Cap[itulo 2

LA NEUROLOGÍA DE LAS REDES CORTICALES
En este capitulo se habla acerca del conocimiento que se tiene del desarrollo que se da en las redes corticales y toda la gama de funciones cognitivas. Algunos principios de la selección natural que se plantea en la teoría de la evolución se han utilizado en el razonamiento de estructuras neo corticales y las funciones que estas desempeñan.

También se trata de entender la formación de la biogénesis, la evolución y el desarrollo que se da en todos los aspectos del sistema nervioso. En especial la corteza cerebral, las redes cerebrales de formación y también incluyendo la función que desempeña los factores extra corticales en este proceso, así como también las características de las redes cognitivas.

FILOGENIA DE LA CORTEZA
Todo empezó en los principios de la era Mesozóica, los reptiles desarrollaron características que formaban parte de los mamíferos. Entre las características se desarrollo una estructura laminar en el área dorsal del telencéfalo llamada neopallium. Esta se encuentra formada por la neo corteza, y forma gran parte de los hemisferios y de los grupos neuronales subcorticales; los cuales forman el cerebro del ser humano. Muchos piensan que la expansión del área germinal del hipocampo es responsable de esto. También hay otro que opinan que se origina de una estructura del telencéfalo situada en el diencéfalo. A pesar de las diferencias de opiniones, todos apoyan la creencia de que la evolución de la neo corteza es responsable de nuestra adaptación hambiental.

Las comparaciones anatómicas de los mamíferos parecidos a los reptiles muestran cierta similitud con la corteza de los anfibios de hoy en día. Los mamíferos de antes, tenían una iso corteza dividida en seis capas que es la que caracteriza a los mamíferos de ahora. El crecimiento constante de la neo corteza, llamado neocorticalización, es hoy en día comprendido por distintos estudios. Dicho crecimiento mantiene estándares proporcionales al tamaño que el cerebro necesita. Eventualmente, viene un fenómeno llamado La explosión de la neo corteza, que consiste en que la corteza crece desproporcionadamente en términos de grosor y dimensión. Conforme se va engrosando, la densidad de las células que forman la corteza se reduce.

Muchas especies de animales contienen una neo corteza. El factor variante entre las distintas especies, es el área en la que se especializa cada área cortical. Cambiando el genoma de las funciones sensoriales, es posible que se altere la habilidad cognitiva y la corteza. Las funciones sensoriales son las que se encargan de todas las necesidades básicas. Desde algunos puntos de vista, la corteza desarrolla en los mamíferos por medio de la duplicación de áreas. También se cree que las áreas motoras y sensoriales se desarrollan a partir de áreas de la corteza que no cumplen con ninguna función específica. Ambas creencias mencionadas anteriormente son imprecisas.

Las conexiones neo corticales se dividen en dos:
1. La primera habla acerca de las dendritas de las neuronas neo corticales.
2. La segunda se enfoca más en el área subcortical.

La Elongación de los procesos de las dendritas es responsable del proceso de desarrollo de la corteza mencionado anteriormente. Esto fue probado por el método de Golgi, el cual establece una serie que fundamente lo siguiente:
• La formación de una de las capas principales situada por debajo de la superficie cortical.
• La formación del plato cortical, que es la base de la neo corteza. En esta se transportan las células.
• La subida de las células hacia la capa superior del plato cortical.
• La descendencia de las células hacia una corteza mas profunda.
• La proliferación de las capas corticales.

Un dato curioso acerca del método de Golgi, es que las células más viejas están situadas en la capa de la corteza que es más profunda, y las más nuevas se encuentran situadas en las capas que cuentan con menor profundidad.

En los insectívoros y en los primates, el tamaño de la materia blanca debajo de la neo corteza aumenta más rápidamente que la corteza misma. La evolución de los humanos no se detiene aquí, pues podemos llegar a dicha conclusión.

ONTOGENIA DE LA CORTEZA:
Rakic menciona que las capas poliferativas poseen ajustes de células genéticas. Los descubrimientos intentan descifrar la forma en que la corteza funcionará y será físicamente en el futuro. Las unidades radiales conducidas por los cuerpos neuronales desarrollan más la neo corteza.

A diferencia de Rakic, O’Leary propone que la neo corteza es uniforme por lo que solamente se distingue por los inputs. Existe una conexión entre el ambiente y la genética, que forman parte del desarrollo cortical, por lo que la teoría de O’Leary fue rechazada un tiempo después.

Una vez terminado el segundo trimestre de gestación, ya no es posible producir más neuronas, por lo que estas crecen en tamaño en la neo corteza de las personas. Para cuando el bebé nace, algunas neuronas no han terminado de desarrollarse ni han llegado a su destino final. En los períodos pre y post-natales, las dendritas se desarrollan mas largas y más gruesas, por lo que la sinapsis es distinta. Esto empieza en el tercer trimestre, y termina más o menos cuando el bebé tiene dos años.

Cuando llegamos a la etapa perinatal, las neuronas y todas sus partes, crecen un montón, pero llegan a un punto en el que su tamaño y su cantidad disminuyen. Debido a esto, es imposible saber con precisión la cantidad de neuronas, ni la calidad de vida de las mismas. Conforme una persona va creciendo, la cantidad de cambios corporales y mentales disminuye. También tenemos la teoría propuesta por Changeux y Danchin, que propone que debido a la cantidad de conexiones existentes, la corteza es responsable de seleccionar las sinapsis entre las neuronas.

En la actualidad, existen sustancias capaces de incrementar el crecimiento de las neuronas y sus conexiones. Son las siguientes:
• Tiroxina: Ayuda más que todo en el desarrollo del cerebro, pero se enfoca más en la neo corteza.
• NGF (Nerve Growth Factor): Incrementa el crecimiento de los cuerpos nerviosos.
• Neutrofinos: Se enfocan en el desarrollo cortical y en la plasticidad .

La neo corteza es responsable de las conexiones que existen entre distintas estructuras, lo cual indica que también está conectada con el origen cortical. La mayoría de los axones constan con origen cortical.

Flechsig publicó sus observaciones del orden de la mielinización de las fibras corticales y propuso la nueva teoría de asociación neuronal. La conclusión a la que llega, es que las funciones de distintas áreas corticales se desarrollan de acuerdo con la secuencia de la mielina que contienen. Primero, sus funciones primarias y motoras se desarrollan. Luego, se desarrollan las funciones de la asociación.

Sinaptogénesis: es responsable de estudiar la manera en la que se forman y eliminan las sinapsis en los primates en distintas etapas del desarrollo. Esto ocurre en las distintas capas de la neo corteza .

Después de los tres meses la corteza auditiva es desarrollada, y después de los quince meses, lo hace la corteza pre frontal. La transmisión química de la corteza cerebral, axones, dendritas, y sinapsis; madura en distintos tiempo, dependiendo de la especie de la que estemos hablando.

El proceso de desarrollo de la neo corteza acapara tanto las partes grandes, como las partes pequeñas de la corteza, los procesos internos y los procesos externos. Consta con los estímulos aferentes, eferentes y de asociación, los cuales forman parte del proceso cognitivo. Existe un intervalo de tiempo en el que las distintas áreas son más propensas a ser dañadas debido a que son más perceptivas y frágiles. Los axones son capaces de sustituir a otros axones incapaces de desempeñar su función apropiadamente.

FORMACIÓN DE LAS REDES COGNITIVAS:
Las neuronas en la neo corteza se agrupan de manera columnar en distintos tamaños. Esto ocurre en el área dorsal y en ambos hemisferios cerebrales. La citoarquitectura divide la corteza en distintas áreas. En algunas áreas, las neuronas están conectadas entre sí, formando redes. Al terminar, la neo corteza esta completamente formada morfológicamente, pero todavía va a seguir cambiando en el sentido de que las experiencias van a seguir alimentándola. La experiencia hace que el conocimiento y las redes son infinitos. Esto nos lleva a la siguiente pregunta: ¿Cómo se modifican las conexiones entre las distintas redes que representan el conocimiento que adquirimos por medio de la experiencia?

Con esta pregunta surge un debate entre el seleccionismo y el constructivismo.
• Seleccionismo: propone que las representaciones corticales son fruto de la competencia entre la selección de los elementos neuronales. Se basa en la selección competitiva inspirada por la evolución y la inmunología.
• Constructivismo: piensan que las repesentaciones corticales son producto del crecimiento y la mezcla de los elementos neuronales desarrollados en la estructura cortical que origina la experiencia. Se basa en la evidencia morfológica que propone que el desarrollo cortical se modifica por medio del ambiente. La experiencia es la esencia del constructivismo.

Aquí, ninguno está bien o mal, debido a que se complementan mutuamente. En lo único en lo que ambos concuerdan, es en que la sinapsis crea las redes cognitivas, por lo que es la única manera de crear sinapsis.

Estamos conscientes de que constamos con un trabajo experimental encargado de promover el crecimiento de las partes que componen las redes corticales (axones, dendritas y sinapsis). Se divide en dos tipos:
1. El primero consiste en crecimiento por la privación sensorial.
2. El segundo se enfoca más en la expansión que ocurre debido a los estímulos.

También tenemos la teoría de Hebb. Se divide en dos partes esenciales para cualquier modelo neuronal de representación cognitiva:
1. La asociación de la correlación temporal.
2. El eslabonamiento de la estructura cerebral.


FACTORES EXTRACORTICALES:
Los neurotransmisores y otras estructuras cerebrales forman las redes de la neo corteza. También tenemos la formación de las conexiones neocorticales, la cual es formada por las estructura límbica y la estructura sub cortical.

El rol que tiene el hipocampo en el desarrollo de la memoria es esencial, pues también se encarga de levantar las representaciones neo corticales. También es el encargado de crear la memoria por medio de varias conexiones que mantienen unidas a dos estructuras de manera recíproca. Toma parte importante en la creación de la memoria declarativa tanto como en la de la memoria motora. Las conexiones que hay en éste se limitan a las áreas de asociación, pues solamente son capaces de extenderse hacia el lóbulo frontal.

También tenemos la amígdala, que es responsable de todo lo que se encuentra relacionado con la memoria. Finalmente, tenemos la neo corteza, que es la meta que a mayoría de los transmisores originados en el tronco cerebral quieren lograr alcanzar. Entre ellos tenemos:
• Serotonina: neurotransmisor responsable de facilitar el aprendizaje.
• GABA: neurotransmisor responsable de la cognición y de la atención.
• Acetilcolina: neurotransmisor responsable de la memoria.
• Glutamato: neurotransmisor excitatorio.

ESTRUCTURAS BÁSICAS DE LAS REDES COGNITIVAS
Tanto la estructura de la corteza primaria, como de la corteza motora conforman la memoria. Esto se debe a toda la información que, a lo largo del tiempo, ha sido grabada. Esta la utilizamos, más que todo, para podernos adaptar al ambiente externo.

Existe un tipo de comunicación entre las áreas corticales, la corteza occipital visual estriada, y llega hasta el lóbulo frontal. Esta se da por medio de las fibras neuronales convergentes, recurrentes y divergentes ya sea de manera ascendente como descendente.
La imaginación, creatividad, intuición son algunos de los atributos cognitivos emergentes de las representaciones de alto nivel.