, temporal, parietal e insular

La primera gran forma de dividir el cerebro en base a sus funciones y a su localización (después de la distinción entre hemisferio izquierdo y derecho) es en lóbulos cerebrales o hemisféricos:

  • Lóbulo Frontal: Control motor voluntario del sistema musculoesquelético, la personalidad, el ser, procesos intelectuales superiores y comunicación verbal.
  • Lóbulo Temporal o Lateral: Procesamiento auditivo y de la información verbal, memoria de experiencias visuales y auditivas.
  • Lóbulo Parietal: Interpretación somatoestésica, entendimiento del habla, formulación de palabras para expresar pensamientos y emociones, interpretación de texturas y de formas.
  • Lóbulo Occipital: Procesamiento de la información sensitiva ocular, memoria visual, percepción consciente de la visión y asociación con otros estímulos sensoriales.
  • Lóbulo Insular: El gran olvidado por encontrarse en un nivel más profundo del cerebro.

Anatomía fisiológica del cerebro y funciones cerebrales

En realidad, aunque dividamos en lóbulos el cerebro, después tenemos que tomar cierta perspectiva para entender que esas áreas se conectan, dando lugar a una organización no tan clara porque la información está en constante movimiento. De modo que, en un grado mayor de especificidad, hablaremos de las áreas más importantes de cada lóbulo, a tener en cuenta para conocer las funciones cerebrales. Para comprenderlo mejor puedes hacerte con un modelo 3D del cerebro.

Funciones cerebrales en base al área y al lóbulo.

Te dejo algunas ilustraciones de los distintos «cortes» o planos:

Área de asociación parieto-occipito-temporal

Se encuentra ubicada en el espacio entre la corteza parietal y la occipital. Linda, en la parte anterior, con la corteza somatosensitiva, en su parte posterior, con la corteza visual y en el lateral, colinda con la corteza auditiva. Su función es la de dotar, en un alto grado, de significación interpretativa a los estímulos que se procesan previamente en las correspondientes áreas sensitivas (en el acto de la percepción sensorial). Todo ello aunque existen aún más subáreas funcionales en esta área.

El análisis de las coordenadas espaciales del cuerpo o la orientación espacial (el GPS del cerebro)

Se trata de un área que empieza en la parte de la corteza parietal posterior y se extiende en dirección a la occipital superior, permitiendo el análisis continuo de las coordenadas espaciales de todas y cada una de las partes del cuerpo. Igual que el área de asociación anteriormente mencionada, ésta recibe información procedente de las áreas de procesamiento sensorial de los estímulos perceptivos. Concretamente, recibe información visual que proviene del lóbulo occipital posterior, así como la información somatosensitiva simultánea, proveniente del lóbulo parietal anterior. Con todos estos datos, va calculando las coordenadas del medio visual, auditivo y corporal que la rodea, algo así como un GPS del cerebro. Cuando hay fallos en este área, existen problemas para la orientacion espacial.

Área de Wernicke: el lugar donde se comprende el lenguaje

Área para la denominación de objetos

Área de Broca


Bibliografía

  • Blum A (2011). A bedside conversation with Wilder Penfield. CMAJ 183(7): 745–746.
  • Lewis J (1981). Something hidden: a biography of Wilder Penfield.
  • Penfield W (1977) No man alone: a neurosurgeon’s life. Little, Brown, Boston.
  • Penfield W (1977) El misterio de la mente : estudio crítico de la conciencia y del cerebro humano. Ed. Pirámide, Madrid.
  • Penfield W, Rasmussen T (1950) The Cerebral Cortex of Man. MacMillan, Nueva York.
  • Unidad XI. Capítulo 58: Corteza cerebral, funciones intelectuales del cerebro, aprendizaje y memoria. Guyton & Hall. Tratado de fisiología médica 14ª ed (2021).
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