Sistema talamocortical
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El sistema talamocortical es una unidad funcional cerebral compuesta por fibras nerviosas aferentes y eferentes que conectan el tálamo con la corteza cerebral. Estas conexiones neuronales unen a los núcleos talámicos con áreas funcionales de la corteza.
En los años 60 comenzó el estudio de las propiedades electrofisiológicas de las neuronas tálamo-corticales (TC) mediante registros intracelulares in vivo, se las interpretó como simples elementos de comunicación (relevo), entre las entradas sensoriales y la corteza cerebral.
En los años 80 una vez desarrollados los registros in vitro, se hizo evidente que las neuronas TC, poseían propiedades electrofisiológicas intrínsecas, que superan la simple función de relevo.[1]
Anatomía
El sistema talamocortical se compone de núcleos talamicos y áreas corticales de los lóbulos cerebrales.
Los núcleos talámicos son:
- núcleo dorsomedial
- núcleo ventrolateral
- núcleo ventral posterolateral
- núcleo posterolateral
- cuerpo geniculado lateral
- cuerpo geniculado medial
Los lóbulos cerebrales involucrados son:
- lóbulo frontal
- lóbulo parietal
- lóbulo occipital
- lóbulo temporal
Conexión talamocortical
| núcleo talámico | área cortical | área funcional |
|---|---|---|
| Dorsal medial | área pre frontal | elaboración de pensamiento |
| ventral lateral | giro precentral | motor voluntario |
| Ventral posterolateral | giro postcentral | somatosensorial |
| posterolateral Núcleo ventral posterior | mayor parte lóbulo parietal | habilidades manuales |
| cuerpo geniculado lateral | lóbulo occipital | visión |
| cuerpo geniculado medial | polo posterior de lóbulo temporal | audición |
El tálamo provee a la corteza de aferentes glutamatérgicas excitatorias relacionadas con información sensorial, motora, visceral y emocional.[2][3]
Fisiología
El sistema tálamo-cortical (TCS), conformado por el tálamo y la corteza cerebral, es el eje central de las funciones sensoriales, cognitivas y motoras del sistema nervioso de los vertebrados.
Las neuronas que componen el tálamo cerebral, desde el punto de vista de su función, son de dos tipos. Las neuronas de proyección (neuronas tálamo-corticales) que transmiten información desde el tálamo a la corteza cerebral, constituyen 75% de la totalidad de neuronas de este centro. El 25% restante de las neuronas del tálamo, mantienen las conexiones entre los circuitos locales (interneuronas).[4]
Las proyecciones tálamo-corticales (TCS) constituyen la vía de entrada a la corteza cerebral de la información procedente de la periferia. Además, constituyen un relevo de información entre diferentes áreas corticales. El TCS establece también un control del flujo de la información, en la comunicación cortico-tálamo-cortical.[5]
Las entradas sensoriales primarias se regulan mediante aferencias que son: una entrada excitatoria masiva desde la neocorteza a través de fibras cortico-talámicas, una aferencia inhibitoria desde el núcleo reticular deil tálamo, otra aferencia inhibitoria procedente de interneuronas del propio tálamo, y varias aferencias de sistemas neuromoduladores de la formación reticular en el tronco del encéfalo.[6]
Las neuronas tálamo-corticales poseen una fisiología de membrana que, combinada con la arquitectura de las conexiones sinápticas recíprocas del circuito talamocortical, dan lugar a la actividad oscilatoria, que es la base de la generación de los ritmos cerebrales globales.[1]
Muchas neuronas responden más eficientemente disparando potenciales de acción cuando son estimuladas a determinada frecuencia preferencial, que es denominada frecuencia de resonancia. Por otra parte, muchas neuronas presentan oscilaciones a potenciales de membrana por debajo del umbral de disparo, a frecuencias que coinciden con la frecuencia de resonancia.[7]
Dependiendo del potencial de membrana, las neuronas tálamo-corticales (TC) poseen dos modos de disparo: tónico y en ráfagas.
El disparo tónico se presenta a potenciales de
membrana despolarizados (de -55 milivoltios, mV]]) donde las neuronas producen potenciales de acción cuya frecuencia de disparo es proporcional a la intensidad con que son estimuladas.
El modo de disparo en ráfagas se produce a potenciales de membrana más hiperpolarizados (de -80 mV) en donde la respuesta de la neurona se caracteriza por una onda lenta coronada por espigas de potenciales de acción a altas frecuencias.[1]
