Cuerpo calloso
El cuerpo calloso (en latín, "cuerpo duro"), también comisura callosa, es un tracto nervioso ancho y grueso que consta de una haz de fibras comisurales, debajo de la corteza cerebral en el cerebro. El cuerpo calloso solo se encuentra en los mamíferos placentarios. Abarca parte de la fisura longitudinal, conectando los hemisferios cerebrales izquierdo y derecho, permitiendo la comunicación entre ellos. Es la estructura de materia blanca más grande del cerebro humano, con una longitud de aproximadamente 250 mm (10 pulgadas) y consta de 200 a 300 millones de proyecciones axonales.
Varios tractos nerviosos separados, clasificados como subregiones del cuerpo calloso, conectan diferentes partes de los hemisferios. Los principales son los conocidos como genu, tribuna, tronco o cuerpo y esplenio.
Estructura
El cuerpo calloso forma el suelo de la fisura longitudinal que separa los dos hemisferios cerebrales. Parte del cuerpo calloso forma el techo de los ventrículos laterales.
El cuerpo calloso tiene cuatro partes principales: tractos nerviosos individuales que conectan diferentes partes de los hemisferios. Estos son el tribuna, el genu, el tronco o cuerpo, y el esplenio. Una parte estrechada entre el tronco y el esplenio se conoce como istmo. Las fibras del tronco y el esplenio conocidas juntas como tapetum forman el techo de cada ventrículo lateral.
La parte frontal del cuerpo calloso, hacia los lóbulos frontales, se llama genu ("rodilla"). La rodilla se curva hacia abajo y hacia atrás frente al septum pellucidum, disminuyendo mucho en grosor. La parte inferior, mucho más delgada, es la tribuna y está conectada por debajo con la lámina terminal, que se extiende desde los agujeros interventriculares hasta el receso en la base del tallo óptico. La tribuna recibe su nombre por su parecido con el pico de un pájaro.
La parte final del cuerpo calloso, hacia el cerebelo, se llama esplenio. Esta es la parte más gruesa y se superpone a la tela coroidea del tercer ventrículo y el mesencéfalo, y termina en un borde grueso, convexo y libre. Splenium se traduce como "vendaje" en griego.
El tronco del cuerpo calloso se encuentra entre el esplenio y la rodilla.
El surco calloso separa el cuerpo calloso del giro cingulado.
Relaciones
A ambos lados del cuerpo calloso, las fibras irradian en la materia blanca y pasan a las diversas partes de la corteza cerebral; los que se curvan hacia adelante desde la rodilla hacia los lóbulos frontales constituyen el fórceps menor (también fórceps anterior) y los que se curvan hacia atrás desde el esplenio hacia los lóbulos occipitales, el fórceps mayor (también fórceps posterior). Entre estas dos partes se encuentra el cuerpo principal de las fibras, que constituyen el tapetum y se extienden lateralmente a ambos lados del lóbulo temporal, y cubren la parte central del ventrículo lateral. El tapetum y la comisura anterior comparten la función de conectar los lóbulos temporales derecho e izquierdo.
Las arterias cerebrales anteriores están en contacto con la superficie inferior de la tribuna; se arquean sobre la parte anterior de la rodilla y se transportan a lo largo del tronco, irrigando las cuatro quintas partes anteriores del cuerpo calloso.
Fibras neuronales
El tamaño, la cantidad de mielinización y la densidad de las fibras en las subregiones se relacionan con las funciones de las regiones del cerebro que conectan. La mielinización es el proceso de recubrir las neuronas con mielina, lo que ayuda a la transferencia de información entre neuronas. Se cree que el proceso ocurre hasta los treinta años de un individuo con un crecimiento máximo en la primera década de la vida. Las fibras más finas y ligeramente mielinizadas son de conducción más lenta y conectan las áreas de asociación y prefrontal. Fibras más gruesas y de conducción rápida conectan las áreas visual y motora.
El tractograma que se muestra muestra los tractos nerviosos de seis segmentos del cuerpo calloso, que conectan las regiones corticales entre los hemisferios cerebrales. Los de la genu se muestran en coral; del premotor, verde; del sensorio-motor, morado; del parietal, rosa; del temporal, amarillo; y del esplenio, azul.
Axones más delgados en la rodilla conectan la corteza prefrontal entre las dos mitades del cerebro; estas fibras surgen de un haz de fibras en forma de horquilla del tapetum, el fórceps menor. Los axones más gruesos en el tronco del cuerpo calloso interconectan áreas de la corteza motora, con una parte proporcionalmente mayor del cuerpo calloso dedicada a regiones motoras suplementarias, incluida el área de Broca. El esplenio, comunica información somatosensorial entre las dos mitades del lóbulo parietal y la corteza visual en el lóbulo occipital, estas son las fibras del fórceps mayor.
Un estudio de niños de cinco a dieciocho años encontró una correlación positiva entre la edad y el grosor calloso.
Variación entre sexos
El cuerpo calloso y su relación con el sexo ha sido un tema de debate en las comunidades científica y profana durante más de un siglo. La investigación inicial a principios del siglo XX afirmó que el corpus era diferente en tamaño entre hombres y mujeres. Esa investigación fue, a su vez, cuestionada y, en última instancia, dio paso a técnicas de imagen más avanzadas que parecían refutar las correlaciones anteriores. Sin embargo, las técnicas analíticas avanzadas de neuroanatomía computacional desarrolladas en la década de 1990 mostraron que las diferencias de sexo eran claras, pero limitadas a ciertas partes del cuerpo calloso, y que se correlacionaban con el rendimiento cognitivo en ciertas pruebas. Un estudio de resonancia magnética encontró que el área transversal medio sagital del cuerpo calloso es, después de controlar el tamaño del cerebro, en promedio, proporcionalmente más grande en las mujeres.
Usando secuencias de tensor de difusión en máquinas de resonancia magnética, la velocidad a la que las moléculas se difunden dentro y fuera de un área específica del tejido, la anisotropía se puede medir y usar como una medida indirecta de la fuerza de la conexión anatómica. Estas secuencias han encontrado diferencias sexuales consistentes en la forma y microestructura del cuerpo calloso humano.
También se ha utilizado el análisis por forma y tamaño para estudiar relaciones matemáticas tridimensionales específicas con resonancias magnéticas y se han encontrado diferencias consistentes y estadísticamente significativas entre sexos. Algoritmos específicos han encontrado diferencias significativas entre los dos sexos en más del 70% de los casos en una revisión.
Un estudio de 2005 sobre los tamaños y estructuras del cuerpo calloso en personas transgénero encontró que estructuralmente se ajustaba más a su género declarado que a su sexo asignado.
Correlaciones de tamaño con lateralidad
Un estudio informó que la parte frontal del cuerpo calloso humano era 0,75 cm2 o un 11 % más grande en personas zurdas y ambidiestras que en personas diestras. Esta diferencia fue evidente en las regiones anterior y posterior del cuerpo calloso, pero no en el esplenio. Sin embargo, un metanálisis de 2022 no pudo confirmar ninguna diferencia sustancial en el cuerpo calloso relacionado con la mano izquierda frente a la derecha frente a la mixta. En cambio, otros han sugerido que el grado de destreza se correlaciona negativamente con el tamaño del cuerpo calloso, lo que significa que las personas que son capaces de usar ambas manos con destreza tendrían el cuerpo calloso más grande y viceversa para la mano izquierda o derecha.
Importancia clínica
Epilepsia
Los síntomas de la epilepsia refractaria (difícil de tratar) se pueden reducir cortando el cuerpo calloso en una operación conocida como parálisis de lobotomía del cuerpo callosotomía. Suele reservarse para casos en los que las crisis complejas o de gran mal se producen por un foco epileptogénico en un lado del cerebro, provocando una tormenta eléctrica interhemisférica. El trabajo de diagnóstico para este procedimiento incluye un electroencefalograma, una resonancia magnética, una tomografía por emisión de positrones y una evaluación por parte de un neurólogo, un neurocirujano, un psiquiatra y un neurorradiólogo antes de que se pueda considerar una cirugía de lobotomía parcial.
Fracaso en el desarrollo
La formación del cuerpo calloso comienza con el primer cruce de la línea media de los axones pioneros alrededor de la semana 12 en el desarrollo prenatal del ser humano, o el día 15 en la embriogénesis del ratón. La agenesia del cuerpo calloso (ACC) es un trastorno congénito raro que es una de las malformaciones cerebrales más comunes observadas en los seres humanos, en la que el cuerpo calloso está parcial o completamente ausente. La ACC generalmente se diagnostica dentro de los dos primeros años de vida y puede manifestarse como un síndrome grave en la infancia o la niñez, como una afección más leve en adultos jóvenes o como un hallazgo incidental asintomático. Los síntomas iniciales de ACC generalmente incluyen convulsiones, que pueden ser seguidas por problemas de alimentación y retrasos en mantener la cabeza erguida, sentarse, pararse y caminar. Otros posibles síntomas pueden incluir deficiencias en el desarrollo mental y físico, la coordinación ojo-mano y la memoria visual y auditiva. También puede ocurrir hidrocefalia. En casos leves, los síntomas como convulsiones, habla repetitiva o dolores de cabeza pueden no aparecer durante años. Algunos síndromes a menudo asociados con ACC incluyen el síndrome de Aicardi, el síndrome de Andermann, el síndrome de Shapiro y el síndrome acrocalloso.
La ACC generalmente no es fatal. El tratamiento suele implicar el control de los síntomas, como la hidrocefalia y las convulsiones, si se presentan. Aunque muchos niños con el trastorno llevan una vida normal y tienen una inteligencia promedio, las pruebas neuropsicológicas cuidadosas revelan diferencias sutiles en la función cortical superior en comparación con personas de la misma edad y educación sin ACC. Los niños con ACC acompañados de retraso en el desarrollo y/o trastornos convulsivos deben ser examinados para detectar trastornos metabólicos.
Además de la agenesia del cuerpo calloso, condiciones similares son la hipogénesis (formación parcial), la disgenesia (malformación) y la hipoplasia (subdesarrollo, incluso demasiado delgado).
Otros estudios también han relacionado las posibles correlaciones entre la malformación del cuerpo calloso y los trastornos del espectro autista.
Kim Peek, un sabio e inspiración detrás de la película Rain Man, fue diagnosticado con agenesia del cuerpo calloso, como parte del síndrome FG.
Otra enfermedad
Las lesiones del cuerpo calloso anterior pueden provocar mutismo acinético o afasia anómica. Ver también:
- Síndrome de mano alienígena
- Dyslexia sin agraphia (ver con daño al esplenio del cuerpo callosum)
- Marchiafava–Bignami enfermedad degenerativa caracterizada por pérdida de mielina y necrosis del cuerpo callosum
- Esclerosis múltiple con el signo de los dedos de Dawson
- Síndrome de lesión espeluznante reversible: una rara encefalopatía de origen desconocido con una lesión transitoria en el esplenio, mayormente asociada a enfermedades infecciosas
- Displasia septoóptica (síndrome de Morsier)
- Split-brain
- Síndrome de Susac caracterizado por lesiones como pequeños agujeros en el cuerpo callosum
Historia
El primer estudio del cuerpo calloso en relación con el género fue realizado por R. B. Bean, un anatomista de Filadelfia, quien sugirió en 1906 que "el tamaño excepcional del cuerpo calloso puede significar una actividad intelectual excepcional" y que había diferencias medibles entre hombres y mujeres. Quizás reflejando el clima político de la época, pasó a reclamar diferencias en el tamaño del callosum entre diferentes razas. Su investigación fue finalmente refutada por Franklin Mall, el director de su propio laboratorio.
De mayor impacto generalizado fue un artículo de Science de 1982 de Holloway y Utamsing que sugería diferencias sexuales en la morfología del cerebro humano, que se relacionaba con diferencias en la capacidad cognitiva. Time publicó un artículo en 1992 que sugería que, debido a que el corpus es "a menudo más ancho en el cerebro de las mujeres que en el de los hombres, puede permitir una mayor comunicación cruzada entre los hemisferios— posiblemente la base de la intuición de las mujeres."
Publicaciones posteriores en la literatura de psicología han planteado dudas sobre si el tamaño anatómico del cuerpo es realmente diferente. Un metanálisis de 49 estudios desde 1980 encontró que, a diferencia de Lacoste-Utamsing y Holloway, no se pudo encontrar una diferencia de sexo en el tamaño del cuerpo calloso, se tuvo o no en cuenta el mayor tamaño del cerebro masculino. Un estudio realizado en 2006 que utilizó resonancia magnética de corte fino no mostró diferencias en el grosor del cuerpo al tener en cuenta el tamaño del sujeto.
Otros animales
El cuerpo calloso se encuentra solo en mamíferos placentarios, mientras que está ausente en monotremas y marsupiales, así como en otros vertebrados como aves, reptiles, anfibios y peces. (Otros grupos tienen otras estructuras cerebrales que permiten la comunicación entre los dos hemisferios, como la comisura anterior, que sirve como el modo principal de comunicación interhemisférica en los marsupiales, y que transporta todas las fibras comisurales que surgen de la neocorteza (también conocida como el neopalio), mientras que en los mamíferos placentarios, la comisura anterior transporta solo algunas de estas fibras). En los primates, la velocidad de la transmisión nerviosa depende de su grado de mielinización o recubrimiento lipídico. Esto se refleja en el diámetro del axón nervioso. En la mayoría de los primates, el diámetro axonal aumenta en proporción al tamaño del cerebro para compensar la mayor distancia a recorrer para la transmisión del impulso neural. Esto permite que el cerebro coordine los impulsos sensoriales y motores. Sin embargo, la escala del tamaño total del cerebro y el aumento de la mielinización no se han producido entre los chimpancés y los humanos. Esto ha resultado en que el cuerpo calloso humano requiera el doble de tiempo para la comunicación interhemisférica que el de un macaco. El haz fibroso en el que aparece el cuerpo calloso puede aumentar y aumenta hasta tal punto en los seres humanos que invade y separa las estructuras del hipocampo.
Imágenes adicionales
Corpus callosum
RM coronal T2 (gran escala invertida) del cerebro a nivel de los núcleos caudados enfatizando el cuerpo callosum
Tractografía de Corpus callosum
Corpus callosum con Anatomografía
Sagittal post mortem sección a través del cerebro de la línea media. El cuerpo callosum es la banda curvada de tejido liviano en el centro del cerebro sobre el hipotálamo. Su textura más ligera se debe a un mayor contenido de mielina, dando lugar a una transmisión de impulso neuronal más rápida.
