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Fisura longitudinal

La fisura longitudinal (o fisura cerebral , fisura longitudinal mayor , fisura longitudinal media , fisura interhemisférica ) es el surco profundo que separa los dos hemisferios...

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La fisura longitudinal (o fisura cerebral , fisura longitudinal mayor , fisura longitudinal media , fisura interhemisférica ) es el surco profundo que separa los dos hemisferios cerebrales del cerebro de los vertebrados . Dentro de ella se encuentra una continuación de la duramadre (una de las meninges ) llamada hoz del cerebro . [ 1 ] Las superficies internas de los dos hemisferios están surcadas por circunvoluciones y surcos, al igual que la superficie externa del cerebro.

Estructura

Falx cerebri

Las tres meninges de la corteza ( duramadre , aracnoides y piamadre ) se pliegan y descienden profundamente en la fisura longitudinal, separando físicamente los dos hemisferios. La duramadre, situada entre los dos hemisferios, se denomina hoz del cerebro y su importancia radica en que constituye la capa más externa de las meninges. Estas capas impiden la conexión directa entre los lóbulos bilaterales de la corteza, lo que obliga a que cualquier tracto atraviese el cuerpo calloso. La vascularización de la hoz del cerebro irriga las superficies más internas de la corteza, adyacentes al plano mediosagital. [ 2 ]

Asimetría cerebral

Aunque esta fisura divide el cerebro, los dos hemisferios de la corteza humana no son perfectamente simétricos, ni en estructura ni en función. Por ejemplo, se descubrió que el planum temporale , que corresponde aproximadamente al área de Wernicke , era 10 veces mayor en el hemisferio izquierdo que en el derecho. [ 3 ] En cambio, se observó que el núcleo caudado , dentro de los ganglios basales , era mayor en el hemisferio derecho. [ 4 ]

Cuerpo calloso

El cuerpo calloso conecta las dos mitades del cerebro por debajo de la fisura y transmite mensajes visuales, auditivos y somatosensoriales entre ellas. Es responsable del movimiento ocular y la percepción visual, manteniendo un equilibrio entre la activación y la atención, y de la capacidad de identificar la ubicación de la estimulación sensorial. En el ámbito clínico, las personas con epilepsia pueden beneficiarse de la división del cuerpo calloso. [ 5 ] [ 6 ]

Desarrollo

Filogenéticamente

Se cree que la mayoría de los animales existentes, incluido el Homo sapiens , evolucionaron a partir de un ancestro común con forma de gusano que vivió hace unos 600 millones de años, llamado urbilaterio . Un animal bilateral es aquel que tiene mitades corporales izquierda y derecha simétricas. Si bien aún se debate si esta especie tenía un cerebro complejo o no, el desarrollo de especies similares apoya la hipótesis de que tenía al menos una colección anterior simple de células nerviosas, llamada cefalón . [ 7 ] Además, los estudios han demostrado que este cefalón era bilateral, compuesto por dos o más subcolecciones conectadas que están separadas por el plano medio sagital , [ 8 ] lo que sugiere el primer ejemplo de tal división.

Ontogenéticamente

La cresta neural aparece en el embrión de mamíferos tan pronto como en el día 20 de desarrollo. [ 9 ] Durante el desarrollo embrionario aparece el tubo neural, que se pliega formando una estructura hueca, como se muestra en la Figura 1. Este proceso también se conoce como neurulación. [ 10 ] En el tubo neural se forma el sistema nervioso central, que posteriormente, durante el desarrollo, se subdividirá y diferenciará en distintas secciones del cerebro y la médula espinal. Estas subdivisiones se producen mediante moléculas de señalización que dirigen las células diferenciadas a su ubicación correcta en el organismo. [ 11 ] Los lados bilaterales de esta estructura dan origen a los dos hemisferios de la corteza del Homo sapiens, pero no se fusionan en ningún punto, salvo en el cuerpo calloso. Como resultado, se forma la fisura longitudinal. [ 12 ] La fisura longitudinal puede aparecer tan pronto como en la octava semana de desarrollo y separa claramente los dos hemisferios alrededor de la décima semana de gestación. [ 13 ]

Figura 1: Tubo neural embrionario temprano, que muestra la separación de dos lados.

Función

En esencia, la función de la fisura es separar el cerebro en dos hemisferios , izquierdo y derecho. Mediante estudios de casos de daño cerebral o accidente cerebrovascular en cualquiera de los lados de cada hemisferio, existe evidencia de que el lado izquierdo del cerebro controla el lado derecho del cuerpo, y el lado derecho controla el lado izquierdo del cuerpo. [ 14 ] Se ha descubierto que los pacientes con accidente cerebrovascular presentan deterioro unilateral tras el daño en el hemisferio izquierdo o derecho, lo que afecta al lado opuesto del cuerpo. [ 15 ] La separación de cada hemisferio permite la especialización del almacenamiento, la función procedimental y cognitiva . Mediante "experimentos de cerebro dividido", se ha demostrado que el hemisferio izquierdo se especializa en matemáticas, lenguaje y logística general. [ 16 ] El hemisferio derecho se especializa aún más, generalmente, en música, arte, reconocimiento facial y en la mayoría de los eventos espaciales . [ 17 ]

La fisura longitudinal también desempeña un papel en el tracto del nervio óptico . Esto se muestra en la figura 4, donde se observa el quiasma óptico , que lleva el nervio del ojo derecho al hemisferio izquierdo y viceversa. La fisura longitudinal permite esta desviación y cruce de los nervios. [ 18 ] El cruce parece contraintuitivo, sin embargo, cumple una función adaptativa. Esta función es proporcionarnos estereopsis (visión de profundidad y tridimensional), así como el desarrollo de la visión binocular . [ 19 ] Estos dos componentes combinados permiten tener un campo visual percibido más amplio, lo que coincide con la hipótesis de que se trata de una función adaptativa determinada por la ubicación y la estructura de las fisuras. El daño al nervio más allá del quiasma óptico provocará pérdida o deterioro en el ojo correspondiente. Si el lado derecho del cerebro está dañado y el nervio también lo está o se destruye, el ojo izquierdo también se verá afectado en la misma medida. [ 20 ]

Importancia clínica

La fisura longitudinal desempeña un papel clave en la callosotomía , una neurocirugía que produce la división del cerebro , ya que proporciona acceso sin obstrucciones al cuerpo calloso. La callosotomía es uno de los procedimientos utilizados para el tratamiento farmacológico de casos de epilepsia refractaria y consiste en la división de las fibras nerviosas que conectan los dos hemisferios a través del cuerpo calloso. Un neurocirujano separa físicamente los dos hemisferios tirando de ellos con instrumentos especiales y corta aproximadamente dos tercios de las fibras en el caso de una callosotomía parcial, o la totalidad en el caso de una callosotomía completa. [ 21 ] Sin la presencia de la fisura longitudinal, el procedimiento de callosotomía sería significativamente más complejo y peligroso, ya que requeriría que el cirujano navegara a través de áreas corticales densamente conectadas. Tras el procedimiento, los dos hemisferios ya no pueden comunicarse entre sí como antes.

Aunque los cerebros de los pacientes suelen adaptarse y permitir una vida diaria sin interrupciones, las pruebas cognitivas pueden determinar fácilmente si un paciente tiene un cerebro dividido. En un experimento con una figura quimérica, con el rostro de una mujer en la mitad izquierda y el de un hombre en la mitad derecha, un paciente con cerebro dividido que se concentra en el punto medio señalará el rostro de la mujer cuando se le pida que señale el rostro en la imagen, y responderá "un hombre" si se le pregunta qué representa la imagen. [ 22 ] Esto se debe a que el Área Fusiforme Facial (AFF) se encuentra en el hemisferio derecho, mientras que los centros del lenguaje se encuentran predominantemente en el hemisferio izquierdo.

Figura 2: Ejemplo de imagen por tensor de difusión

Estimulación magnética transcraneal repetitiva

En estudios, se han probado aplicaciones de estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) de baja frecuencia con diversos procesos cognitivos durante tareas de percepción del tiempo . Los estudios han analizado los efectos de la EMTr de baja frecuencia en pruebas de percepción del tiempo cuando se ha aplicado a la "fisura longitudinal medial parietal". Los hallazgos han mostrado evidencia que respalda la hipótesis de que los participantes en este estudio subestimarían su percepción del tiempo para intervalos cortos y la sobreestimarían para períodos más largos. Específicamente, los 20 participantes subestimaron intervalos de tiempo de 1 segundo y sobreestimaron intervalos de 4 y 9 segundos después de aplicar EMTr de 1 Hz. [ 23 ]

Neurocirugía

La fisura longitudinal puede servir como un paso quirúrgico efectivo en el hueso frontal durante craneotomías centrales y pterionales, que es la apertura en el cráneo por cirugía. [ 24 ] [ 25 ] Si bien hay variaciones en las formas de la cabeza de muchas especies, se ha encontrado que los perros tienen una gran variación en términos de formas de cabeza, lo que hace difícil encontrar un procedimiento quirúrgico cerebral que funcione de manera efectiva para ellos. Uno de los objetivos del estudio fue distinguir la anatomía de la fisura cerebral longitudinal y sus posibles variaciones en perros braqui-(B), dolico-(D) y mesocefálicos-(M). Aunque la morfología de la fisura cerebral lateral fue uniforme en las razas de perros. Se encontró que los perros mesocefálicos-(M) tenían el paso quirúrgico más grande, lo que resultó en acceso a más estructuras cerebrales, mientras que los perros dolico-(D) tenían el paso quirúrgico más pequeño.

Investigación

Figura 3: Área del cuerpo calloso en comparación con el área de la superficie de la fisura longitudinal.

Como el cuerpo calloso es sustancialmente más pequeño en área de superficie en relación con la fisura longitudinal ( Figura 3 ), los haces de fibras que lo atraviesan están densamente empaquetados, y el seguimiento preciso es esencial para distinguir entre los haces individuales que se originan en los mismos centros corticales y conducen a ellos. Entender tales conexiones nos permite entender las concurrencias contralaterales y qué enfermedades pueden resultar de lesiones en ellas. La imagen por tensor de difusión (DTI o dMRI) junto con algoritmos de seguimiento de fibras (FT) e imagen por resonancia magnética funcional (fMRI) se utiliza para obtener imágenes de estos haces. [ 26 ] [ 27 ] Por ejemplo, los tractos de fibras occipitocallosas se localizaron con  una precisión de 1 a 2 mm utilizando técnicas DTI-TF, que son muy importantes para la cooperación de las cortezas visuales, y cualquier lesión en ellas puede conducir a la alexia , la incapacidad para leer.

Imágenes adicionales

Figura 4: Cruce del nervio óptico

Véase también

Referencias

  1. ↑ "fisura longitudinal - Navegador de ontologías - Base de datos del genoma de la rata" . rgd.mcw.edu . Consultado el 24 de septiembre de 2019 .
  2. ↑ Bair, Michael M.; Munakomi, Sunil (2019), "Neuroanatomía, hoz del cerebro" , StatPearls , StatPearls Publishing, PMID 31424888 , consultado el 24 de septiembre de 2019. 
  3. ↑ Jill B. Becker (2002). Endocrinología del comportamiento, 2.ª ed. MIT Press. págs. 103–. ISBN 978-0-262-52321-9Consultado el 4 de enero de 2013.
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  • Diagrama en nih.gov