El sentido del tacto se forma en el cerebro antes del nacimiento
Un estudio muestra que las columnas corticales ya están definidas y son completamente funcionales antes del nacimiento gracias a la actividad eléctrica espontánea del tálamo embrionario.
Toda la superficie del cuerpo humano está representada en la corteza cerebral en una banda transversal localizada en la parte externa de los hemisferios cerebrales: la corteza somatosensorial. Cada región del cuerpo ocupa en esa banda una extensión distinta dependiendo de su uso y sensibilidad. Por ejemplo, las manos y los labios, en los que los humanos dependen más, ocupan el área más grande. Por lo tanto, la representación 3D de ese mapa forma el conocido homúnculo sensorial.
Similar a un mapa cartográfico, cada región representada del cuerpo en la corteza somatosensorial está conectada a su superficie corporal correspondiente gracias a las vías neuronales que mantienen una relación topográfica estricta a lo largo del sistema nervioso. En este camino, el tálamo, una estructura profunda del cerebro que se encuentra debajo de las cortezas, desempeña un papel clave al transmitir la información periférica a la corteza sin perder la correspondencia punto a punto. Usando esta extraordinaria precisión, podemos discriminar qué punto de nuestro cuerpo está recibiendo un estímulo externo y tener un mapa bien definido de la periferia. Una topografía tan precisa constituye la base del sentido del tacto y es esencial para la supervivencia de la especie.
¿Cómo se organizan las neuronas de la corteza somatosensorial durante el desarrollo para realizar estas funciones?
Las neuronas de esta región del cerebro, como en el resto de la corteza cerebral, se ensamblan en columnas que se colocan una al lado de la otra como ladrillos de construcción. Sigue sin conocerse, sin embargo, cómo estas estructuras columnares se convierten en corresponsales funcionales de las regiones distantes de la periferia. Aunque algunos estudios resaltan el papel de los factores genéticos para formar columnas iniciales, la mayoría de los estudios en la última década han enfatizado que esta disposición se logra como resultado de la experiencia sensorial durante la vida postnatal.
Ahora, un estudio realizado por el Instituto de Neurociencia UMH-CSIC en Alicante, publicado en Science, muestra que las columnas corticales ya están definidas y son completamente funcionales antes del nacimiento gracias a la actividad eléctrica espontánea del tálamo embrionario. Lejos de ser una simple estación de relevo, el tálamo guía la formación de las columnas corticales funcionales y el mapa somatotópico concomitante en la corteza inmadura aún, antes de que la experiencia sensorial externa sea una fuente efectiva de información.
En particular, el tálamo lo hace generando y transmitiendo patrones de actividad espontánea (llamadas ondas) a la corteza en desarrollo. El descubrimiento se realizó en roedores, en una región particular y extensa de su corteza somatosensorial: la corteza de barril. Esta área contiene la representación de los bigotes del hocico que, para roedores, es sensorialmente equivalente a nuestras manos.
"Nuestros datos revelan que los patrones embrionarios de la actividad eléctrica del tálamo, la estructura cerebral a través de la cual pasa la información sensorial a la corteza, organizan la arquitectura del mapa somatosensorial cortical. El desarrollo de este mapa implica el surgimiento de columnas corticales funcionales en embriones. , impulsado por la actividad en forma de ondas que se propagan espontáneamente a través del tálamo, "" Proponemos que este patrón de actividad que tiene lugar durante las etapas embrionarias prepara las áreas corticales y los circuitos para recibir información de los sentidos después del nacimiento ", explica el CSIC Investigadora Guillermina López-Bendito.
Los investigadores señalan que dado que las ondas talámicas no son exclusivas de la estructura del tálamo involucrada en el sentido del tacto, sino que se propagan a otros sentidos, como la visión o la audición, los principios de mapeo cortical descritos en este documento probablemente sean compartidos por otras modalidades sensoriales. .
"Es muy probable que este mecanismo involucrado en la formación de los mapas sensoriales que hemos descubierto en roedores pueda extrapolarse a los humanos, porque la organización de la corteza se conserva evolutivamente entre las especies", explica López-Bendito.
"La actividad espontánea del tálamo no es algo circunstancial, sino que contiene información importante para la construcción del cerebro durante el desarrollo embrionario. Anteriormente se pensaba que los circuitos neuronales se construían sobre una huella genética y que la experiencia sensorial postnatal termina definiendo los mapas. . Este trabajo cuestiona esta visión porque demuestra la existencia de estos mapas antes del nacimiento "; dice López Bendito.
"Nuestros resultados indican que la actividad talámica espontánea durante la fase embrionaria es esencial para el desarrollo normal del cerebro, definiendo lo que en neurobiología se denomina un período crítico, es decir, un período de tiempo en el que los cambios plásticos son posibles, pero después de lo cual serían posibles las alteraciones. irreparable", agrega.
Además de resaltar un nuevo mecanismo para regular el desarrollo cerebral, como el patrón de actividad embrionaria intrínseca en una estructura subcortical, este trabajo puede tener repercusiones a largo plazo en la comprensión de ciertas patologías. Por ejemplo, en algunos trastornos del desarrollo neural, como el autismo o el síndrome de X frágil, las alteraciones en la estructura cortical se asocian con alteraciones del procesamiento sensorial. @mundiario
