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Surco (neuroanatomía)

En neuroanatomía , un surco ( latín : "surco"; pl .: sulci ) es una depresión o surco poco profundo en la corteza cerebral . Uno o más surcos rodean un giro (pl. gyri), una cresta en la superficie de la corteza, creando la apariencia plegada característica del cerebro en humanos y la mayoría de los demás mamíferos . Los surcos más grandes también se denominan fisuras . La corteza se desarrolla en la etapa fetal de la corticogénesis , antes de la etapa de plegamiento cortical conocida como girificación . Las grandes fisuras y los surcos principales son los primeros en desarrollarse.

Los mamíferos que tienen una corteza plegada se conocen como girencefálicos , y los mamíferos de cerebro pequeño que tienen una corteza lisa, como las ratas y los ratones, se denominan lisencefálicos .

Estructura

Surcos en relación con el líquido cefalorraquídeo circulante

Los surcos y los giros, los pliegues o crestas, forman la superficie plegada de la corteza cerebral . Los surcos más grandes o más profundos también se denominan a menudo fisuras . La corteza plegada crea una mayor superficie para el cerebro en los seres humanos y otros mamíferos más grandes, sin necesidad de aumentar el tamaño del cráneo . [1] En el cerebro humano , dos tercios de la corteza plegada están enterrados dentro de los surcos, si se tiene en cuenta la división de los hemisferios por la fisura longitudinal . [2] [3]

Los surcos y las fisuras son surcos superficiales y profundos, respectivamente, en la corteza. Un surco es un surco superficial que rodea una circunvolución o parte de ella. Una fisura es un surco más profundo que divide el cerebro en lóbulos y también en los dos hemisferios , como la fisura longitudinal. [4] Las fisuras son los surcos más prominentes e invariables. [2]

La piamadre , la membrana que rodea el cerebro, sigue la superficie del cerebro en cada surco, pero la aracnoides se extiende a través de todos los tamaños de surcos, excepto la fisura longitudinal donde sigue a la piamadre. En consecuencia, los lados internos de casi todos los surcos están separados solo por la piamadre y el espacio subaracnoideo , en el que circula el líquido cefalorraquídeo . [5] Los surcos pueden considerarse como extensiones del espacio subaracnoideo. [2]

La profundidad aproximada de un surco oscila entre uno y tres centímetros. Otros parámetros de la forma del surco son la longitud, el ancho y la superficie. [6] Dentro de un surco puede haber circunvoluciones más pequeñas, conocidas colectivamente como circunvoluciones transversales . [2]

Un surco no es necesariamente una estructura única. Algunos surcos tienen una o más partes que pueden ramificarse en diferentes direcciones. Dichas partes pueden ser cortas, largas, aisladas o conectadas a otros surcos. [2]

Variaciones

El patrón de los surcos varía entre individuos humanos, pero los surcos y los giros tienen una disposición generalizada, lo que hace posible una nomenclatura común. [7] [2]

Tipos

Los surcos pueden describirse en términos de función, formación, profundidad o ancho. [ cita requerida ]

En base a la función:

  1. Un surco limitante se divide en su base en dos áreas que son diferentes funcional y estructuralmente, por ejemplo, el surco central entre las áreas motora y sensorial. [2]
  2. El surco axial se desarrolla en el eje largo de un área homogénea de rápido crecimiento, por ejemplo, el surco poscalcarino en el eje largo del área estriada.
  3. El surco operculado se separa por sus labios en dos áreas y contiene una tercera área en las paredes del surco, por ejemplo, el surco semilunar es un surco operculado, que separa las áreas estriada y paraestriada.

Sobre la base de la formación:

  1. Surcos primarios: formados antes del nacimiento, de forma independiente. Ejemplo: surco central.
  2. Surco secundario: producido por factores ajenos al crecimiento exuberante de las zonas adyacentes de la corteza. Ejemplos de ello son los surcos lateral y parietooccipital.

En función de la profundidad:

  1. El surco completo es muy profundo, lo que provoca una elevación de las paredes del ventrículo lateral. Ejemplos de ello son los surcos colaterales y calcarinos.
  2. Los surcos incompletos están situados superficialmente y no son muy profundos, por ejemplo el surco paracentral.
Los mecanismos celulares de las células gliales radiales y la señalización de la proteína Sonic Hedgehog promueven el plegamiento cortical

Desarrollo

El proceso de plegamiento cortical es complejo y no se comprende del todo. Se explica mediante una serie de hipótesis, entre ellas el pandeo mecánico y los factores de tensión axonal. [8] Las hipótesis no son mutuamente excluyentes y pueden incluir sus efectos combinados, con el de otro mecanismo de expansión tangencial. La expansión tangencial está asociada con las células gliales radiales y un proceso de intercalación de neuronas corticales entre las células de la capa de la placa cortical externa que produce el pandeo hacia afuera de un giro. [9] [10]

En los seres humanos, las circunvoluciones cerebrales aparecen alrededor de los cinco meses y tardan al menos hasta el primer año después del nacimiento en desarrollarse por completo. [11] [12] [13] Existe una jerarquía de desarrollo morfológico en la que las fisuras y los surcos principales se desarrollan antes que los demás. Los primeros surcos en desarrollarse son los surcos primarios, seguidos de los surcos secundarios. Los surcos que se encuentran con mayor frecuencia son los relacionados con la especialización funcional. [2] Los surcos terciarios se desarrollan principalmente después del nacimiento. El desarrollo de los surcos terciarios parece no verse afectado por la genética, y estar más relacionado con factores ambientales. [14]

El desarrollo varía mucho de un individuo a otro. No se comprenden del todo las posibles influencias de los factores genéticos, epigenéticos y ambientales. [15]

Surcos de interés

Frontal superior : verde; Central : rojo; Surco lateral : azul oscuro; Temporal superior : azul claro; Intraparietal : amarillo
Lóbulo frontal

Surco frontal superior , Surco frontal inferior , Surco precentral , Surco olfatorio , Surco orbital , Surco paracentral

Lóbulo parietal

Surco intraparietal , Surco marginal , Surco poscentral

Lóbulo occipital

Surco semilunar , Surco occipital transverso , Surco calcarino

Lóbulo temporal

Surco temporal superior , Surco temporal inferior

Fisuras interlobares

Fisura longitudinal , Surco central , Surco lateral , Surco colateral , Surco calloso , Surco parietooccipital , Surco occipitotemporal , Surco subparietal , Surco cingulado

Lóbulo límbico

Surco hipocampal , Surco rinal , Surco fimbriodentado, Surco central de la ínsula , Surco circular de la ínsula

Importancia clínica

Se ha demostrado que las capacidades cognitivas avanzadas que se han desarrollado a partir de la expansión del plegamiento cortical se ven afectadas negativamente cuando los pliegues están malformados. Las malformaciones de los pliegues corticales se han relacionado con las discapacidades intelectuales asociadas con la epilepsia , la esquizofrenia y el autismo . [16] Las anomalías en la girificación pueden afectar el ancho o la profundidad de los surcos que se asocian con muchos trastornos neurológicos o neuropsiquiátricos. [6] Se considera que el ensanchamiento de los surcos indica una atrofia temprana en los trastornos neurodegenerativos y puede usarse como un biomarcador en su progresión. [6] Se ha descubierto que el ancho de los surcos corticales aumenta no solo con la edad, [17] sino también con el deterioro cognitivo en los ancianos. [18]

La ulegiria es un estado de cicatrización en las regiones profundas de los surcos que conduce a la ruptura de las circunvoluciones asociadas.

Los surcos son puntos de referencia valiosos en microneurocirugía y también pueden usarse como corredores para cirugías . [2]

Otros animales

La variación en el número de fisuras en el cerebro ( girificación ) entre especies está relacionada con el tamaño del animal y el tamaño del cerebro. Los mamíferos que tienen cerebros de superficie lisa o no convolucionados se denominan lisencefálicos y los que tienen cerebros plegados o convolucionados girencefálicos. [11] [12] La división entre los dos grupos se produce cuando el área de superficie cortical es de unos 10 cm 2 y el cerebro tiene un volumen de 3-4 cm 3 . Los roedores grandes como los castores (40 libras (18 kg)) y los capibaras (150 libras (68 kg)) son girencefálicos, y los roedores más pequeños como las ratas y los ratones, y algunos monos del Nuevo Mundo son lisencefálicos. [19] [20]

Macaco

El patrón de surcos del macaco es más simple. En una monografía, Bonin y Bailey enumeran los siguientes como surcos primarios: [21]

Imágenes adicionales

Véase también

Referencias

  1. ^ Cusack, Rhodri (1 de abril de 2005). "El surco intraparietal y la organización perceptual". Revista de neurociencia cognitiva . 17 (4): 641–651. doi :10.1162/0898929053467541. PMID  15829084.
  2. ^ abcdefghi Ribas, Guilherme Carvalhal (febrero de 2010). "Los surcos y circunvoluciones cerebrales". Enfoque Neuroquirúrgico . 28 (2): E2. doi : 10.3171/2009.11.focus09245 . PMID  20121437.
  3. ^ Willbrand, Ethan H.; Maboudian, Samira A.; Kelly, Joseph P.; Parker, Benjamin J.; Foster, Brett L.; Weiner, Kevin S. (1 de junio de 2023). "La morfología del surco de la corteza posteromedial difiere sustancialmente entre humanos y chimpancés". Communications Biology . 6 (1): 586. doi :10.1038/s42003-023-04953-5. PMC 10235074 . PMID  37264068. 
  4. ^ Carlson, NR (2013). Fisiología del comportamiento. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education Inc.
  5. ^ Brodal, Per (2004). El sistema nervioso central: estructura y función . Nueva York: Oxford University Press. pág. 89. ISBN 978-0-19-516560-9.
  6. ^ abc Sun, BB; Loomis, SJ; Pizzagalli, F; et al. (14 de octubre de 2022). "Mapa genético de la morfología de los surcos regionales en el cerebro humano a partir de datos del biobanco del Reino Unido". Nature Communications . 13 (1): 6071. Bibcode :2022NatCo..13.6071S. doi :10.1038/s41467-022-33829-1. PMC 9568560 . PMID  36241887. 
  7. ^ Ono, Michio; Kubik, Stefan; Abernathey, Chad D. (1990). Atlas de los surcos cerebrales . Stuttgart: Georg Thieme Verlag. ISBN 0-86577-362-9.
  8. ^ Andrews, TGR; Priya, R (17 de junio de 2024). "La mecánica de la construcción de órganos funcionales". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology : a041520. doi :10.1101/cshperspect.a041520. PMC 7616527. PMID  38886066 . 
  9. ^ Striedter, Georg F.; Srinivasan, Shyam; Monuki, Edwin S. (8 de julio de 2015). "Plegado cortical: ¿cuándo, dónde, cómo y por qué?". Revisión anual de neurociencia . 38 (1): 291–307. doi :10.1146/annurev-neuro-071714-034128. PMID  25897870.
  10. ^ Ronan, L; Voets, N; Rua, C; et al. (agosto de 2014). "Expansión tangencial diferencial como mecanismo de girificación cortical". Corteza cerebral . 24 (8): 2219–28. doi :10.1093/cercor/bht082. PMC 4089386 . PMID  23542881. 
  11. ^ ab Hofman, MA (1985). "Tamaño y forma de la corteza cerebral en mamíferos. I. La superficie cortical". Cerebro, comportamiento y evolución . 27 (1): 28–40. doi :10.1159/000118718. PMID  3836731.
  12. ^ ab Hofman, MA (1989). "Sobre la evolución y geometría del cerebro en mamíferos". Progreso en neurobiología . 32 (2): 137–158. doi :10.1016/0301-0082(89)90013-0. PMID  2645619.
  13. ^ Richman, DP; Stewart, RM; Hutchinson, JW; Caviness Jr, VS (1975). "Modelo mecánico del desarrollo convolucional del cerebro". Science . 189 (4196): 18–21. doi :10.1126/science.1135626. PMID  1135626.
  14. ^ White, T; Su, S; Schmidt, M; Kao, CY; Sapiro, G (febrero de 2010). "El desarrollo de la girificación en la infancia y la adolescencia". Cerebro y cognición . 72 (1): 36–45. doi :10.1016/j.bandc.2009.10.009. PMID  19942335.
  15. ^ Dubois, J.; Benders, M.; Cachía, A.; Lazeyras, F.; Ha-Vinh Leuchter, R.; Sizonenko, SV; Borradori-Tolsa, C.; Mangin, JF; Huppi, PS (2008). "Mapeo del proceso temprano de plegamiento cortical en el cerebro del recién nacido prematuro". Corteza Cerebral . 18 (6): 1444-1454. doi :10.1093/cercor/bhm180. PMID  17934189.
  16. ^ Akula, SK; Exposito-Alonso, D; Walsh, CA (18 de diciembre de 2023). "Dando forma al cerebro: el surgimiento de la estructura y el plegamiento cortical". Developmental Cell . 58 (24): 2836–2849. doi :10.1016/j.devcel.2023.11.004. PMC 10793202 . PMID  38113850. 
  17. ^ Liu, T; Wen, W; Zhu, W; et al. (15 de mayo de 2010). "Los efectos de la edad y el sexo en los surcos corticales en los ancianos". NeuroImage . 51 (1): 19–27. doi :10.1016/j.neuroimage.2010.02.016. PMID  20156569.
  18. ^ Liu, T.; Wen, W.; Zhu, W.; Kochan, NA; Trollor, JN; Reppermund, S.; Jin, JS; Luo, S.; Brodaty, H.; Sachdev, PS (2011). "La relación entre la variabilidad del surco cortical y el rendimiento cognitivo en los ancianos". NeuroImage . 56 (3): 865–873. doi :10.1016/j.neuroimage.2011.03.015. PMID  21397704.
  19. ^ Martin I. Sereno, Roger BH Tootell, "De los monos a los humanos: ¿qué sabemos ahora sobre las homologías cerebrales?", Current Opinion in Neurobiology 15 :135–144, (2005)
  20. ^ Garcia, KE; Kroenke, CD; Bayly, PV (24 de septiembre de 2018). "Mecánica del plegamiento cortical: estrés, crecimiento y estabilidad". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Serie B, Ciencias Biológicas . 373 (1759). doi :10.1098/rstb.2017.0321. PMC 6158197 . PMID  30249772. 
  21. ^ Gerhardt von Bonin, Percival Bailey, El neocórtex de Macaca Mulatta , The University of Illinois Press, Urbana, Illinois, 1947
  22. ^ Ten Donkelaar, HJ; Tzourio-Mazoyer, N; Mai, JK (2018). "Hacia una terminología común para los giros y surcos de la corteza cerebral humana". Frontiers in Neuroanatomy . 12 : 93. doi : 10.3389/fnana.2018.00093 . PMC 6252390 . PMID  30510504. 

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