La lateralización de la función cerebral (o dominio hemisférico [1] [2] / lateralización [3] [4] ) es la tendencia de algunas funciones neuronales o procesos cognitivos a especializarse en un lado o en el otro del cerebro. La fisura longitudinal media separa el cerebro humano en dos hemisferios cerebrales distintos , conectados por el cuerpo calloso . Aunque la macroestructura de los dos hemisferios parece ser casi idéntica, la diferente composición de las redes neuronales permite una función especializada que es diferente en cada hemisferio.
La lateralización de las estructuras cerebrales se basa en tendencias generales expresadas en pacientes sanos; sin embargo, existen numerosos contraejemplos para cada generalización. El cerebro de cada ser humano se desarrolla de manera diferente, lo que conduce a una lateralización única en cada individuo. Esto es diferente de la especialización, ya que la lateralización se refiere solo a la función de una estructura dividida entre dos hemisferios. La especialización es mucho más fácil de observar como una tendencia, ya que tiene una historia antropológica más sólida . [5]
El mejor ejemplo de una lateralización establecida es el de las áreas de Broca y Wernicke , donde ambas se encuentran a menudo exclusivamente en el hemisferio izquierdo. Desde entonces, la lateralización de funciones, como la semántica , la entonación , la acentuación y la prosodia , ha sido puesta en tela de juicio y se ha descubierto en gran medida que tiene una base neuronal en ambos hemisferios. [6] Otro ejemplo es que cada hemisferio del cerebro tiende a representar un lado del cuerpo. En el cerebelo , este es el mismo lado del cuerpo, pero en el prosencéfalo es predominantemente el lado contralateral .
Las funciones del lenguaje , como la gramática, el vocabulario y el significado literal, suelen estar lateralizadas hacia el hemisferio izquierdo, especialmente en personas diestras. [7] Si bien la producción del lenguaje está lateralizada hacia la izquierda en hasta el 90 % de los diestros, es más bilateral, o incluso lateralizada hacia la derecha, en aproximadamente el 50 % de los zurdos. [8] Esto es particularmente importante cuando se trata de escribir, una forma de lenguaje que implica el uso de las manos. Los estudios que intentaron aislar el componente lingüístico del lenguaje escrito en términos de lateralización cerebral no pudieron proporcionar evidencia suficiente de una diferencia en la activación relativa de los hemisferios cerebrales entre adultos zurdos y diestros [9].
El área de Broca y el área de Wernicke , asociadas con la producción del habla y la comprensión del habla, respectivamente, se encuentran en el hemisferio cerebral izquierdo para aproximadamente el 95% de los diestros pero para aproximadamente el 70% de los zurdos. [10] : 69 Las interacciones sociales, la demostración de emociones intensas y la información matemática son todas proporcionadas por el hemisferio derecho. [11]
El procesamiento de la información sensorial básica se lateraliza al dividirse en los lados izquierdo y derecho del cuerpo o en el espacio que lo rodea.
En la visión , aproximadamente la mitad de las neuronas del nervio óptico de cada ojo se cruzan para proyectarse al hemisferio opuesto, y aproximadamente la mitad no se cruzan para proyectarse al hemisferio del mismo lado. [12] Esto organiza la información visual de modo que el lado izquierdo del campo visual es procesado en gran medida por la corteza visual del hemisferio derecho y viceversa para el lado derecho del campo visual.
En la audición , aproximadamente el 90% de las neuronas del nervio auditivo de un oído se cruzan para proyectarse a la corteza auditiva del hemisferio opuesto.
En el sentido del tacto , la mayoría de las neuronas de la piel se cruzan para proyectarse a la corteza somatosensorial del hemisferio opuesto.
Debido a esta división funcional de los lados izquierdo y derecho del cuerpo y del espacio que lo rodea, el procesamiento de la información en las cortezas sensoriales es esencialmente idéntico. Es decir, el procesamiento de los estímulos visuales y auditivos, la manipulación espacial, la percepción facial y la capacidad artística están representados bilateralmente. [8] La estimación numérica, la comparación y el cálculo en línea dependen de las regiones parietales bilaterales [13] [14] mientras que el cálculo exacto y la recuperación de hechos están asociados con las regiones parietales izquierdas, tal vez debido a sus vínculos con el procesamiento lingüístico. [13] [14]
En lugar de ser simplemente una serie de lugares donde ocurren diferentes módulos cerebrales, hay similitudes en el tipo de función observada en cada lado, por ejemplo, cómo el deterioro del lado derecho de la capacidad de dibujo hace que los pacientes dibujen las partes del tema con relaciones totalmente incoherentes, o dónde el tipo de daño del lado izquierdo observado en el deterioro del lenguaje no daña la capacidad del paciente para captar el significado de la entonación en el habla. [15] Esto ha llevado al psiquiatra británico Iain McGilchrist a ver los dos hemisferios como teniendo diferentes sistemas de valores , donde el hemisferio izquierdo tiende a reducir asuntos complejos como la ética a reglas y medidas, y el hemisferio derecho está dispuesto a lo holístico y metafórico. [16]
La depresión está relacionada con un hemisferio derecho hiperactivo, con evidencia de participación selectiva en "el procesamiento de emociones negativas , pensamientos pesimistas y estilos de pensamiento no constructivos", así como vigilancia, excitación y autorreflexión, y un hemisferio izquierdo relativamente hipoactivo, "específicamente involucrado en el procesamiento de experiencias placenteras" y "relativamente más involucrado en los procesos de toma de decisiones". [17] Además, "las lesiones del hemisferio izquierdo resultan en un sesgo de respuesta omisiva o patrón de error mientras que las lesiones del hemisferio derecho resultan en un sesgo de respuesta comisiva o patrón de error". [18] Los síndromes de identificación errónea delirante , la paramnesia reduplicativa y el delirio de Capgras también son a menudo el resultado de lesiones del hemisferio derecho. [19]
Los daños en el hemisferio derecho o izquierdo y los déficits resultantes proporcionan información sobre la función del área dañada. Es cierto que algunas funciones cerebrales residen más en un lado del cerebro que en el otro. Esto lo sabemos en parte por lo que se pierde cuando un derrame cerebral afecta una parte particular del cerebro. Los daños en el hemisferio izquierdo tienen muchos efectos en la producción y la percepción del lenguaje. Los daños o lesiones en el hemisferio derecho pueden dar lugar a una falta de prosodia emocional [20] o entonación al hablar [21] . El hemisferio izquierdo suele estar involucrado en el manejo de la percepción orientada a los detalles, mientras que el hemisferio derecho se ocupa principalmente de la totalidad o un concepto general de las cosas [21] .
El daño en el hemisferio derecho también tiene graves efectos en la comprensión del discurso. Las personas con daño en el hemisferio derecho tienen una capacidad reducida para generar inferencias, comprender y producir conceptos principales, y una capacidad reducida para manejar significados alternativos. Además, las personas con daño en el hemisferio derecho a menudo exhiben un discurso abrupto y superficial o verboso y excesivo. También pueden tener déficits pragmáticos en situaciones de toma de turnos, mantenimiento de temas y conocimiento compartido. . [21] Aunque ambos lados del hemisferio tienen diferentes responsabilidades y tareas, ambos se complementan entre sí y crean un panorama más amplio . [21] El daño cerebral lateral también puede afectar la resolución espacial perceptiva visual. Las personas con daño en el hemisferio izquierdo pueden tener una percepción deteriorada de aspectos de alta resolución o detallados de una imagen. Las personas con daño en el hemisferio derecho pueden tener una percepción deteriorada de aspectos de baja resolución o de panorama general de una imagen.
Si una región específica del cerebro, o incluso un hemisferio entero, resulta lesionada o destruida, sus funciones a veces pueden ser asumidas por una región vecina en el mismo hemisferio o la región correspondiente en el otro hemisferio, dependiendo del área dañada y la edad del paciente. [22] Cuando la lesión interfiere con las vías de un área a otra, pueden desarrollarse conexiones alternativas (indirectas) para comunicar información con áreas separadas, a pesar de las ineficiencias.
La afasia de Broca es un tipo específico de afasia expresiva y se denomina así debido a la afasia que resulta de un daño o lesión en el área de Broca del cerebro, que existe más comúnmente en el hemisferio frontal inferior izquierdo. Por lo tanto, la afasia que se desarrolla a partir de la falta de funcionamiento del área de Broca es una afasia expresiva y no fluida. Se llama "no fluida" debido a los problemas que surgen porque el área de Broca es fundamental para la pronunciación y producción del lenguaje. El área controla algunos aspectos motores de la producción del habla y la articulación de los pensamientos a las palabras y, como tal, las lesiones en el área dan lugar a una afasia no fluida específica. [23]
La afasia de Wernicke es el resultado de un daño en la zona del cerebro que se encuentra comúnmente en el hemisferio izquierdo por encima de la cisura de Silvio . El daño en esta zona provoca principalmente un déficit en la comprensión del lenguaje. Si bien la capacidad de hablar con fluidez y entonación melódica normal no se ve afectada, el lenguaje que produce una persona con afasia de Wernicke está plagado de errores semánticos y puede sonar sin sentido para el oyente. La afasia de Wernicke se caracteriza por parafasias fonémicas, neologismos o jerga. Otra característica de una persona con afasia de Wernicke es que no le preocupan los errores que está cometiendo.
El concepto de individuos “de cerebro derecho” o “de cerebro izquierdo” se considera un mito generalizado que simplifica en exceso la verdadera naturaleza de los hemisferios cerebrales (aunque para una postura contraria reciente, véase más abajo). Cada vez hay más pruebas que llevan a la “demolición del mito” del concepto de cerebro izquierdo/derecho, a medida que salen a la luz más y más estudios. Harvard Health Publishing incluye un estudio de la Universidad de Utah de 2013, que mostró escáneres cerebrales que revelaban similitudes en ambos lados del cerebro, dejando de lado la personalidad y los factores ambientales. [24] Aunque ciertas funciones muestran un grado de lateralización en el cerebro (el lenguaje se procesa predominantemente en el hemisferio izquierdo y el razonamiento espacial y no verbal en el derecho), estas funciones no están ligadas exclusivamente a un hemisferio. [25]
Terence Hines afirma que la investigación sobre la lateralización cerebral es válida como programa de investigación, aunque los promotores comerciales la han aplicado para promocionar temas y productos muy alejados de las implicaciones de la investigación. [26] Por ejemplo, las implicaciones de la investigación no tienen relación con intervenciones psicológicas como la desensibilización y reprocesamiento por movimientos oculares (EMDR) y la programación neurolingüística , [27] [28] equipos de entrenamiento cerebral o formación en gestión. [29]
Algunas divulgaciones simplifican en exceso la ciencia sobre la lateralización, al presentar las diferencias funcionales entre hemisferios como si fueran más absolutas de lo que realmente son. [30] : 107 [31] Curiosamente, la investigación ha demostrado que la lateralización cerebral funciona de manera bastante opuesta, es decir, el hemisferio derecho vincula creativa y caóticamente los conceptos y el hemisferio izquierdo tiende a adherirse a una fecha y hora específicas, aunque generalmente se adhiere al patrón del cerebro izquierdo como interpretación lingüística y el cerebro derecho como espacio-temporal. [32] [33] [34]
En el siglo XIX y, en menor medida, en el XX, se creía que cada lado del cerebro estaba asociado a un género específico: el izquierdo correspondía a la masculinidad y el derecho a la feminidad, y cada mitad podía funcionar de forma independiente. [35] El lado derecho del cerebro se consideraba inferior y se pensaba que era prominente en las mujeres, los salvajes, los niños, los criminales y los locos. Un excelente ejemplo de esto en la literatura de ficción se puede ver en El extraño caso del Dr. Jekyll y Mr. Hyde de Robert Louis Stevenson . [36]
Una de las primeras indicaciones de la lateralización de la función cerebral resultó de la investigación del médico francés Pierre Paul Broca , en 1861. Su investigación involucró al paciente masculino apodado "Tan", que tenía un déficit del habla ( afasia ); "tan" era una de las pocas palabras que podía articular, de ahí su apodo. En la autopsia de Tan , Broca determinó que tenía una lesión sifilítica en el hemisferio cerebral izquierdo. Esta área del lóbulo frontal izquierdo del cerebro ( área de Broca ) es una región importante de producción del habla. Los aspectos motores de los déficits de producción del habla causados por el daño al área de Broca se conocen como afasia expresiva . En la evaluación clínica de este tipo de afasia, los pacientes tienen dificultad para producir el habla. [37]
El médico alemán Karl Wernicke continuó la línea de investigación de Broca al estudiar los déficits del lenguaje, a diferencia de la afasia expresiva. Wernicke observó que no todos los déficits se producían en la producción del habla; algunos eran lingüísticos. Descubrió que el daño en el giro temporal posterior superior izquierdo ( área de Wernicke ) causaba déficits en la comprensión del lenguaje en lugar de déficits en la producción del habla, un síndrome conocido como afasia receptiva .
Estos trabajos fundamentales sobre la especialización hemisférica se realizaron en pacientes o en cerebros post mortem, lo que plantea interrogantes sobre el posible impacto de la patología en los resultados de la investigación. Los nuevos métodos permiten la comparación in vivo de los hemisferios en sujetos sanos. En particular, la resonancia magnética (RM) y la tomografía por emisión de positrones (PET) son importantes debido a su alta resolución espacial y su capacidad para obtener imágenes de las estructuras cerebrales subcorticales.
En la década de 1940, el neurocirujano Wilder Penfield y su colega neurólogo Herbert Jasper desarrollaron una técnica de mapeo cerebral para ayudar a reducir los efectos secundarios causados por la cirugía para tratar la epilepsia . Estimularon las cortezas motora y somatosensorial del cerebro con pequeñas corrientes eléctricas para activar regiones cerebrales discretas. Descubrieron que la estimulación de la corteza motora de un hemisferio produce contracción muscular en el lado opuesto del cuerpo. Además, el mapa funcional de las cortezas motora y sensorial es bastante consistente de una persona a otra; las famosas imágenes de Penfield y Jasper de los homúnculos motores y sensoriales fueron el resultado.
Las investigaciones de Michael Gazzaniga y Roger Wolcott Sperry en la década de 1960 sobre pacientes con cerebro dividido condujeron a una comprensión aún mayor de la lateralidad funcional. Los pacientes con cerebro dividido son pacientes que se han sometido a una callosotomía (generalmente como tratamiento para la epilepsia grave), una separación de una gran parte del cuerpo calloso . El cuerpo calloso conecta los dos hemisferios del cerebro y les permite comunicarse. Cuando se cortan estas conexiones, las dos mitades del cerebro tienen una capacidad reducida para comunicarse entre sí. Esto condujo a muchos fenómenos conductuales interesantes que permitieron a Gazzaniga y Sperry estudiar las contribuciones de cada hemisferio a varios procesos cognitivos y perceptivos. Uno de sus principales hallazgos fue que el hemisferio derecho era capaz de procesar el lenguaje rudimentario, pero a menudo no tiene habilidades léxicas o gramaticales. [38] Eran Zaidel también estudió a estos pacientes y encontró alguna evidencia de que el hemisferio derecho tenía al menos alguna capacidad sintáctica. [ cita requerida ]
El lenguaje se localiza principalmente en el hemisferio izquierdo. Si bien se ha demostrado que el hemisferio izquierdo está más optimizado para el lenguaje, el hemisferio derecho tiene la capacidad de expresar emociones, como el sarcasmo, en prosodia en oraciones al hablar. Según Sheppard y Hillis, "el hemisferio derecho es fundamental para percibir el sarcasmo (Davis et al., 2016), integrar el contexto necesario para comprender la metáfora, la inferencia y el humor, así como reconocer y expresar la prosodia afectiva o emocional (cambios en el tono, el ritmo, la velocidad y el volumen que transmiten emociones)". [39] Uno de los experimentos llevados a cabo por Gazzaniga involucró a un paciente masculino con cerebro dividido sentado frente a una pantalla de computadora mientras se presentaban palabras e imágenes a ambos lados de la pantalla, y los estímulos visuales irían al campo visual derecho o izquierdo, y por lo tanto al cerebro izquierdo o derecho, respectivamente. Se observó que si al paciente se le presentaba una imagen en su campo visual izquierdo (cerebro derecho), informaba que no veía nada. Si era capaz de palpar a su alrededor en busca de determinados objetos, podía identificar con precisión el objeto correcto, a pesar de no tener la capacidad de verbalizar lo que veía.
