Giro fusiforme

La circunvolución fusiforme, también conocida como circunvolución occipitotemporal lateral, es parte del lóbulo temporal y del lóbulo occipital en el área 37 de Brodmann. La circunvolución fusiforme se encuentra entre la circunvolución lingual y la circunvolución parahipocampal arriba, y la circunvolución temporal inferior debajo. Aunque la funcionalidad de la circunvolución fusiforme no se comprende completamente, se ha relacionado con varias vías neuronales relacionadas con el reconocimiento. Además, se ha relacionado con diversos fenómenos neurológicos como la sinestesia, la dislexia y la prosopagnosia.

Anatomía

Anatómicamente, la circunvolución fusiforme es la estructura macroanatómica más grande dentro de la corteza temporal ventral, que incluye principalmente estructuras involucradas en la visión de alto nivel. El término circunvolución fusiforme (lit. "circunvolución en forma de huso") se refiere al hecho de que la forma de la circunvolución es más ancha en su centro que en sus extremos. Este término se basa en la descripción de la circunvolución realizada por Emil Huschke en 1854 (ver también la sección sobre historia). La circunvolución fusiforme está situada en la superficie basal de los lóbulos temporal y occipital y está delineado por el surco colateral (CoS) y el surco occipitotemporal (OTS), respectivamente. El OTS separa la circunvolución fusiforme de la circunvolución temporal inferior (ubicada lateralmente con respecto a la circunvolución fusiforme) y el CoS separa la circunvolución fusiforme de la circunvolución parahipocampal (ubicada medialmente con respecto a la circunvolución fusiforme).

La circunvolución fusiforme se puede delinear aún más en una porción lateral y medial, ya que está separada en su parte media por el surco fusiforme medio (MFS, por sus siglas en inglés) relativamente poco profundo. Por lo tanto, la circunvolución fusiforme lateral está delineada lateralmente por el OTS y medialmente por el MFS. Asimismo, la circunvolución fusiforme medial está delineada lateralmente por el MFS y medialmente por el CoS.

Es importante destacar que el surco fusiforme medio sirve como punto de referencia macroanatómico para el área de la cara fusiforme (FFA), una subregión funcional de la circunvolución fusiforme que se supone desempeña un papel clave en el procesamiento de las caras.

Historia

La circunvolución fusiforme tiene una historia polémica que se ha aclarado recientemente. El término fue utilizado por primera vez en 1854 por Emil Huschke de Jena, Alemania, quien llamó a la circunvolución fusiforme un "Spindelwulst" (lit. abultamiento del husillo). Eligió este término por la similitud que guarda la respectiva circunvolución cerebral con la forma de un huso, o fusil, debido a su sección central más ancha. Al principio, los investigadores localizaron la circunvolución fusiforme también en otros mamíferos, sin tener en cuenta las variaciones en las organizaciones macroscópicas de otras especies. sesos. Hoy en día, se considera que la circunvolución fusiforme es específica de los hominoides. Esto está respaldado por investigaciones que muestran solo tres circunvoluciones temporales y ninguna circunvolución fusiforme en los macacos.

La primera definición precisa del surco fusiforme medio fue acuñada por Gustav Retzius en 1896. Fue el primero en describir el surco sagittalis gyri fusiformis (hoy: surco fusiforme medio) y determinó correctamente que un surco divide el surco fusiforme medio. circunvolución en lateral y particiones mediales. W. Julius Mickle mencionó el surco fusiforme medio en 1897 e intentó aclarar la relación entre los surcos temporales y la circunvolución fusiforme, llamándola "surco intragiral del lóbulo fusiforme".

Función

Aún se discute la funcionalidad exacta de la circunvolución fusiforme, pero existe un consenso relativo sobre su participación en las siguientes vías:

Procesamiento de información de color

En 2003, V. S. Ramachandran colaboró con científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos para identificar el papel potencial de la circunvolución fusiforme dentro de la vía de procesamiento del color en el cerebro. Al examinar la relación dentro de la vía específicamente en casos de sinestesia, Ramachandran descubrió que los sinestésicos tienen en promedio una mayor densidad de fibras que rodean la circunvolución angular. La circunvolución angular participa en el procesamiento superior de los colores. Las fibras transmiten información de forma desde la circunvolución fusiforme a la circunvolución angular para producir la asociación de colores y formas en la sinestesia grafema-color. Se ha observado una activación cruzada entre las circunvoluciones angular y fusiforme en el cerebro promedio, lo que implica que la circunvolución fusiforme se comunica regularmente con la vía visual.

Reconocimiento facial y corporal

Porciones de la circunvolución fusiforme son fundamentales para el reconocimiento facial y corporal.

Reconocimiento de palabras

Se cree que partes de la circunvolución fusiforme del hemisferio izquierdo se utilizan en el reconocimiento de palabras.

Identificación dentro de la categoría

Más investigaciones realizadas por científicos del MIT demostraron que las circunvoluciones fusiformes izquierda y derecha desempeñaban funciones diferentes, que posteriormente se interconectaban. La circunvolución fusiforme izquierda reconoce "como una cara" rasgos en objetos que pueden o no ser caras reales, mientras que la circunvolución fusiforme derecha determina si esa característica facial reconocida es, de hecho, una cara.

Sistema transmisor neuronal relacionado

En un estudio de 2015, se propuso que la dopamina desempeñara un papel clave en la tarea de reconocimiento facial y se consideró que estaba relacionada con la actividad neuronal en la circunvolución fusiforme. Al estudiar la correlación entre el potencial de unión (PA) del receptor de dopamina D1 mediante PET y el dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) en una exploración por resonancia magnética funcional durante una tarea de reconocimiento facial, se demostró que una mayor disponibilidad del receptor D1 se asocia con un mayor BOLD. nivel. Este estudio demostró que esta asociación con D1 BP solo es significativa para FFG, no para otras regiones del cerebro. Los investigadores también mostraron la posibilidad de que una mayor disponibilidad del receptor de dopamina D1 pueda ser la base de un mejor rendimiento en la tarea de reconocimiento facial. Se sabe que la dopamina está relacionada con el sistema de recompensa. El sistema dopaminérgico muestra una respuesta activa a estímulos que predicen posibles recompensas. Como exigencia social, una tarea de reconocimiento facial podría ser un proceso cognitivo que involucre dopamina, que puede provocar una retroalimentación de refuerzo.

Un estudio de 2007 investigó cómo la dopamina puede regular la actividad de FFG durante una tarea de reconocimiento facial. Indicó que la actividad BOLD puede ser modulada por la influencia de la dopamina en los receptores D1 postsinápticos. La regulación se logra de manera que la dopamina primero influya en el potencial postsináptico y luego provoque un aumento adicional de la actividad BOLD en el área local. Este vínculo entre el aumento de la actividad BOLD postsináptica y la liberación de dopamina puede explicarse por el bloqueo de la recaptación de dopamina.

Fenómenos neurológicos asociados

Se ha especulado que la circunvolución fusiforme está asociada con diversos fenómenos neurológicos.

Prosopagnosia

Algunos investigadores piensan que la circunvolución fusiforme puede estar relacionada con el trastorno conocido como prosopagnosia o ceguera facial. Las investigaciones también han demostrado que el área de la cara fusiforme, el área dentro de la circunvolución fusiforme, está muy involucrada en la percepción de la cara, pero solo en cualquier identificación genérica dentro de una categoría que demuestre ser una de las funciones de la circunvolución fusiforme. Las anomalías de la circunvolución fusiforme también se han relacionado con el síndrome de Williams. El giro fusiforme también ha estado involucrado en la percepción de emociones en estímulos faciales. Sin embargo, las personas con autismo muestran poca o ninguna activación en la circunvolución fusiforme en respuesta a ver un rostro humano.

Sinestesia

Investigaciones recientes han observado la activación de la circunvolución fusiforme durante la percepción subjetiva del color del grafema en personas con sinestesia. El efecto de la circunvolución fusiforme en el sentido del grafema parece algo más claro ya que la circunvolución fusiforme parece desempeñar un papel clave en el reconocimiento de palabras. La conexión con el color puede deberse a un cableado cruzado (que está conectado directamente a) áreas de la circunvolución fusiforme y otras áreas de la corteza visual asociadas con la experiencia del color.

Dislexia

En las personas con dislexia, se ha observado que la circunvolución fusiforme está poco activada y tiene una densidad de materia gris reducida.

Alucinaciones faciales

El aumento de la actividad neurofisiológica en el área fusiforme de la cara puede producir alucinaciones de rostros, ya sean realistas o caricaturescos, como se observa en el síndrome de Charles Bonnet, alucinaciones hipnagógicas, alucinaciones pedunculares o alucinaciones inducidas por drogas.

Imágenes adicionales

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  Fusiform gyrus

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  Fusiform gyrus animación

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  Cerebrum. Vista inferior. Disección profunda

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  Giro fusiformo en una vista ventral (a partir de abajo, diagrama), etiquetado a la izquierda

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  Fusiform gyrus visto en una vista ventral

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  Gris fusiforme, en el hemisferio cerebral derecho.

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  Vista 3D del giro fusiforme. Amarillo: sección temporal, rojo: sección occipito-temporal, verde: sección occipital