El estudio topográfico de las funciones de la corteza se inició a mediados del siglo pasado con las observaciones de Broca (1861) quién relacionó la afasia (imposibilidad para la expresión o comprensión de los símbolos verbales) que presentaban algunas personas con lesiones en la base de la circunvolución frontal inferior y con las observaciones de Jackson (1884) acerca de la existencia de lesiones en la región precentral en pacientes convulsivos.
Áreas corticales funcionales según Broca. Arriba: cara externa; Abajo: Cara interna.
LOBULO FRONTAL:
Los lóbulos frontales representan un tercio de la corteza cerebral y son proporcionalmente de mayor tamaño y filogenéticamente mas recientes en el ser humano que en cualquier otra especie inferior. Estas estructuras cumplen dos funciones principales: la ejecución de movimientos de destreza y la integración y expresión de la conducta emocional planificada. Las áreas corticales frontales se interconectan con todos los otros lóbulos de los hemisferios cerebrales.
Area 4 de Brodman o Motora Principal: corresponde a la parte de la circunvolución frontal
ascendente o Prerrolándica que está caracterizada por la presencia de células piramidales gigantes o de Betz. El estímulo eléctrico de esta área se traduce en movimientos de grupos musculares (mas que de músculos aislados) del lado opuesto del cuerpo. Las distintas partes del cuerpo se encuentran representadas de una manera ordenada pero invertida con relación a la posición normal del cuerpo, es decir, la cabeza que normalmente se encuentra arriba, en esta área ocupa la parte mas inferior. La parte de los miembros inferiores se encuentra por la cara interna o lóbulo precentral. A esta representación se le llama el Homúnculo Motor. En esta área, el volumen de los músculos no es proporcional a la cantidad de área, sino a la función e importancia que posee. Así, la mano ocupa la tercera parte de esta área, pues los movimientos de la mano es lo que ha garantizado la actividad prensil del hombre; de la misma manera, la motricidad de la cara ocupa otra tercera parte del área, hecho que garantiza la expresión facial.
Recibe conexiones del área premotora o área 6, de los núcleos del cerebelo, de los ganglios
basales y del tálamo. El área 4 representa la orden de salida de los impulsos motores que
corresponden a las principales fibras de proyección descendentes que constituyen el sistema
piramidal.
Área 6 de Brodman o Premotora : corresponde al área de la circunvolución frontal
ascendente que no posee células de Betz. Estímulos eléctricos sobre esta área producen
movimientos menores que los que produce la estimulación del área 4. Cuando se hace un corte de separación entre el área 4 y la 6, la estimulación del área 6 no produce ningún movimiento, demostrando su influencia y dependencia con esa área. Si se extraen pequeñas superficies del área 6, la coordinación fina de los movimientos se altera, demostrando su papel en la programación de los movimientos, de donde deriva su nombre de premotora.
Recibe conexiones del tálamo, el cerebelo y de los ganglios de la base, le posibilita la coordinación de movimientos complejos, especialmente de los músculos axiales y proximales. En esta área se encuentran centros que regulan la fijación de los movimientos de los ojos, de los movimientos faringeos y de la articulación del lenguaje, de la rotación del tronco y la cabeza.
Área 8 o Motriz Suplementaria: es la continuación del área 6 en el surco interhemisférico.
Sus células entran en actividad, no solo cuando se requiere coordinación bimanual en las tareas, sino tan pronto como el sujeto piensa en el movimiento a realizar. Planifica programas en preacción dirigidos al área 4. La influencia de esta área sobre el movimiento se ejerce bilateralmente, mas para la actividad manual que para los músculos proximales de la postura. Rolando (1980) ha demostrado la participación de esta área en la percepción del espacio extrapersonal, junto con las conexiones con el área sensitiva (3, 1, 2 ).
Area 6B o de coordinación óculo-motriz : ocupa la franja vertical media del lóbulo frontal,
por delante del área 6. Contribuye a la orientación de los ojos, basada en las aferencias que recibe desde la corteza temporal (auditiva), occipital (visual) y somestésica (área 3-1-2 de Brodman).
Areas 9, 10 y 11 de Brodman o de la Atención y concentración: ocupan la parte anterior de lóbulo frontal. Reciben aferencias del tálamo (núcleo dorsomediano) y con el sistema límbico. Las lesiones de estas áreas se traducen en cambios de temperamento o del humor, apreciándose un estado de indiferencia, pérdida de interés por los actos sencillos como asearse, levantarse o alimentarse, déficit del pensamiento abstracto, pérdida de la atención y de la memoria.
Areas 44 y 45 o área de Broca: ubicada en la parte inferior de la circunvolución frontal
ascendente y circunvolución frontal inferior (giros angular y opercular) controlan la musculatura asociada con el lenguaje como lo es la de la cara, la lengua, el paladar y las cuerdas vocales. Una lesión de esta área produce una afasia expresiva o sea una falla en la formulación del lenguaje con dificultad para la emisión y articulación del lenguaje.
LOBULO PARIETAL:
Los lóbulos parietales proporcionan los mecanismos corticales que perciben estímulos somatosensoriales y los integra con la memoria de experiencias pasadas y con otras percepciones sensoriales aferentes para generar el reconocimiento de parte del sujeto de los eventos somáticos y extracorporales. Contribuyen en la función de atención y determina el “mapa” mental que proporcional la conciencia del interior del cuerpo y del mundo que lo rodea.
Area 3-1-2 o Somatosensorial primaria : ubicada inmediatamente después de la cisura de
Rolando, en la circunvolución parietal ascendente. Recibe información desde los núcleos talámicos del lado opuesto del cuerpo con un patrón somatotópico organizado que recibe el nombre de homúnculo sensitivo, el que, a semejanza del motor, también es proporcional a las sensaciones que codifica. Asi, la mano, también tiene una gran área pues en ellas se encuentra un gran número de receptores sensoriales. Está asociada con el área motora principal y con las demás área corticales.
La información sensorial proveniente de los músculos y de las articulaciones, importante para la propiocepción de los miembros se proyecta al área 3a y la información proveniente de la piel, importante para el sentido del tacto, en el área 3b. El área 1 tiene como función básica procesar la información de la piel (área 3b) mientras que el área 2 combina la información proveniente de las áreas 3 y 1. Las representaciones del área 3 son sencillas, mientras que las de las área 1 y 2 son complejas. El área 1 proyecta a otras áreas del lóbulo parietal como la 5 y 7 que son áreas secundarias para facilitar el aprendizaje, configurar la imagen corporal y planificar los movimientos en el espacio extrapersonal.
El área somestésica (3-1-2) primaria recibe el nombre de corteza somatomotora porque el
80% de sus estimulaciones produce respuestas sensitivas mientras que el 20% evoca respuestas motoras.
Esta área provee las propiedades críticas para el reconocimiento de las partes del cuerpo en el espacio, identificar la posición de los estímulos, discriminar las diferencias de peso en los objetos levantados, discriminar entre múltiples estímulos sensoriales y abstraer la naturaleza de los objetos a partir de sus características táctiles.
Area 40 o área secundaria: su lesión causa pérdida bilateral de los aspectos sutiles y finos de la sensibilidad (asterognosia), pérdida del esquema corporal. La conciencia de varias modalidades sensoriales puede entrar en la esfera mental a través de centros subcorticales y de la corteza del giro postcentral o área 40.
Area 5 y 7 o Area asociativa sensorial: ubicada en la circunvolución parietal superior. En
ellas ocurre la programación de actividades motrices, en particular aquellas que son necesarias para la proyección del brazo hacia un blanco visual y en toda manipulación. Elaboran un sistema de referencia espacial utilizado para conducir movimientos del cuerpo en combinación con las sensaciones visuales y somatosensitivas. Participan en la elaboración del esquema corporal.
LOBULO TEMPORAL:
Los lóbulos temporales actúan como áreas principales de convergencia para las señales provenientes de todas las partes de la corteza.
Areas 41 y 42: ubicadas en la circunvolución temporal superior. Estas áreas reciben información de los cuerpos geniculados medios y está organizada tonotópicamente. El área 41 (corteza primaria) permite la audición del sonido pero no su reconocimiento, que se obtiene por la acción del área 42 (corteza secundaria).
El área temporal 22 constituye la mayor parte del área de Wernicke y es esencial para la
comprensión de las palabras oídas. Su lesión en el hemisferio dominante suprime el sentido de las palabras ya que el sujeto no comprende lo que oye, cometiendo muchas faltas al hablar porque no comprende lo que habla.
El área 39 situada en la parte posterior de la cisura de Rolando (gyrus angular ); recibe
información del área de asociación somestésica, visual y auditiva. Su destrucción supone la alexia (dificultad para leer), y la agrafia (dificultad para escribir ).
Fuera de las áreas sensitivas, posee un área asociativa superior ligada a la audición y una inferior ligada a la visión. Esta parte inferotemporal, indispensable en la clasificación visual de las formas, favorece la utilización de los datos visuales en el aprendizaje y en la memoria (Levine, 1982).
La parte posterosuperior forma en el hemisferio izquierdo, el área de Wernicke, asociada a la comprensión del lenguaje (Penfield, Roberts, 1959); la parte que corresponde al hemisferio derecho favorece la comprensión de los aspectos afectivos del lenguaje.
La parte del polo temporal ha sido llamada corteza psíquica debido a las respuestas que se
obtienen cuando es estimulada, la cual puede traer el recuerdo de objetos que se han visto o de música que se ha oído, alucinaciones visuales y auditivas, o ilusiones similares a lo ya visto, sentido u oído en la experiencia diaria.
LOBULO OCCIPITAL:
Área 17 o área visual primaria: es el área receptora primaria para los estímulos visuales que se originan en la retina y viajan por los nervios ópticos, cuerpo geniculado lateral y la radiación óptica del tálamo. Su pérdida origina ceguera completa, lo que indica que los centros subcorticales no son capaces de elevar sensaciones visuales hacia el nivel consciente. Su estimulación no provoca alucinaciones elaboradas sino manchas luminosas, sombras, colores, todo en movimiento, en el campo visual contralateral.
Areas 18 y 19 o áreas de asociación visual : están al servicio de la interpretación visual o del reconocimiento de los estímulos visuales. Están conectadas con los núcleos pulvinar, lateral dorsal y posterior del tálamo. El área 18 a menudo se designa como área visual II (secundaria ) y el área 19 como área visual III . Los objetos vistos por la corteza estriada se procesan y se hacen significativos en las áreas de asociación. Las lesiones de estas áreas asociativas ocasionan que la persona no pueda reconocer o nombrar un objeto, tiene dificultad para determinar su función o para apreciar su importancia por medio de la vista.
El siguiente cuadro resume las principales áreas sensoriales y de asociación de la corteza cerebral (según Kandel y col., 2003):
Dominancia Cerebral:
La dominancia cerebral implica que el control de ciertas formas de conducta aprendidas por el hombre recae predominantemente en uno de los hemisferios cerebrales. El uso adecuado de sus manos, la percepción y emisión del lenguaje y la apreciación de relaciones especiales son, sino en todos, al menos en algunos individuos, expresiones de uno o de otro hemisferio.
Aproximadamente el 90% de los adultos son diestros (usan la mano derecha). En estas
personas, el hemisferio cerebral dominante es el izquierdo, debido a que los centros motores de este lado controlan los movimientos de la mano derecha, mientras que se considera que en los zurdos, el hemisferio derecho es el dominante. En aproximadamente el 98% de los adultos, la comprensión de la palabra hablada y escrita y el control de la actividad motora para el lenguaje son expresiones del hemisferio cerebral izquierdo. Solamente alrededor del 2% de la población tiene su dominancia para el lenguaje en el hemisferio derecho.
Parece que la lateralización de los centros del lenguaje no está relacionada con la destreza motora de una mano. Un promedio del 90% de los diestros tiene dominancia del lenguaje en el hemisferio izquierdo mientras que el 10 % lo tienen en el derecho. Aproximadamente el 65% de los zurdos tienen su dominancia para el lenguaje en el hemisferio izquierdo, 20 % en el derecho y un 15 % lo tienen en ambos hemisferios. Los individuos ambidiestros lo tienen como sigue: 60% en el hemisferio izquierdo, 10 % en el derecho y 30% en ambos hemisferios.
El hemisferio dominante o mayor también controla la habilidad verbal y analítica, tiene los
substratos y contenidos memorísticos útiles para el pensamiento, el conocimiento expresado y simbolizado a través del lenguaje. No se conoce un substrato microscópico que sustente estas funciones. Solo se han encontrado diferencias en tamaño de algunas áreas pero esto no ha demostrado la diferencia funcional.
El niño de pocos meses es en cierto grado un sujeto con cerebros “separados”. Esto no se
debe a deficiencias en las fibras de comunicación interhemisférica. Esta comunicación va
aumentando con la edad y está aparentemente bien desarrollada alrededor del segundo o tercer año.
La dominancia cerebral se desarrolla en forma gradual y alcanza su mayor fijación al final de la primera década de vida. Luego de los dos años, el niño pasa de ambidiestro a su dominancia definitiva. Aparentemente la capacidad para el lenguaje en los niños reside en ambos hemisferios como expresión de la tendencia de los hemisferios a evolucionar independientemente con un duplicado del otro. Esto explica porque algunos atletas que han sido entrenados durante su niñez son ambidiestros. De la misma manera, un niño zurdo que en esta época sufra alguna lesión puede ser entrenado como derecho o viceversa, hecho que no es fácil sino imposible de llevar a cabo en un adulto o en un anciano. Pero, según Sperry, la excelencia de un hemisferio tiende a interferir con el máximo de ejecución en el otro.