Fisura longitudinal

La fisura longitudinal (o fisura cerebral, gran fisura longitudinal, fisura longitudinal mediana, fisura interhemisférica) es el surco profundo que separa los dos hemisferios cerebrales del cerebro de los vertebrados. En su interior se encuentra una continuación de la duramadre (una de las meninges) llamada hoz del cerebro. Las superficies internas de los dos hemisferios están circunscritas por circunvoluciones y surcos al igual que la superficie externa del cerebro.

Estructura

Faz del cerebro

Las tres meninges de la corteza (duramadre, aracnoides y piamadre) se pliegan y descienden profundamente hacia la fisura longitudinal, separando físicamente los dos hemisferios. Falx cerebri es el nombre que recibe la duramadre situada entre los dos hemisferios, cuyo significado surge de que es la capa más externa de las meninges. Estas capas impiden cualquier conectividad directa entre los lóbulos bilaterales de la corteza, por lo que requieren que cualquier tracto pase a través del cuerpo calloso. La vasculatura de la hoz del cerebro suministra sangre a las superficies más internas de la corteza, vecinas al plano medio sagital.

Asimetría cerebral

Aunque esta fisura divide el cerebro, los dos hemisferios de la corteza humana no son perfectamente simétricos, tanto en estructura como en función. Por ejemplo, se descubrió que el plano temporal, que corresponde aproximadamente al área de Wernicke, era 10 veces más grande en el hemisferio izquierdo que en el derecho. Por el contrario, se encontró que el núcleo caudado, dentro de los ganglios basales, era más grande en el hemisferio derecho.

Cuerpo calloso

El cuerpo calloso conecta las dos mitades del cerebro en la parte inferior de su estructura y envía mensajes visuales, auditivos y somatosensoriales entre cada mitad. Aquí se pueden encontrar miles de millones de neuronas y glía trabajando juntas para enviar mensajes que forman lo que se conoce como corteza cerebral. El cuerpo calloso es responsable del movimiento ocular y la percepción visual, manteniendo un equilibrio entre la excitación y la atención, y la capacidad de identificar lugares de estimulación sensorial. En un entorno clínico, las personas con epilepsia pueden beneficiarse de la división del cuerpo calloso.

Desarrollo

Filogenéticamente

Se cree que la mayoría de los animales existentes, incluido el Homo sapiens, han evolucionado a partir de un ancestro común parecido a un gusano que vivió hace unos 600 millones de años, llamado urbilateriano. Un animal bilateral es aquel que tiene mitades corporales izquierda y derecha simétricas. Si bien todavía se debate si esta especie tenía un cerebro complejo o no, el desarrollo de especies similares respalda la hipótesis de que tenía al menos una colección anterior simple de células nerviosas, llamada cefalón. Además, los estudios han demostrado que este cefalón era bilateral y constaba de dos o más subcolecciones conectadas que están separadas por el plano sagital medio, lo que sugiere el primer ejemplo de tal división.

Ontogenéticamente

Una cresta neural aparece en el embrión de mamífero tan pronto como el día 20 de desarrollo. Es durante el desarrollo embrionario cuando aparece un tubo neural que se pliega formando una estructura hueca, como se muestra en la Figura 1. Este proceso también se conoce como neurulación. El tubo neural es donde se forma el sistema nervioso central, que más adelante en el desarrollo se subdividirá y diferenciará en distintas secciones del cerebro y la médula espinal. Estas subdivisiones ocurren mediante moléculas de señalización que dirigen las células diferenciadas a su ubicación correcta en el organismo. Los lados bilaterales de esta estructura dan origen a los dos hemisferios de la corteza del Homo sapiens, pero no se fusionan en ningún punto excepto en el cuerpo calloso. Como resultado, se forma la fisura longitudinal. La fisura longitudinal puede aparecer ya en la octava semana de desarrollo y separa claramente los dos hemisferios alrededor de la décima semana de gestación.

Función

Básicamente, el propósito de la fisura es separar el cerebro en dos hemisferios, el izquierdo y el derecho. A través de estudios de casos de daño cerebral o accidente cerebrovascular en ambos lados de cada hemisferio, existe evidencia de que el lado izquierdo del cerebro controla el lado derecho del cuerpo y el lado derecho controla el lado izquierdo del cuerpo. Se ha descubierto que los pacientes con accidente cerebrovascular sufren un deterioro unilateral después de un daño en el hemisferio izquierdo o derecho, lo que afecta el lado opuesto del cuerpo. La separación de cada hemisferio permite la especialización del almacenamiento, la función cognitiva y de procedimiento. A través de "experimentos con cerebro dividido", se ha demostrado que el hemisferio izquierdo se especializa en matemáticas, lenguaje y logística general. El hemisferio derecho está además especializado, generalmente, en música, arte, reconocimiento facial y en la mayoría de eventos espaciales.

La fisura longitudinal también desempeña un papel en el tracto del nervio óptico. Esto se muestra en (figura 4.) con el quiasma óptico, que lleva el nervio del ojo derecho al hemisferio izquierdo y del ojo izquierdo al hemisferio derecho. La fisura longitudinal permite esta mala dirección y cruce de nervios. El crossover parece contradictorio, pero tiene un propósito adaptativo. Esta finalidad es darnos estereopsis, (visión profunda y tridimensional), así como un desarrollo de la visión binocular. Estos dos componentes combinados dan la capacidad de tener un mayor campo visual percibido, lo que coincide con la hipótesis de que se trata de una función adaptativa dada por la ubicación y estructura de las fisuras. El daño al nervio más allá del quiasma óptico causará pérdida o deterioro del ojo correspondiente. Si el lado derecho del cerebro está dañado y el nervio está dañado o destruido, el ojo izquierdo también seguirá la gravedad del daño.

Importancia clínica

La fisura longitudinal desempeña un papel clave en la neurocirugía del cuerpo callosotomía que produce la división del cerebro, ya que proporciona acceso sin obstáculos al cuerpo calloso. La callosotomía del cuerpo es uno de los procedimientos utilizados para el tratamiento farmacológico de los casos de epilepsia intratable y consiste en la división de las fibras nerviosas que discurren entre los dos hemisferios a través del cuerpo calloso. Un neurocirujano separa físicamente los dos hemisferios separándolos con herramientas especiales y corta aproximadamente dos tercios de las fibras en el caso de una callosotomía parcial, o la totalidad en el caso de una callosotomía completa. Sin la presencia de una fisura longitudinal, el procedimiento de callosotomía del cuerpo sería significativamente más desafiante y peligroso, ya que requeriría que el cirujano navegara a través de áreas corticales densamente conectadas. Tras el procedimiento, los dos hemisferios ya no pueden comunicarse entre sí como antes.

Si bien los cerebros de los pacientes generalmente se adaptan y permiten una vida diaria ininterrumpida, las pruebas cognitivas pueden determinar fácilmente si un paciente tiene un cerebro dividido. En un experimento que involucra una figura quimérica, con el rostro de una mujer en la mitad izquierda y el rostro de un hombre en la mitad derecha, un paciente con cerebro dividido que se concentra en el punto medio señalará el rostro de la mujer cuando se le solicite que señale el rostro en la imagen y responderá “un hombre” si se le pregunta qué representa la imagen. Esto se debe a que el área fusiforme de la cara (FFA) se encuentra en el hemisferio derecho, mientras que los centros del lenguaje se encuentran predominantemente en el hemisferio izquierdo.

Estimulación magnética transcraneal repetitiva

En estudios, se han probado aplicaciones de estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) de baja frecuencia con varios procesos cognitivos durante tareas de percepción del tiempo. Los estudios han analizado los efectos de la rTMS de baja frecuencia en las pruebas de percepción del tiempo cuando la rTMS se ha aplicado a la "fisura longitudinal medial parietal". Los hallazgos han mostrado evidencia que respalda la hipótesis de que los participantes en este estudio subestimarían su percepción del tiempo durante períodos cortos y la sobreestimarían durante períodos más largos. Específicamente, los 20 participantes subestimaron intervalos de tiempo de 1 segundo y sobreestimaron intervalos de 4 segundos/9 segundos después de aplicar rTMS de 1 Hz.

Neurocirugía

La fisura longitudinal puede servir como un pasaje quirúrgico eficaz en el hueso frontal durante las craneotomías central y pterional, que se abre hacia el cráneo mediante cirugía. Si bien existen variaciones en las formas de la cabeza de muchas especies, se ha descubierto que los perros tienen una gran variación en términos de formas de la cabeza, lo que dificulta encontrar un procedimiento quirúrgico cerebral que funcione de manera efectiva para ellos. Uno de los objetivos del estudio fue distinguir la anatomía de la fisura cerebral longitudinal y sus posibles variaciones en perros braqui-(B), dolico-(D) y mesaticefálicos-(M). Aunque la morfología de la fisura cerebral lateral fue uniforme en las razas de perros. Se encontró que los perros mesaticefálicos (M) tenían el mayor pasaje quirúrgico, lo que resultaba en acceso a más estructuras cerebrales, mientras que los perros dolico-(D) tenían el pasaje quirúrgico más pequeño.

Investigación

Como el cuerpo calloso tiene una superficie sustancialmente más pequeña en relación con la fisura longitudinal (Figura 3), los haces de fibras que lo atraviesan están densamente empaquetados y el seguimiento preciso es esencial para distinguir entre los haces individuales que se originan y conducen a la fisura longitudinal. mismos centros corticales. Comprender tales conexiones nos permite comprender las concurrencias contralaterales y qué enfermedades pueden resultar de sus lesiones. Para obtener imágenes de estos haces se utilizan imágenes con tensor de difusión (DTI o dMRI) junto con algoritmos de seguimiento de fibras (FT) e imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI). Por ejemplo, los tractos de fibras occipitales-callosales se localizaron con una precisión de 1 a 2 mm utilizando técnicas DTI-TF, que son muy importantes para la cooperación de las cortezas visuales, y cualquier lesión en ellas puede provocar alexia, la incapacidad de leer.

Imágenes adicionales

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  facies dorsalis cerebri gyri
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  Cerebrum. Cara medial. Disección del cuerpo callosum etc.
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  Vista basal de un cerebro humano
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  Cerebrum. nervios ópticos y olfativos. Vista inferior. Disección profunda.
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  Cerebrum. Vista inferior. Disección profunda.
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  Meninges y venas cerebrales superficiales. Disección profunda. Vista superior.
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  Disección cerebral con etiquetas
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  Una ilustración anatómica de la edición de 1908 de Sobotta's Anatomy Atlas