Áreas sensoriales

Las áreas sensoriales del cerebro reciben y procesan información sensorial, incluida la vista, el tacto, el gusto, el olfato y el oído.

Las áreas sensoriales son las áreas del cerebro que reciben y procesan información sensorial. La corteza cerebral está conectada a varias estructuras subcorticales como el tálamo y los ganglios basales. La mayor parte de la información sensorial se envía a la corteza cerebral a través del tálamo. Sin embargo, la información olfativa pasa a través del bulbo olfatorio hasta la corteza olfativa, sin pasar por el tálamo. La corteza se describe comúnmente como compuesta de tres partes: áreas sensoriales, motoras y de asociación. Las partes de la corteza que reciben impulsos sensoriales del tálamo se denominan áreas sensoriales primarias. Cada uno de los cinco sentidos se relaciona con grupos específicos de células cerebrales que categorizan e integran información sensorial.

Las cinco modalidades sensoriales

Las cinco modalidades sensoriales comúnmente reconocidas, que incluyen la vista, el oído y el gusto , el tacto y el olfato, se procesan de la siguiente manera:

Sistema somatosensorial

La corteza somatosensorial primaria, ubicada a través del surco central y detrás de la corteza motora primaria, está configurada para corresponder generalmente con la disposición de las células motoras cercanas relacionadas con partes específicas del cuerpo.

Gusto

El área gustativa primaria está cerca de la representación de la cara dentro de la circunvolución poscentral.

Olfato

La corteza olfatoria se encuentra en el uncus, que se encuentra a lo largo de la superficie ventral del lóbulo temporal. El olfato es el único sistema sensorial que no pasa a través del tálamo.

Visión

El área visual está ubicada en el surco calcarino en lo profundo de los pliegues internos del lóbulo occipital.

Audición

La corteza auditiva primaria se encuentra en las circunvoluciones transversales que se encuentran en la parte posterior de la circunvolución temporal superior de los lóbulos temporales.

Organización de mapas sensoriales

En general, cada hemisferio cerebral recibe información del lado opuesto del cuerpo. Por ejemplo, la corteza somatosensorial primaria derecha recibe información de las extremidades izquierdas y la corteza visual derecha recibe información del ojo izquierdo. La organización de los mapas sensoriales en la corteza refleja la del órgano sensor correspondiente, en lo que se conoce como mapa topográfico. Los puntos vecinos en la corteza visual primaria, por ejemplo, corresponden a puntos vecinos en la retina. Este mapa topográfico se llama mapa retinotópico.

De manera similar, hay un mapa tonotópico en la corteza auditiva primaria y un mapa somatotópico en la corteza sensorial primaria. Este mapa somatotópico se ha ilustrado comúnmente como una representación humana deformada, el homúnculo somatosensorial, en el que el tamaño de diferentes partes del cuerpo refleja la densidad relativa de su inervación.

Un homúnculo cortical es una representación física del ser humano. cuerpo ubicado dentro del cerebro. Este mapa neurológico de las divisiones anatómicas del cuerpo representa la parte del cerebro humano directamente asociada con la actividad de una parte particular del cuerpo. En pocas palabras, es la vista del cuerpo desde la perspectiva del cerebro. Las áreas con mucha inervación sensorial, como las yemas de los dedos y los labios, requieren más área cortical para procesar una sensación más fina.

Áreas motoras

Las áreas motoras, dispuestas como un par de auriculares en ambos hemisferios de la corteza, están involucradas en el control de movimientos voluntarios.

Las áreas motoras del cerebro están ubicadas en ambos hemisferios de la corteza. Están colocados como un par de auriculares que se extienden de oreja a oreja. Las áreas motoras están muy relacionadas con el control de los movimientos voluntarios, especialmente los movimientos finos realizados por la mano. La mitad derecha del área motora controla el lado izquierdo del cuerpo y la mitad izquierda del área motora controla el lado derecho del cuerpo.

Divisiones de la corteza motora

La corteza motora se divide en tres áreas:

1. Corteza motora primaria: Contribuyente principal a la generación de impulsos neuronales que controlan la ejecución del movimiento.
2. Corteza premotora: ubicada anterior a la corteza motora primaria y responsable de algunos aspectos del control motor.
3. Motor suplementario área (SMA): las funciones incluyen la planificación del movimiento generada internamente, la planificación de secuencias de movimiento y la coordinación de los dos lados del cuerpo. Se encuentra en la superficie de la línea media del hemisferio anterior a la corteza motora primaria.

Funciones de la corteza motora

Las funciones motoras también están controladas por estas estructuras adicionales:

• Corteza parietal posterior: guía los movimientos planificados, el razonamiento espacial y la atención.
• Corteza prefrontal dorsolateral: importante para las funciones ejecutivas, incluida la memoria de trabajo, la flexibilidad cognitiva y el razonamiento abstracto.

Enterradas profundamente en la sustancia blanca de la corteza cerebral hay masas subcorticales interconectadas de materia gris cerebral llamadas núcleos basales (o ganglios basales) que participan en el control motor. Los núcleos basales reciben información de la sustancia negra del cerebro medio y las áreas motoras de la corteza cerebral y envían señales a ambas ubicaciones.

Mapa de la corteza motora

La mayoría de las neuronas en la corteza motora se proyecta a la sinapsis de la médula espinal en los circuitos interneuronales de la médula espinal. Se ha debatido la opinión de que cada punto de la corteza motora controla un músculo o un conjunto limitado de músculos relacionados. Varios experimentos que examinaron el mapa de la corteza motora mostraron que cada punto de la corteza motora influye en una variedad de músculos y articulaciones, lo que indica una superposición significativa en el mapa.

Áreas de asociación

Áreas asociativas de la corteza integra estados actuales con estados pasados para predecir las respuestas adecuadas basadas en conjuntos de estímulos.

Las áreas de asociación producen una experiencia perceptiva significativa del mundo, permiten interactuar con eficacia y apoyar el pensamiento y el lenguaje abstractos. Los lóbulos parietal, temporal y occipital, todos ubicados en la parte posterior de la corteza, organizan la información sensorial en un modelo perceptual coherente de nuestro entorno centrado en nuestra imagen corporal. El lóbulo frontal o complejo de asociación prefrontal está involucrado en la planificación de acciones y movimientos, así como en el pensamiento abstracto.

Las habilidades del lenguaje están localizadas en el hemisferio izquierdo en el área de Broca para la expresión del lenguaje y el área de Wernicke para la recepción del lenguaje. Las áreas de asociación están organizadas como redes distribuidas, y cada red conecta áreas distribuidas en regiones de la corteza muy espaciadas. Las redes distintas se colocan adyacentes entre sí, lo que produce una serie compleja de redes entrelazadas. En los seres humanos, las redes de asociación son particularmente importantes para la función del lenguaje.

Los procesos de expresión y recepción del lenguaje ocurren en áreas distintas de las estructuras perisilvianas, como el lóbulo prefrontal, los ganglios basales, el cerebelo, la protuberancia y el núcleo caudado. , y otros. Las áreas de asociación integran información de diferentes receptores o áreas sensoriales y relacionan la información con experiencias pasadas. Luego, el cerebro toma una decisión y envía impulsos nerviosos a las áreas motoras para provocar respuestas.

Métodos de análisis de la función cerebral

Se utilizan métodos conductuales y neurocientíficos para comprender mejor cómo nuestro cerebro influye en la forma en que pensamos, sentimos y actuamos. Muchos métodos diferentes nos ayudan a analizar el cerebro y nos brindan una descripción general de la relación entre el cerebro y el comportamiento. Esto promueve la comprensión de las formas en que se realizan las asociaciones entre múltiples regiones del cerebro, lo que permite que se produzcan las respuestas adecuadas en una situación determinada. Las técnicas bien conocidas son EEG (electroencefalografía), que registra la actividad eléctrica del cerebro, y fMRI (imágenes de resonancia magnética funcional), que nos dice más sobre las funciones cerebrales. Otros métodos, como el método de la lesión, no son tan conocidos, pero siguen siendo muy influyentes en la investigación neurocientífica moderna.

En el método de lesión, se examinan pacientes con daño cerebral para determinar qué estructuras cerebrales fueron dañados y en qué medida esto influye en el comportamiento del paciente. El concepto de método de lesión se basa en la idea de encontrar una correlación entre un área específica del cerebro y un comportamiento que ocurre. A partir de experiencias y observaciones de investigación, se puede concluir que el daño a una parte del cerebro provoca cambios de comportamiento o interfiere en la realización de una tarea específica.

Por ejemplo, un paciente con una lesión en el parietal-temporal-occipital El área de asociación tiene una agrafia, lo que significa que no puede escribir aunque no tiene deficiencias en las habilidades motoras. En consecuencia, los investigadores deducen que si la estructura X se daña y se producen cambios en el comportamiento Y, X tiene una relación con Y.

Lateralización hemisférica

El cerebro humano está compuesto por un derecho y un hemisferio izquierdo, y cada uno participa en diferentes aspectos de la función cerebral.

Una fisura longitudinal separa el cerebro humano en dos hemisferios cerebrales distintos conectados por el cuerpo calloso. Los dos lados se parecen entre sí y la estructura de cada hemisferio generalmente se refleja en el otro lado. Sin embargo, a pesar de las fuertes similitudes anatómicas, las funciones de cada hemisferio cortical son distintas.

En la psicología popular a menudo se hacen generalizaciones amplias sobre un hemisferio que tiene una etiqueta amplia, como «lógico» para el lado izquierdo o » creativo ”para la derecha. Pero aunque se produce un dominio lateral medible, la mayoría de las funciones están presentes en ambos hemisferios. El grado de especialización por hemisferio sigue bajo investigación. Si una región específica del cerebro o incluso un hemisferio completo se lesiona o destruye, sus funciones a veces pueden ser asumidas por una región vecina incluso en el hemisferio opuesto, dependiendo del área dañada y la edad del paciente. Cuando la lesión interfiere con las vías de un área a otra, se pueden desarrollar conexiones alternativas (indirectas) para comunicar información con áreas separadas, a pesar de las ineficiencias.

Si bien muchas funciones están lateralizadas, esto es solo una tendencia. La implementación de una función cerebral específica varía significativamente según el individuo. Las áreas de exploración de esta diferencia causal o efectiva de una función cerebral particular incluyen la anatomía macroscópica, la estructura dendrítica y la distribución de neurotransmisores. Todavía se está estudiando la variación estructural y química de una función cerebral particular, entre los dos hemisferios de un cerebro o entre el mismo hemisferio de dos cerebros diferentes. Aparte de someterse a una hemisferectomía (extirpación de un hemisferio cerebral), nadie es una persona «solo del cerebro izquierdo» o «solo del cerebro derecho».

Lateralización y destreza

Cerebro La lateralización funcional es evidente en los fenómenos de la mano derecha o izquierda, pero la mano preferida de una persona no es una indicación clara de la ubicación de la función cerebral. Aunque el 95% de las personas diestras tienen dominio del hemisferio izquierdo para el lenguaje, el 18.8% de las personas zurdas tienen dominio del hemisferio derecho para la función del lenguaje. Además, el 19,8% de las personas zurdas tienen funciones lingüísticas bilaterales. Incluso dentro de varias funciones del lenguaje (por ejemplo, semántica, sintaxis, prosodia), el grado e incluso el hemisferio de dominio pueden diferir.

Las funciones del lenguaje como la gramática, el vocabulario y el significado literal se lateralizan típicamente al hemisferio izquierdo, especialmente en personas diestras. Mientras que la producción del lenguaje está lateralizada a la izquierda en hasta el 90% de los sujetos diestros, es más bilateral o incluso lateralizada a la derecha en aproximadamente el 50% de los zurdos. Por el contrario, las funciones del lenguaje prosódico, como la entonación y la acentuación, a menudo se lateralizan en el hemisferio derecho del cerebro.

Distinciones laterales adicionales

El procesamiento de estímulos visuales y auditivos, espaciales la manipulación, la percepción facial y la capacidad artística se representan de forma bilateral, pero pueden mostrar el dominio del hemisferio derecho. La estimación numérica, la comparación y el cálculo en línea dependen de las regiones parietales bilaterales. El cálculo exacto y la recuperación de hechos están asociados con las regiones parietales izquierdas, quizás debido a sus vínculos con el procesamiento lingüístico. La discalculia es un síndrome neurológico asociado con daño en la unión temporoparietal izquierda. Este síndrome está asociado con una manipulación numérica deficiente, una habilidad aritmética mental deficiente y la incapacidad para comprender o aplicar conceptos matemáticos.

Lateralización y evolución

La especialización de los dos hemisferios es general en los vertebrados. incluyendo peces, ranas, reptiles, aves y mamíferos, con el hemisferio izquierdo especializado para categorizar información y controlar el comportamiento de rutina. El hemisferio derecho es responsable de las respuestas a eventos y comportamientos novedosos en situaciones de emergencia, incluida la expresión de emociones intensas.La alimentación es un ejemplo de comportamiento rutinario del hemisferio izquierdo, mientras que escapar de los depredadores es un ejemplo de comportamiento del hemisferio derecho. Esto sugiere que la ventaja evolutiva de la lateralización proviene de la capacidad de realizar tareas paralelas separadas en cada hemisferio del cerebro.

Fenómeno de cerebro dividido

Los pacientes con cerebro dividido son individuos se han sometido a un cuerpo calloso, una sección de gran parte del cuerpo calloso (generalmente como tratamiento para la epilepsia grave). El cuerpo calloso conecta los dos hemisferios del cerebro y les permite comunicarse. Cuando se cortan estas conexiones, las dos mitades del cerebro tienen una capacidad reducida para comunicarse entre sí.

La lateralización generalizada de muchos animales vertebrados indica una ventaja evolutiva asociada con la especialización de cada hemisferio. La ventaja evolutiva de la lateralización proviene de la capacidad de realizar tareas paralelas separadas en cada hemisferio del cerebro. En un estudio de 2011 publicado en la revista Brain Behavioral Research, la lateralización de algunas funciones específicas en oposición a la lateralización general del cerebro se correlacionó con la eficiencia de las tareas paralelas.