La circunvolución temporal inferior es una de las tres circunvoluciones del lóbulo temporal y está situada debajo de la circunvolución temporal media , conectada por detrás con la circunvolución occipital inferior ; también se extiende alrededor del borde inferolateral hasta la superficie inferior del lóbulo temporal , donde está limitado por el surco inferior . Esta región es uno de los niveles superiores de la corriente ventral del procesamiento visual, asociado con la representación de objetos, lugares, rostros y colores. [1] [2] También puede estar involucrado en la percepción facial, [3] y en el reconocimiento de números y palabras. [4] [5]
La circunvolución temporal inferior es la región anterior del lóbulo temporal ubicada debajo del surco temporal central. La función principal de la circunvolución temporal occipital, también denominada corteza IT, está asociada con el procesamiento de estímulos visuales, es decir, el reconocimiento de objetos visuales, y resultados experimentales recientes la han sugerido como la ubicación final del sistema visual cortical ventral. [6] La corteza TI en humanos también se conoce como giro temporal inferior, ya que se ha ubicado en una región específica del lóbulo temporal humano. [7] La TI procesa estímulos visuales de objetos en nuestro campo de visión y participa en la memoria y el recuerdo para identificar ese objeto; Está involucrado con el procesamiento y la percepción creados por estímulos visuales amplificados en las regiones V1, V2, V3 y V4 del lóbulo occipital . Esta región procesa el color y la forma del objeto en el campo visual y es responsable de producir el "qué" a partir de estos estímulos visuales, o en otras palabras, identificar el objeto en función del color y la forma del objeto y comparar esa información procesada con recuerdos almacenados de objetos para identificar ese objeto. [6]
La importancia neurológica de la corteza TI no es sólo su contribución al procesamiento de estímulos visuales en el reconocimiento de objetos, sino que también se ha descubierto que es un área vital con respecto al procesamiento simple del campo visual , las dificultades con las tareas de percepción y la conciencia espacial , y la ubicación. de células individuales únicas que posiblemente expliquen la relación de la corteza TI con la memoria.
El lóbulo temporal es exclusivo de los primates . En los humanos, la corteza TI es más compleja que la de sus homólogos relativos de los primates. La corteza temporal inferior humana consta de la circunvolución temporal inferior, la circunvolución temporal media y la circunvolución fusiforme . Cuando se mira el cerebro lateralmente, es decir, desde un lado y mirando la superficie del lóbulo temporal, la circunvolución temporal inferior se encuentra a lo largo de la porción inferior del lóbulo temporal y está separada de la circunvolución temporal media ubicada directamente arriba por la circunvolución temporal media ubicada directamente arriba . surco temporal . Además, cierto procesamiento del campo visual que corresponde a la corriente ventral de procesamiento visual ocurre en la porción inferior de la circunvolución temporal superior más cercana al surco temporal superior. La vista medial y ventral del cerebro (es decir, mirar la superficie medial desde debajo del cerebro, mirando hacia arriba) revela que la circunvolución temporal inferior está separada de la circunvolución fusiforme por el surco occipital-temporal. Esta corteza temporal inferior humana es mucho más compleja que la de otros primates: los primates no humanos tienen una corteza temporal inferior que no está dividida en regiones únicas, como la circunvolución temporal inferior, la circunvolución fusiforme o la circunvolución temporal media de los humanos. [8]
Esta región del cerebro corresponde a la corteza temporal inferior y es responsable del reconocimiento visual de objetos y recibe información visual procesada. La corteza temporal inferior en primates tiene regiones específicas dedicadas a procesar diferentes estímulos visuales procesados y organizados por las diferentes capas de la corteza estriada y extraestriada. La información de las regiones V1 –V5 de las vías geniculada y tectopulvinar se irradia a la corteza IT a través de la corriente ventral: información visual específicamente relacionada con el color y la forma de los estímulos visuales. A través de una investigación comparativa entre primates (humanos y primates no humanos), los resultados indican que la corteza TI desempeña un papel importante en el procesamiento de formas visuales. Esto está respaldado por datos de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) recopilados por investigadores que comparan este proceso neurológico entre humanos y macacos. [9]
La energía luminosa que proviene de los rayos que rebotan en un objeto es convertida en energía química por las células de la retina del ojo. Esta energía química luego se convierte en potenciales de acción que se transfieren a través del nervio óptico y a través del quiasma óptico , donde es procesada primero por el núcleo geniculado lateral del tálamo. Desde allí la información se envía a la corteza visual primaria , región V1. Luego viaja desde las áreas visuales del lóbulo occipital hasta los lóbulos parietal y temporal a través de dos corrientes anatómicas distintas. [10] Estos dos sistemas visuales corticales fueron clasificados por Ungerleider y Mishkin (1982, ver hipótesis de las dos corrientes ). [11] Una corriente viaja ventralmente a la corteza temporal inferior (de V1 a V2 y luego a través de V4 a ITC) mientras que la otra viaja dorsalmente a la corteza parietal posterior. Están etiquetados como flujos "qué" y "dónde", respectivamente. La corteza temporal inferior recibe información de la corriente ventral , lo cual es comprensible, ya que se sabe que es una región esencial para reconocer patrones, caras y objetos. [12]
La comprensión a nivel unicelular de la corteza TI y su función de utilizar la memoria para identificar objetos o procesar el campo visual en función del color y la forma de la información visual es relativamente reciente en la neurociencia. Las primeras investigaciones indicaron que las conexiones celulares del lóbulo temporal con otras áreas del cerebro asociadas a la memoria, a saber, el hipocampo , la amígdala , la corteza prefrontal , entre otras. Recientemente se ha descubierto que estas conexiones celulares explican elementos únicos de la memoria, lo que sugiere que células individuales únicas pueden vincularse a tipos únicos específicos e incluso a recuerdos específicos. La investigación sobre la comprensión unicelular de la corteza TI revela muchas características convincentes de estas células: células individuales con selectividad de memoria similar están agrupadas en las capas corticales de la corteza TI; Recientemente se ha demostrado que las neuronas del lóbulo temporal muestran conductas de aprendizaje y posiblemente se relacionan con la memoria a largo plazo ; y es probable que la memoria cortical dentro de la corteza TI mejore con el tiempo gracias a la influencia de las neuronas aferentes de la región temporal medial.
Investigaciones adicionales de las células individuales de la corteza TI sugieren que estas células no solo tienen un vínculo directo con la vía del sistema visual sino que también son deliberadas en los estímulos visuales a los que responden: en ciertos casos, las neuronas unicelulares de la corteza TI no no iniciar respuestas cuando hay puntos o hendiduras, es decir, estímulos visuales simples, presentes en el campo visual; sin embargo, cuando se colocan objetos complicados, se inicia una respuesta en las neuronas unicelulares de la corteza TI. Esto proporciona evidencia de que no solo las neuronas unicelulares de la corteza TI están relacionadas por tener una respuesta específica única a los estímulos visuales, sino que cada neurona unicelular individual tiene una respuesta específica a un estímulo específico. El mismo estudio también revela cómo la magnitud de la respuesta de estas neuronas unicelulares de la corteza TI no cambia debido al color y el tamaño, sino que solo se ve influenciada por la forma. Esto llevó a observaciones aún más interesantes en las que neuronas informáticas específicas se han relacionado con el reconocimiento de rostros y manos. Esto es muy interesante por la posibilidad de relacionarlo con los trastornos neurológicos de la prosopagnosia y explicar la complejidad y el interés por la mano humana. Investigaciones adicionales de este estudio profundizan en el papel de las "neuronas faciales" y las "neuronas manuales" involucradas en la corteza TI.
La importancia de la función unicelular en la corteza TI es que es otra vía además de la vía geniculada lateral que procesa la mayor parte del sistema visual: esto plantea preguntas sobre cómo beneficia nuestro procesamiento de información visual además de las vías visuales normales y qué otras unidades funcionales están involucradas en el procesamiento de información visual adicional. [13]
La información sobre el color y la forma proviene de las células P que reciben su información principalmente de los conos , por lo que son sensibles a las diferencias en forma y color, a diferencia de las células M que reciben información sobre el movimiento principalmente de los bastones . Las neuronas de la corteza temporal inferior, también llamada corteza de asociación visual temporal inferior, procesan esta información de las células P. [14] Las neuronas del ITC tienen varias propiedades únicas que ofrecen una explicación de por qué esta área es esencial para reconocer patrones. Sólo responden a estímulos visuales y sus campos receptivos incluyen siempre la fóvea , que es una de las zonas más densas de la retina y responsable de la visión central aguda. Estos campos receptivos tienden a ser más grandes que los de la corteza estriada y, a menudo, se extienden a lo largo de la línea media para unir los dos semicampos visuales por primera vez. Las neuronas TI son selectivas en cuanto a la forma y/o el color del estímulo y suelen responder mejor a formas complejas que a las simples. Un pequeño porcentaje de ellos son selectivos para partes concretas del rostro. Las caras y probablemente otras formas complejas aparentemente están codificadas por una secuencia de actividad en un grupo de células, y las células TI pueden mostrar memoria tanto a corto como a largo plazo para estímulos visuales basados en la experiencia. [15]
Hay una serie de regiones que trabajan juntas dentro del ITC para procesar y reconocer la información de "qué" algo es. De hecho, categorías discretas de objetos incluso están asociadas con diferentes regiones.
[dieciséis]
Todas estas áreas deben trabajar juntas, así como con el hipocampo , para crear una variedad de comprensión del mundo físico. El hipocampo es clave para almacenar la memoria de qué es un objeto y cómo se ve para su uso futuro, de modo que pueda compararse y contrastarse con otros objetos. Ser capaz de reconocer correctamente un objeto depende en gran medida de esta red organizada de áreas del cerebro que procesan, comparten y almacenan información. En un estudio de Denys et al., se utilizó la resonancia magnética funcional ( FMRI ) para comparar el procesamiento de la forma visual entre humanos y macacos. Descubrieron, entre otras cosas, que había un grado de superposición entre las regiones de la corteza sensibles a la forma y al movimiento, pero que la superposición era más distinta en los humanos. Esto sugeriría que el cerebro humano está mejor evolucionado para un alto nivel de funcionamiento en un mundo visual tridimensional distinto. [17]
La prosopagnosia , también llamada ceguera facial, es un trastorno que resulta en la incapacidad de reconocer o discriminar entre rostros. A menudo puede asociarse con otras formas de deterioro del reconocimiento, como el reconocimiento de lugar, automóvil o emocional. [18] Un estudio realizado por Gross et al. en 1969 descubrieron que ciertas células eran selectivas para la forma de la mano de un mono, y observaron que a medida que el estímulo que proporcionaban comenzaba a parecerse más a la mano de un mono, esas células se volvían más activas. Unos años más tarde, en 1972, Gross et al. descubrió que determinadas células informáticas eran selectivas para los rostros. Aunque no es concluyente, se supone que las células de la corteza TI 'selectivas para el rostro' desempeñan un papel importante en el reconocimiento facial en monos. [19] Después de una extensa investigación sobre el resultado del daño a la corteza TI en monos, se teoriza que las lesiones en la circunvolución TI en humanos resultan en prosopagnosia. El estudio de Rubens y Benson de 1971 sobre un sujeto en la vida con prosopagnosia revela que el paciente es capaz de nombrar objetos comunes en una presentación visual sin problemas, sin embargo, no puede reconocer rostros. Tras la necropsia realizada por Benson et al., fue evidente que una lesión discreta en la circunvolución fusiforme derecha , una parte de la circunvolución temporal inferior, era una de las principales causas de los síntomas del sujeto. [20]
Se puede observar una observación más profunda con el ejemplo del paciente LH en el estudio realizado por NL Etcoff y sus colegas en 1991. Este hombre de 40 años estuvo involucrado en un accidente automovilístico cuando tenía 18 años, que resultó en una lesión cerebral grave. . Tras recuperarse, LH no pudo reconocer ni discriminar entre rostros, ni siquiera reconocer rostros que le eran familiares antes del accidente. LH y otros pacientes con prosopagnosia a menudo pueden llevar una vida relativamente normal y productiva a pesar de su déficit. LH todavía era capaz de reconocer objetos comunes, diferencias sutiles en las formas e incluso la edad, el sexo y la "simpatía" de los rostros. Sin embargo, utilizan señales no faciales, como la altura, el color del cabello y la voz, para diferenciar a las personas. Las imágenes cerebrales no invasivas revelaron que la prosopagnosia de LH era el resultado de un daño en el lóbulo temporal derecho , que contiene la circunvolución temporal inferior. [21]
Ciertos trastornos, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia semántica , se caracterizan por la incapacidad del paciente para integrar recuerdos semánticos, lo que da como resultado que los pacientes no puedan formar nuevos recuerdos, carezcan de conciencia del período de tiempo y de otros procesos cognitivos importantes. Chan et al 2001 realizaron un estudio que utilizó imágenes de resonancia magnética volumétrica para cuantificar la atrofia global y del lóbulo temporal en la demencia semántica y la enfermedad de Alzheimer. Los sujetos fueron seleccionados y se confirmó que estaban clínicamente en el medio del espectro de sus respectivos trastornos, y luego se obtuvo una confirmación adicional a partir de una serie de pruebas neuropsicológicas realizadas a los sujetos. El estudio trató la corteza temporal inferior y la corteza temporal media como una y la misma, debido al límite, "a menudo indistinto", entre las circunvoluciones. [22]
El estudio concluyó que en la enfermedad de Alzheimer, los déficits en las estructuras temporales inferiores no eran la principal fuente de la enfermedad. Más bien, la atrofia en la corteza entorrinal , la amígdala y el hipocampo fue prominente en los sujetos del estudio que padecían Alzheimer. Con respecto a la demencia semántica, el estudio concluyó que "las circunvoluciones temporales media e inferior [cortezas] pueden desempeñar un papel clave" en la memoria semántica y, como resultado, desafortunadamente, cuando estas estructuras del lóbulo temporal anterior se lesionan, el sujeto queda con demencia semántica. Esta información muestra cómo, a pesar de agruparse a menudo en la misma categoría, la enfermedad de Alzheimer y la demencia semántica son enfermedades muy diferentes y se caracterizan por marcadas diferencias en las estructuras subcorticales a las que se asocian. [22]
La acromatopsia cerebral es un trastorno médico caracterizado por la incapacidad de percibir el color y lograr una agudeza visual satisfactoria en niveles elevados de luz. La acromatopsia congénita se caracteriza de la misma manera, sin embargo, es genética, mientras que la acromatopsia cerebral ocurre como resultado de un daño en ciertas partes del cerebro. Una parte del cerebro que es particularmente integral para la discriminación de colores es la circunvolución temporal inferior. Un estudio de 1995 realizado por Heywood et al. Estaba destinado a resaltar las partes del cerebro que son importantes en la acromatopsia en monos, sin embargo, obviamente arroja luz sobre las áreas del cerebro relacionadas con la acromatopsia en humanos. En el estudio, un grupo de monos (grupo AT) recibió lesiones en el lóbulo temporal anterior a V4 y el otro grupo (grupo MOT) recibió lesiones en el área occipito-temporal que corresponde en localización craneal a la lesión que produce acromatopsia cerebral en humanos. El estudio concluyó que el grupo MOT no tenía ningún deterioro de su visión de los colores, mientras que los sujetos del grupo AT tenían todos ellos graves deterioros de su visión de los colores, en concordancia con los humanos diagnosticados con acromatopsia cerebral. [23] Este estudio muestra que las áreas del lóbulo temporal anteriores a V4, que incluye la circunvolución temporal inferior, desempeñan un papel importante en pacientes con acromatopsia cerebral.
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