viernes, 9 de enero de 2015

Asimetrías cerebrales

Hemisferios cerebrales unidos por el Cuerpo calloso
Tanto en el humano moderno como en los diferentes homínidos que componen su línea evolutiva se han podido constatar la existencia de una serie de diferencias anatómicas entre los dos lóbulos que lo conforman. Igualmente, es conocido que las funciones cognitivas que van a regular nuestra conducta presenten patrones de activación cerebral en diversos lugares de la corteza cerebral, repartiéndose entre ambos hemisferios cerebrales. La complejidad de nuestra evolución neurológica nos ha llevado a la existencia de dos hemisferios cerebrales que funcionan en algunos aspectos de una misma función cognitiva (p. e. lenguaje, autoconciencia, simbolismo, etc.) con cierta autonomía uno de otro, si bien ambas partes están muy interrelacionadas por infinidad de fibras nerviosas que componen el llamado cuerpo calloso. Esta comunicación neurológica es la que permite que nuestro cerebro actúe como una única unidad funcional, pero que cuando por razones médicas se secciona se producen reacciones conductuales paradójicas, como si actuasen a la vez dos cerebros independientes.

En esta entrada vamos a ver los tipos de asimetrías que presenta nuestro cerebro, así como se pudieron formar. Lo primero es indicar que existen dos grupos de asimetrías diferentes, según sea el aspecto que queramos resaltar. Me refiero a las asimetrías anatómicas y a las funcionales.

Asimetría anatómica

Entre los dos hemisferios cerebrales se han encontrado diversas diferencias en su forma y tamaño, que se ha asociado con el desarrollo cognoscitivo humano (Holloway, 1995, 1996). Conocemos varias diferencias entre los hemisferios (Portellano, 1992):

- El hemisferio derecho es ligeramente mayor que el izquierdo, extendiéndose más hacia el polo frontal, mientras que el izquierdo se extiende más hacia el polo occipital. Es lo que se denomina el patrón petalial.
- El lóbulo frontal derecho es a menudo más grueso que el izquierdo.
- La asimetría más notable de la corteza corresponde a la superficie superior del lóbulo temporal, en la que el área  denominada como planun temporal, es de mayor amplitud en el lado izquierdo en un 65% de los cerebros estudiados, mientras que sólo un 11% correspondían al caso en que esta área era mayor en el lóbulo derecho. Es importante señalar que esta zona cortical es parte del área de Wernicke, lo cual sugiere una cierta relación con el predominio lingüístico del lado izquierdo.
- Existen otras diferencias como la distinta pendiente de la cisura de Silvio, que define el borde superior del lóbulo temporal, más pronunciada en el lado derecho (Geschwind, 1996).  


La mejor manera de comprobar las diversas asimetrías cerebrales, se basa en el uso de la Tomografía axial computarizada (TAC), viéndose de esta manera como en las personas que se valen preferentemente de la mano derecha, el lóbulo frontal derecho suele ser más amplio que el izquierdo, pero los lóbulos parietales y occipital izquierdos son mayores que los del lado derecho. (Geschwind, 1996). Sin embargo, dada la importante variabilidad que existe entre las medidas neurológicas de las poblaciones humanas (tamaño, volumen, grosor, etc.), la anatomía poco puede decir sobre su actuación funcional, salvo corroborar algunas de las diferencias funcionales como ya vimos en el caso del planun temporal.

Asimetría funcional

En la visión funcional existe una asimetría especialmente importante, se trata de la asimetría funcional. Corresponde con el proceso de especificación de funciones cognitivas en un hemisferio cerebral determinado. También se especifica como el predominio del control funcional de un hemisferio sobre un lado del cuerpo o parte del mismo (mano, pie ojo, oído, etc.). Se sabe que cada hemisferio tiene localizadas funciones específicas o partes de las mismas (lenguaje, escritura, valoraciones espaciales, etc.), que se localizan en áreas más o menos concretas durante el desarrollo (Lenneberg, 1967). Pero hay que tener en cuenta que no existe dominancia absoluta para ninguna función, ya que siempre están implicados los dos hemisferios cerebrales en la materialización de cualquier proceso mental. La asimetría cerebral debe de ser considerada en términos de grados (Benedet, 1986). Incluso la función del lenguaje, tan característica del hemisferio izquierdo, requiere del uso del derecho para su correcta vehiculación en las facetas de creatividad literaria, entonación y la propia fluidez verbal (Portellano, 1992).

En el proceso de lateralización no está claro si en el nacimiento existe alguna preferencia, aunque en este momento podemos apreciar en la mayoría de los recién nacidos una disposición más marcada en el uso de la mano derecha, confirmándose a los trece meses la preferencia del uso de la mano derecha en las actividades en las que pueden utilizarse ambas. Su desarrollo continúa hasta aproximadamente los catorce años, coincidiendo con el final del desarrollo cerebral (Jacobson, 1975; Lenneberg, 1967), aunque no todos los autores estén de acuerdo, pues algunos opinan que se termina antes de esta edad (Bradshaw, 1989).

Un importante problema consiste en saber si esta localización de propiedades cognitivas es equipotencial al nacer (Gazzaniga, 1970; Lenneberg, 1967; Zangwill, 1960) o si en el nacimiento tenemos ya diferencias neurológicas que faciliten su ubicación topográfica, desarrollándose en función de los estímulos a lo que esté sometido (Annet, 1973; Dennis y Whitaker, 1976). De todas maneras, parece que debe existir cierto gradiente innato definido como la existencia de un proceso de maduración diferenciado en ambos hemisferios que actúe a favor de uno u otro, en función de la naturaleza de los procesos cognitivos que se vean implicados (Bub y Whitaker, 1980; Geschwind y Galaburda, 1984; Kandel et al. 1997).

Pero la evolución y su particular forma de realización a través de millones de años nos pueden dar alguna clave sobre la producción de estos procesos. Sabemos que algunas áreas del cerebro adquieren una función determinada gracias a la convergencia sobre la misma de dos o más proyecciones de modalidades sensoriales diferentes (Geschwind, 1965), y que tal fenómeno se produce siempre en función de la cualidad de los estímulos que recibe dicha área cortical (Gazzaniga, 1998). La consecuencia funcional de estas asimetrías anatómicas se corresponde con la lateralización. En este contexto, entran en juego otras importantísimas características neuronales que, como es lógico, actuarían en conjunto en la producción del asentamiento definitivo de las funciones cognitivas. Me refiero a la gran y duradera inmadurez neurológica humana, la plasticidad de nuestro sistema nervioso y la constante influencia del medio ambiente sobre el cerebro.

Durante la evolución cerebral, tanto filogenética (evolución de especies) como ontogenética (desarrollo embrionario), las áreas corticales se van a estructurar de forma predeterminada (evolución del cerebro), con unas características histológicas, anatómicas y funcionales que van a dar lugar a las funciones cognitivas humanas.
Las áreas del córtex cerebral parecen ser específicas de cada especie, y un fiel reflejo del número de neuronas corticales, las cuales inicialmente pueden ser identificadas por tener una equipotencialidad funcional, aunque después se produzca una diferenciación del córtex, formando los diferentes tipos de áreas citoarquitectónicas. Tal reestructuración se debe a tres elementos básicos (Rakic, 1995):

- La presencia de células no comprometidas con el desarrollo de la corteza cerebral (células griales).
 - Las aferencias nerviosas o entradas procedentes de los núcleos del Tálamo (núcleos de neuronas situados internamente) que, a su vez, están conectadas a receptores sensoriales externos (los 5 sentidos). En estos núcleos se sitúan las neuronas intermedias, que conectan los nervios periféricos con la corteza cerebral, transmitiendo las sensaciones corporales exteriores e interiores al cerebro.
 - Las conexiones con áreas del mismo hemisferio o del contralateral.
 Estas aferencias, al actuar de forma sinérgica, van configurando funcionalmente las áreas citoarquitectónicas, creando así un protomapa cortical (representación topográfica inicial de los diferentes tipos de enervación, sensitiva o motora, de las diferentes estructuras corporales) con un carácter maleable, debido a su situación embrionaria. Esta hipótesis es muy atractiva, pues en ella las aferencias externas que llegan al córtex, juegan un papel muy importante en la formación del volumen y carácter de las primitivas áreas citoarquitectónicas (Del Abril et al. 1998; Flórez, et al. 1999; Maxwell Cowan, 1979; Rakic, 1988 y 1995).

Al nacer este protomapa se iría modificando y estructurándose en función de las aferencias externas que vaya recibiendo del medio ambiente. Así, su definitiva configuración, en uno o los dos hemisferios cerebrales, depende de las características sensoriales (estímulos exteriores) que reciba. Su gran plasticidad e inmadurez humana van a permitir estos procesos biológicos-culturales. En la próxima entrada hablaré sobre la plasticidad humana, pues es un componente neurológico de vital importancia.

- Annet, M. (1973): “Handedness in families”. Annals of Human Genetics, 37.
- Benedet, M. J. (1986): Evaluación neuropsicológica. Desclèe de Brouwer. Bilbao.
- Bradshaw, J. (1989): Hemispherie specialization and psychological function. John Willey and Sons. Chichester.
- Bud, D. y Whitaker, M. (1980): “Language and verbal procceses”. En Wittrock, M. (ed.). The Brain and psychology. New York: Academic Press.
- Del Abril, A.; Ambrosio, E.; De Blas, M.R.; Caminero, A.; de Pablo, J. y Sandoval, E. (1998): Fundamentos biológicos de la conducta. Ed. Sanz y Torres. Madrid.
- Dennis, M. y Whitaker, H. (1976): “Language acquisition following hemidecortication. Linguistic superiority of the left over the right hemisphere”. Brain and Language, 3, 404-433.
- Flórez, J. et al. (1999): Genes, cultura y mente: una reflexión multidisciplinar sobre la naturaleza humana en la década del cerebro. Servicio de publicaciones de la Universidad de Cantabria. Santander.
- Gazzaniga, M. S. (1970): “The bisected brain”. New York, Appleton.
- Gazzaniga, M. S. (1998): “Dos cerebros en uno”. Investigación y Ciencia. Septiembre 1998. Barcelona.
- Geschwind, N. (1996): “Especializaciones del cerebro humano”. En El Lenguaje humano. Temas nº5. Investigación y Ciencia. Barcelona.
- Geschwind, N. y Galaburda, A. M. (1984): Cerebral dominance: The biological foundations. Harvard University Press. Cambridge.
- Holloway, R.L. (1995): “Toward a synthetic theory of human brain evolution”. En: Origins of the human brain. Changeux. J.P. y Chavaillon, J. Clarendon Press. Oxford.
- Holloway, R. L. (1996): “Evolutionary of the human brain”. En Locke and Peters (eds.). 74-108
- Jacobson, M. (1975). “Desarrollo del cerebro en relación con el lenguaje”. En “Foundations of Language Development. A Multudisciplinary Approach”. Unesco. Traducción en castellano: “Fundamentos del desarrollo del lenguaje”. Lenneberg, E.H. Alianza Editorial. 1982. Madrid.
- Kandel, E. E.: Schwartz, J. H. y Jessell, T. M. (1997): Neurociencia y conducta. New York. Prentice Hall.
- Lenneberg, E.H. (1967): “Biological Foundations of Language”. New York, Wiley. Traducción en castellano: “Fundamentos biológicos del lenguaje”. Ed. Alianza Editorial, AU 114. 1976. Madrid.
- Maxwell Cowan, W. (1979): “Desarrollo del cerebro”. Investigación y Ciencia. El cerebro. Barcelona.
- Portellano Pérez, J.A. (1992): “Introducción al estudio de las asimetrias cerebrales”. Colección neurociencia, nº3. Ed. CEPE  S.L. Madrid.
- Rakic, P. (1988): “Specification of cerebral cortical areas”. Science, 241: 170-6.
- Rakic, P. (1995): “Evolution of neocortical parcellation: the perspective from experimental neuroembryology”. En Origins of the human brain. Changeux, J. P. y Chavaillon J. (Eds.). Clarendon Press. Oxford.
- Zangwill, O. (1960): “Cerebral dominance and its relation to psychological functions”. Springfield, III. Thomas.

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