Corteza cerebral, funciones intelectuales del cerebro, aprendizaje y memoria
El elemento funcional de la corteza cerebral es una fina capa de neuronas que cubre la superficie de todas las circunvoluciones del cerebro.
Contiene unos 100.000 millones de neuronas.
Estructura histológica típica de la superficie neuronal de la corteza:
La mayor parte de estas células son de tres tipos:
- 1) células de los granos (que también se denominan células estrelladas): funcionan básicamente como interneuronas que nada más transmiten señales nerviosas hasta una distancia corta en el interior de la corteza.
- 2) fusiformes
- 3) piramidales
Todas las áreas de la corteza cerebral poseen amplias conexiones aferentes y eferentes de ida y vuelta con las estructuras más profundas del encéfalo. Es importante insistir en la relación entre la corteza cerebral y el tálamo.
la corteza opera en íntima asociación con el tálamo y prácticamente puede considerarse una unidad con él desde el punto de vista anatómico y funcional: por esta razón, el tálamo y la corteza juntos a veces reciben la denominación de sistema talamocortical. Casi todas las vías procedentes de los receptores y de los órganos sensitivos, y dirigidas hacia la corteza, atraviesan el tálamo, con la excepción fundamental de algunas vías sensitivas del olfato.
Los estudios realizados con seres humanos han demostrado que las diversas áreas de la corteza cerebral cumplen funciones independientes.
Las áreas motoras primarias poseen conexiones directas con músculos específicos para originar movimientos musculares concretos.
Las áreas sensitivas primarias detectan sensaciones concretas (visual, auditiva o somática) que se transmiten directamente hasta el cerebro desde los órganos sensitivos periféricos.
Las áreas secundarias interpretan las señales procedentes de las áreas primarias.
Áreas de asociación:
Existen varias áreas extensas de la corteza cerebral que no encajan dentro de las rígidas categorías formadas por las áreas motoras y sensitivas primarias y secundarias. Estas áreas se denominan áreas de asociación porque reciben y analizan simultáneamente las señales de múltiples regiones corticales tanto motoras como sensitivas
hasta las áreas de asociación presentan sus especializaciones. Algunas de estas áreas importantes son las siguientes:
- 1) el área de asociación parietooccipitotemporal
- 2) el área de asociación prefrontal
- 3) el área de asociación límbica.
a) El área de asociación parietooccipitotemporal
a) El área de asociación parietooccipitotempora
Situada en el gran espacio de la corteza parietal y occipital cuyo límite anterior corresponde a la corteza somatosensitiva, el posterior a la corteza visual y el lateral a la corteza auditiva. Según cabría esperar, proporciona un alto grado de significación interpretativa a las señales procedentes de todas las áreas sensitivas que la rodean.
b) Área de asociación prefrontal
Funciona en íntima asociación con la corteza motora para planificar los patrones complejos y las secuencias de los actos motores; recibe potentes señales aferentes a través de un enorme haz subcortical de fibras nerviosas que conectan el área de asociación parietooccipitotemporal con el área de asociación prefrontal.
Es una área importante para la elaboración de los pensamientos, y se dice que almacena «memoria operativa» a corto plazo que se emplea para combinar los nuevos pensamientos al tiempo que están llegando al cerebro.esulta fundamental para llevar a cabo los procesos «de pensamiento».
c) Área de asociación límbica
situada en el polo anterior del lóbulo temporal, en la porción ventral del lóbulo frontal y en la circunvolución cingular que queda en la profundidad de la cisura longitudinal por la cara medial de cada hemisferio cerebral. Se ocupa sobre todo del comportamiento, las emociones y la motivación
«área de wernicke» (un área general de interpretación)
Las áreas de asociación somática, visual y auditiva se reúnen entre sí en la parte posterior del lóbulo temporal superior.
Los tipos de pensamiento que pueden aparecer abarcan complejas escenas visuales que podrían recordarse de la infancia, alucinaciones auditivas como una pieza musical específica, o incluso una frase pronunciada por una persona concreta
La importancia que tiene esta área para interpretar los significados complicados presentes en los diferentes patrones de las experiencias sensitivas.
Cualquier componente fundamental de nuestra experiencia sensitiva se convierte en su equivalente lingüístico antes de almacenarse en las áreas cerebrales dedicadas a la memoria y de ser procesado con otros fines intelectuales.
La zona sensitiva del hemisferio dominante encargada de interpretar el lenguaje es el área de Wernicke, que se encuentra muy asociada a las áreas auditivas primaria y secundaria del lóbulo temporal.
Función del cerebro en la comunicación: recepción y emisión del lenguaje
La comunicación presenta dos facetas: sensitiva (recepción del lenguaje), en la que participan los oídos y los ojos, y motora (emisión del lenguaje), que abarca la vocalización y su control.
La comunicación presenta dos facetas:
sensitiva (recepción del lenguaje), en la que participan los oídos y los ojos
motora (emisión del lenguaje), que abarca la vocalización y su control.
La elaboración de los pensamientos e incluso la elección de la mayoría de las palabras son funciones de las áreas sensitivas de asociación en el cerebro.
En ocasiones una persona es capaz de decidir lo que quiere expresar pero no consigue que el aparato vocal emita palabras en vez de ruidos. Este efecto, denominado afasia motora, deriva de una lesión en el área del lenguaje de Broca
La mitad superior muestra la vía que interviene en la audición y el lenguaje. Sus pasos son los siguientes:
- 1) recepción de las señales sonoras que codifican las palabras en el área auditiva primaria
- 2) interpretación de las palabras en el área de Wernicke
- 3) determinación de los pensamientos y de las palabras que vayan a pronunciarse, también en el área de Wernicke
- 4) transmisión de señales desde el área de Wernicke hasta el área de Broca a través del fascículo arqueado
- 5) activación de los programas motores especializados para regular la formación de las palabras en el área de Broca
- 6) transmisión de las señales pertinentes hacia la corteza motora para controlar los músculos del lenguaje.
Las fibras del cuerpo calloso proporcionan abundantes conexiones nerviosas en ambos sentidos que unen la mayoría de las áreas corticales respectivas de los dos hemisferios cerebrales; una de las funciones del cuerpo calloso y de la comisura anterior consiste en poner la información almacenada en la corteza de un hemisferio a disposición de las áreas corticales correspondientes del hemisferio opuesto.
El cuerpo calloso es necesario para que los dos lados cooperen en su acción a un nivel subconsciente superficial, y la comisura anterior desempeña una función añadida importante para unificar las respuestas emocionales de ambos lados del cerebro.
No hay duda de que cada pensamiento entraña unas señales simultáneas en muchas porciones de la corteza cerebral, el tálamo, el sistema límbico y la formación reticular del tronco del encéfalo. Algunos pensamientos básicos probablemente dependan casi por completo de los centros inferiores
Un pensamiento deriva de un «patrón» de estimulación en múltiples componentes del sistema nervioso al mismo tiempo, que quizás implique por encima de todo a la corteza cerebral, el tálamo, el sistema límbico y la parte superior de la formación reticular en el tronco del encéfalo. Esta se denomina teoría holística de los pensamientos
Sin embargo, las zonas específicas estimuladas de la corteza cerebral condicionan los rasgos diferenciados del pensamiento, como:
- 1) la localización específica de las sensaciones en la superficie del cuerpo y de los objetos en el campo visual
- 2) la sensación de la textura de la seda
- 3) el reconocimiento visual del patrón rectangular de un muro de bloques de hormigón
- 4) otras características individuales que entran a formar parte del conocimiento global de un instante particular
Los recuerdos se almacenan en el cerebro al variar la sensibilidad básica de la transmisión sináptica entre las neuronas como consecuencia de la actividad nerviosa previa. Las vías nuevas o facilitadas se llaman huellas de memoria.
Son importantes porque, una vez que quedan establecidas, es posible activarlas de forma selectiva por los pensamientos de la mente para reproducir los recuerdos.
El cerebro se ve inundado de información sensitiva procedente de cualquiera de nuestros sentidos, ademas de que el cerebro tiene la capacidad de aprender a ignorar aquella información irrelevante. Esta capacidad sucede por la inhibición de las vías sinápticas encargadas de su transmisión: el efecto resultante se llama habituación, que es un tipo de memoria negativo.
Frente a la información recibida que genera unas consecuencias importantes como dolor o placer, el cerebro posee una capacidad automática diferente para potenciar y almacenar las huellas de memoria. Es la memoria positiva, que obedece a la facilitación de las vías sinápticas, y este proceso se denomina sensibilización de la memoria.
Clasificación habitual que divide las memorias en:
1) memoria a corto plazo, que abarca los recuerdos que duran segundos o como máximo minutos a no ser que se conviertan en recuerdos a largo plazo
2) memoria a medio plazo, que dura entre días y semanas, pero a continuación se desvanece
3) memoria a largo plazo, que, una vez almacenada, puede recuperarse años más tarde o incluso después de toda una vida.
La memoria suele clasificarse en virtud del tipo de información almacenada:
Una de estas clasificaciones la divide en memoria declarativa y memoria procedimental, según el criterio siguiente:
- 1. La memoria declarativa básicamente se refiere al recuerdo de los diversos detalles que forman un pensamiento integrado, como la memoria de una experiencia importante que abarque:
- 1) el medio en que aconteció
- 2) sus relaciones temporales
- 3) las causas de su producción
- 4) el significado que tuvo
- 5) las deducciones particulares que dejó en la mente de la persona.
Memoria basada en los cambios químicos de los terminales presinápticos o de las membranas neuronales postsinápticas
Si un estímulo nocivo excita el terminal facilitador al mismo tiempo que se estimula el terminal sensitivo, en vez de ir haciéndose cada vez más débil la señal enviada a la neurona postsináptica, la fluidez de la transmisión se vuelve en este caso progresivamente mayor, y seguirá siendo alta durante minutos, horas, días o, con un entrenamiento más intenso, hasta unas 3 semanas incluso sin necesidad de ninguna nueva estimulación del terminal facilitador. Por tanto, el estímulo nocivo hace que la vía de la memoria que atraviesa el terminal sensitivo quede facilitada durante días o semanas a partir de ese momento.
No existe una delimitación evidente entre los tipos más prolongados de memoria a medio plazo y la auténtica memoria a largo plazo. La distinción es solo de grado. Sin embargo, en general se piensa que la memoria a largo plazo depende de unos cambios estructurales reales sucedidos en las sinapsis, en vez de unos cambios meramente de carácter químico, que potencien o supriman la conducción de las señales.
Durante la formación de la memoria a largo plazo se producen cambios estructurales en las sinapsis
Los cambios estructurales importantes que suceden son los siguientes:
- 1. Aumento de los puntos para la liberación de vesículas de secreción de la sustancia transmisora
- 2. Aumento de la cantidad de vesículas transmisoras liberadas.
- 3. Aumento del número de terminales presinápticos.
- 4. Variaciones en la estructura de las espinas dendríticas que permiten la transmisión de señales más potentes.
Durante las primeras semanas, meses o quizás incluso 1 año de vida más o menos, muchas zonas del encéfalo generan un gran exceso de neuronas, y estas células dan origen a numerosas ramas axónicas para entablar conexiones con otras neuronas.
Para que la memoria a corto plazo se transforme en memoria a largo plazo capaz de evocarse semanas o años más tarde, debe quedar «consolidada».
La consolidación y el tiempo necesario para que suceda probablemente pueden explicarse recurriendo al fenómeno de la repetición de la memoria a corto plazo
El cerebro posee una tendencia natural a repetir la información recién recibida, especialmente si capta la atención de la mente. Por tanto, al cabo de un plazo de tiempo, los rasgos esenciales de las experiencias sensitivas van quedando cada vez más fijos en los almacenes de la memoria
Uno de los rasgos más importantes de la consolidación consiste en que los recuerdos nuevos se codifican en clases diferentes de información. Durante este proceso se ex traen los tipos análogos desde los depósitos con el fin de guardar los recuerdos y se emplean como ayuda para procesar la información nueva.
Importancia de determinados componentes específicos del cerebro en el proceso de la memoria
Los estímulos sensitivos o los pensamientos que suscitan dolor o aversión activan los centros del castigo límbicos, y los estímulos que generan placer, felicidad o una sensación reconfortante activan los centros de la recompensa también límbicos. En conjunto, todos ellos procuran el estado de ánimo y las motivaciones que mueven a una persona. Entre estas últimas figura el impulso que lleva al cerebro a recordar aquellas experiencias y pensamientos que le resultan agradables o desagradables.
AVCE 