El sistema nervioso central (SNC) consta del encéfalo y la médula espinal. El encéfalo es la masa nerviosa contenida dentro del cráneo. Está envuelta por las meninges, que son tres membranas llamadas: duramadre, piamadre y aracnoides. El encéfalo consta de tres partes más voluminosas: cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo, y otras más pequeñas. En su interior hay ventrículos cerebrales llenos de líquido cefalorraquídeo.

El cerebro humano pesa alrededor de 400 gramos al nacimiento y su peso se triplica durante los primeros tres años de vida, sobre todo debido a la adición de mielina y al crecimiento de las prolongaciones neuronales. El cerebro adulto entre 1,200 y 1400 gramos por lo que es una estructura relativamente pequeña, ya que constituye aproximadamente el 2% de todo el peso corporal pero consume el 25% de la energía y de la sangre del cuerpo. No obstante, las capacidades mentales humanas distintivas con otras especies no se relacionan con su tamaño, sino con la complejidad de las interconexiones neuronales y el desarrollo diferencial de las distintas áreas de la corteza cerebral con sus funciones cognitivas - corticales superiores únicas. El cerebro presenta funciones tan complejas como el pensamiento, el lenguaje, el aprendizaje y la memoria, la imaginación, atención, consciencia, experiencia emocional y sueño. Además, el cerebro regula y modula las funciones viscerales, endocrinas y somáticas.

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En cierto modo, la médula espinal es una porción más simple del SNC que el cerebro, ya que tiene una organización uniforme a lo largo de su trayecto. Sin embargo, el procesamiento al interior de la médula espinal es complejo y tiene funciones de extrema importancia: recibe información sensitiva extensa sobre el mundo alrededor y realiza el procesamiento inicial de esta información. La médula espinal transporta toda la información motora que llega a los músculos voluntarios y, de este modo, participa directamente en el control del movimiento corporal. También tiene un papel directo en la regulación de las funciones viscerales. Es importante señalar que funciona como conductor para el flujo longitudinal de información hacia y desde el cerebro.

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En este capítulo se proporcionará un panorama amplio sobre el encéfalo y la médula espinal, su organización, así como el sistema ventricular, las capas meníngeas y el riego sanguíneo.

El objetivo de este capítulo es ofrecer la suficiente información sobre el desarrollo embriológico para entender la disposición de las estructuras del sistema nervioso maduro.

Figura 1 Sección transversal de un embrión de tres somitos (20 días) (B) y( C) Secciones transversales de un embrión de ocho somitos (22 días).

Figura 2 Tubo neural, nervio espinal y vértebra mesenquimatosa de un embrión de seis semanas.

Figura 4 Algunos derivados de las vesículas encefálicas.

Figura 3 (A) y (B) Vesículas encefálicas, visión desde el lado derecho. Los asteriscos indican el lugar de desarrollo inicial del cerebelo.

Sistema ventricular y plexos coroideos

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El conducto neural se dilata dentro de los hemisferios cerebrales, formando los ventrículos laterales; estos comunican con el tercer ventrículo contenido en el diencéfalo. Los dos ventrículos laterales se comunican con el tercer con el tercer ventrículo mediante el agujero de Monro (agujero *Foramen* interventricular). El tercer y cuarto ventrículos comunican a través del acueducto cerebral (acueducto mesencéfalico o acueducto de Silvio) en el mesencéfalo (fig. 5).

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Los delgados techos del prosencéfalo y el rombencéfalo se encuentran invaginados por penachos capilares que forman los plexos coroideos de los cuatro ventrículos. Los plexos coroideos secretan el líquido cefalorraquídeo (LCR), que fluye a través del sistema ventricular. El LCR abandona el cuarto ventrículo a través de tres aberturas en su techo. (fig. 6).

Figura 5 Desarrollo del sistema ventricular. Los plexos coroideos se muestran en rojo.

Nervios craneales

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La figura 7 ilustra el estado de desarrollo de los nervios craneales durante la sexta semana tras la fecundación.

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- El nervio olfatorio (I) se forma a partir de neuronas bipolares que se desarrollan en el revestimiento epitelial de la fosa olfatoria.

- El nervio óptico (II) crece centralmente de la retina.

- Los nervios oculomotor (III) y troclear (IV) se originan del mesencénfalo, y el nervio abducens (VI) lo hace del puente; los tres inervan los músculos extrínsecos del globo ocular.

- Las tres divisiones del nervio trigémino (V) son sensitivas para la piel de la cara y el cuero cabelludo, para las mucosas de la cavidad buconasal y los dientes. Su raíz motora inervará los músculos masticadores.

- El nervio facial (VII) inervará los músculos de la cara.

Figura 6 Desarrollo del rombencéfalo, visiones dorsales (ver flecha en el cuadro). (A) A las 8 semanas, el cerebelo emerge del cuarto ventrículo. (B) A las 12 semanas el ventrículo va quedando oculto por el cerebelo y aparecen tres aberturas en la placa del techo.

Figura 7 Nervios craneales de un embrión de 6 semanas.

- El nervio vestibulococlear (VIII) inervará los órganos de la audición y el equilibrio que se desarrollan a partir del otocisto (se llama otocisto a una vesícula auditiva presente en ciertas especies entre ellas la humana.

Los otocistos son en número par y están situadas, por ejemplo, en los moluscos debajo del esófago. Estas vesículas encierran unas concreciones especiales llamadas otolitos que son unos huesecillos o concreciones que flotan en un líquido linfático prendidos a las extremidades del nervio acústico.

Los otocistos están tapizados por grandes células ciliadas y llenas de un líquido llamado endolinfa.

- El nervio glosofaríngeo (IX) es mixto. La mayoría de sus fibras conducen a la sensibilidad de la orofaringe y la inervación motora del músuculo estilofaríngeo.

- El nervio vago (X) también es mixto ya que contiene numerosos elementos sensitivos que inervan las mucosas del sistema digestivo y un amplio elemento motor (parasimpático) para la inervación del corazón, los pulmones y el tubo digestivo.

- La raíz craneal del nervio accesorio (XIc) se distribuirá junto con el vago hacia los músculos de la laringe y la faringe.

- La raíz espinal del nervio accesorio (XIe) inervará los músculos esternocleidomastoideo y trapecio.

- El nervio hipogloso (XII) inervará los músculos de la lengua a excepción del palatogloso, que es inervado por el plexo faríngeo.

Figura 8 Encéfalo de un feto de 14 semanas. La flecha indica el crecimiento en forma de "C" del hemisferio alrededor de la ínsula. GF, P, O y T, lóbulos frontal, parietal, occipital y temporal respectivamente.

Las secciones coronales del telencéfalo muestran una masa de sustancia gris en la base de cada hemisferio que constituye el precursor del cuerpo estriado. Al lado del tercer ventrículo, el diencéfalo da lugar al tálamo y el hipotálamo (fig 10).

Figura 9 Desarrollo del hemisferio cerebral izquierdo, visión de la cara medial. El hipocampo, inicialmente dorsal al tálamo, migra hacia el interior del lóbulo temporal (flechas A y B), y en su recorrido abandona el fórnix. La concavidad del arco formado de esta manera contiene la fisura coroidea (línea de inserción del plexo coroideo en el ventrículo) y la cola del núcleo caudado.

Figura 10 Desarrollo del cerebro, secciones coronales. (A) A las 10 semanas, el cuerpo estriado está atravesado por fibras que se proyectan desde el tálamo hacia la corteza cerebral y desde la corteza cerebral hacia la médula espinal. (B) A las 17 semanas el cuerpo estriado se ha dividido para formar los núcleos caudados y lentiforme (la fusión persoste en el extremo anterior, que no se muestra aquí.

Los hemisferios cerebrales en expansión entran en contacto con el diencéfalo y se fusionan con él (zona de fusión en la fig 1.10 A). Una de las primeras consecuencias es que a partir de ese momento, el término "tronco del encéfalo" quedará limitado a las restantes partes libres: mesencéfalo, puente y médula oblonga. Una segunda consecuencia es que la corteza cerebral es capaz de proyectar fibras directamente al tronco del encéfalo. Conjuntamente con las fibras que se proyectan desde el tálamo hasta la corteza, dividen el cuerpo estriado en los núcleos caudado y lentiforme (fig. 10B).

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En la semana 28 del desarrollo aparecen varios surcos (fisuras) en la superficie del cerebro, sobre todo los surcos lateral, central y calcarino (fig. 11)

Figura 11 Los tres surcos principales en un feto de 28 semanas. (A) Cara lateral y (B) cara medial del hemisferio cerebral izquierdo.

LECTURA COMPLEMENTARIA (IMÁGENES REALES)

Objetivo: Identificar las áreas anatómicas del cerebro en vista lateral así como sus regiones funcionales.

INTRODUCCIÓN

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Con antelación analizamos el funcionamiento de las neuronas y como se comunican entre ellas. Ahora estamos preparados para integrarlas en un sistema que ve, oye, siente, se mueve, recuerda, piensa y sueña. De igual forma que es necesario entender su estructura para comprender la función de las neuronas, debemos entender la estructura del sistema nervioso para comprender la función del cerebro.

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La neuroanatomía ha desafiado a generaciones de estudiantes por una sencilla razón: el cerebro humano es extremadamente complicado, sin embargo, es una mera variación de un esquema común para los cerebros de todos los mamíferos. El cerebro humano parece complicado porque está distorsionado como resultado del crecimiento selectivo de algunas partes dentro del espacio del cráneo, pero una vez comprendido el esquema básico de los mamíferos, estas especializaciones del cerebro humano se vuelven más claras.

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Comenzaremos presentando la organización general del cerebro de los mamíferos y la terminología que se emplea para describirla. El seguimiento del curso del desarrollo permite comprender con menor dificultad como se combinan las diferentes partes del cerebro adulto. Finalmente, exploraremos la neocorteza cerebral, una estructura única de los mamíferos y que es proporcionalmente la mayor en humanos, es decir, se encuentra más desarrollada. 

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Este apartado va seguido por una guía ilustrada de neuroanatomía humana.

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La neuroanatomía presentada en este capítulo proporcionará la base sobre la cual explicaremos los sistemas sensorial y motor.

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ORGANIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO DE LOS MAMÍFEROS

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El sistema nervioso de todos los mamíferos está compuesto de dos partes: El Sistema nervioso central y el Sistema nervioso periférico. En esta parte identificamos algunos de los componentes  importantes del SNC y del SNP. Estudiamos también que las membranas que rodean al cerebro así como los ventrículos cerebrales y el líquido que contienen. Exploramos después nuevos métodos para examinar la estructura del cerebro en vida. Pero en primer lugar debemos revisar la terminología anatómica.

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Referencias anatómicas:

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Saber orientarse es como hacerlo es una ciudad. Para describir nuestra localización en la ciudad, utilizaríamos puntos de referencia como el norte, sur, este, oeste, arriba y abajo. Lo mismo ocurre en el cerebro con la salvedad de que los términos -llamados referencias anatómicas - son diferentes.

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Fijémonos en el sistema nervioso de la rata. Estos roedores se consideran un modelo animal excelente porque son pequeños, manejables, fáciles de criar en cautividad y con un ciclo vital rápido, y se ha comprobado que son muy útiles para reproducir y analizar con detalle diversos procesos en el ámbito de las investigaciones biomédicas. 

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El cerebro de dichos roedores está en la cabeza y la médula espinal desciende por el interior de la columna vertebral hacia la cola. La dirección o referencia anatómica que apunta hacia la nariz de la rata se conoce como anterior o rostral. La dirección que apunta hacia la cola de la rata se denomina posterior o caudal. La dirección que apunta hacia arriba se denomina dorsal  y la que apunta hacia abajo, ventral. Así pues, la médula espinal de la rata tiene una disposición de anterior a posterior. La cara de arriba de la médula espinal es la cara dorsal y la cara de abajo es la ventral.

Si consideramos el sistema nervioso vemos que se puede dividir en dos partes iguales. El lado derecho del cerebro y de la médula espinal es una imagen especular del lado izquierdo, Esta característica se conoce como simetría bilateral. En contadas excepciones la mayoría de las estructuras del sistema nervioso son pares, una derecha y otra izquierda. La línea imaginaria que discurre a lo largo del centro del sistema nervioso se denomina línea media y nos proporciona otra forma de describir las referencias anatómicas. Las estructuras más próximas  a la línea media son mediales (internas), mientras que las estructuras alejadas de la línea media son laterales (externas). En otras palabras, la nariz es medial con respecto a los ojos, los ojos son mediales con respecto a las orejas, etc. Además, se dice que dos estructuras que están en el mismo lado son ipsilaterales. Por ejemplo, la oreja derecha es ipsilateral al ojo derecho. Si las estructuras están en lados opuestos de la línea media, se dice que son contralaterales: el ojo derecho es contralateral a la oreja izquierda.

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Para observar la estructura interna del cerebro suele ser necesario cortarlo. En el lenguaje de los anatomistas una rebanada se denomina sección. Cortarlo de esta manera es seccionarlo . Aunque uno se podría imaginar infinitas formas de cortar el cerebro, la estrategia habitual es hacer los cortes paralelos a uno de los tres planos anatómicos de la sección. El plano de sección que surge al cortar el cerebro en dos mitades iguales, derecha e izquierda se denomina plano medio sagital. Las secciones paralelas al plano sagital están en el plano sagital.

Los dos planos anatómicos restantes son perpendiculares al plano sagital y el uno al otro. El plano horizontal es paralelo al suelo (fig b). Una sección a través de este plano podría pasar a través  de ambos ojos y de las orejas. Por tanto,  las secciones horizontales dividen el cerebro en una parte dorsal y otra ventral. El plano coronal es perpendicular al suelo y al plano sagital (fig c). Una sección de este plano pasaría a través de ambos ojos o ambas orejas pero no a través de todos ellos a la vez. Así pues, el plano coronal divide al cerebro en una parte anterior y una posterior.

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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1:  Desarrolle los siguientes conceptos, añada imágenes y compártalos con sus compañeros en el foro de discusión.

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Anterior; rostral; posterior; caudal; dorsal, ventral; línea media; medial; lateral; ipsilateral; contralateral; plano medio sagital; plano sagital; plano horizontal; plano coronal

CONCEPTO

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El cerebro humano es el órgano central del sistema nervioso central. Se encuentra protegido por el cráneo y tiene la misma estructura general que el cerebro de otros mamíferos, Una de sus partes es la corteza cerebral, una capa de tejido neuronal plegado que cubre la superficie del prosencéfalo. Especialmente amplios son los lóbulos frontales, que están asociados con funciones ejecutivas, tales como el autocontrol, la planificación, el razonamiento y el pensamiento abstracto. La parte del cerebro asociada a la visión es de mayor tamaño en los seres humanos.

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El cerebro humano realiza una gran cantidad de funciones, de manera general se puede afirmar que se encarga tanto de regular y mantener las funciones del cuerpo como de ser el órgano donde reside la mente y la conciencia del individuo.

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El cerebro controla y regula las acciones y reacciones del cuerpo. Recibe continuamente información sensorial, rápidamente analiza estos datos y luego responde, controlando las acciones y funciones corporales. El tronco encefálico controla la respiración, el ritmo cardíaco, y otros procesos autónomos. El neocórtex es el centro del pensamiento de orden superior, del aprendizaje y de la memoria. El cerebelo es responsable del equilibrio corporal y la coordinación, permitiendo la postura y el movimiento. El cerebro y el cerebelo trabajan en conjunto, pues el primero envía señales, mientras el cerebelo hace que este movimiento sea coordinado.

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Aunque está protegido por los huesos del cráneo, suspendido en líquido cefalorraquídeo, y aislado de la sangre por la barrera hematoencefálica, la delicada naturaleza del cerebro humano lo hace susceptible a muchos tipos de daños y enfermedades. Las formas más comunes de daño físico son los daños internos por un golpe en la cabeza, un accidente cerebrovascular, o una intoxicación por ingerir diversas sustancias químicas que pueden actuar como neurotoxinas. La infección del cerebro es rara debido a las barreras que lo protegen, pero es muy grave cuando se produce. El cerebro humano también es susceptible de padecer enfermedades degenerativas, como la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple y la enfermedad de Alzheimer. Una serie de trastornos psiquiátricos, como la esquizofrenia, la neurosis o la depresión, se estima que son causados al menos parcialmente por disfunciones cerebrales, aunque la naturaleza de tales anomalías cerebrales no es bien entendida.

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El cerebro humano de un adulto pesa en promedio alrededor de 1,4 kg,​ con un tamaño (volumen) de alrededor de 1130 cm3 en mujeres y 1260 cm3 en hombres, aunque puede haber individuos con variaciones importantes.​ Los hombres con igual altura y superficie corporal que las mujeres tienen en promedio cerebros 100 gramos más pesados, aunque estas diferencias no se relacionan de ninguna forma con el número de neuronas de materia gris o con las medidas generales del sistema cognitivo.Los neandertales tenían un cerebro más grande en la edad adulta que los humanos actuales.​ El cerebro es muy blando, presentando una consistencia similar a la gelatina blanda o a un tofu consistente.  A pesar de ser conocida como «materia gris», la corteza es de un color beige rosado y de color ligeramente blanquecino en el interior. A la edad de 20 años, un hombre tiene alrededor de 176 000 km de axones mielinizados en su cerebro y una mujer cerca de 149 000 km.

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GIROS O CIRCUNVOLUCIONES

El cerebro tiene una apariencia única que consiste en muchos pliegues con giros, surcos o hendiduras. Un pliegue cerebral se conoce como circunvolución, mientras que una depresión se denomina surco o fisura. La corteza cerebral contiene numerosas circunvoluciones que están rodeadas por uno o más surcos.

Los giros o circunvoluciones del cerebro le permiten plegarse de un modo compacto en un pequeño volumen, adaptación particularmente evidente en los primates. Los principales surcos dividen los hemisferios cerebrales en lóbulos; el surco lateral (clásicamente "Cisura de Silvio") separa el lóbulo temporal situado por debajo de los lóbulos parietal y frontal y el surco central separa los lóbulos parietal y frontal entre si. Algunos giros se asocian con actividades funcionales específicas, como el giro precentral (córtex motor) y el giro poscentral (córtex sensitivo primario). De ello hablaremos más adelante. Otros como los giros frontales y temporales superior, medio e inferior, sirven como referencias anatómicas del córtex cerebral. La ínsula, el quinto lóbulo del córtex cerebral, e sitúa internamente a la superficie cortical y puede observarse abriendo el surco lateral.

LÓBULOS CEREBRALES

Aspectos básicos sobre los lóbulos del cerebro.

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Anatómicamente, es muy fácil reconocer la división que existe entre los dos hemisferios del cerebro, porque vistos desde arriba un espacio notable los mantiene separados. Se trata de la cisura interhemisférica, que es algo así como una grieta rectilínea que separa las partes superiores y más superficiales del encéfalo y delimita dónde empieza un hemisferio cerebral y dónde acaba otro.

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Sin embargo, más allá de este signo tan evidente gracias al cual podemos hacernos una idea muy superficial sobre la anatomía del cerebro, si lo que queremos examinar es la estructura de cada uno de estos elementos la cosa se complica. Cada hemisferio está cubierto por una capa llamada corteza cerebral (que es la parte más visible del cerebro y parece estar lleno de arrugas y surcos), y esta corteza puede dividirse en diferentes parcelas atendiendo a sus distintas funciones y localizaciones. 

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Estas parcelas son los lóbulos del cerebro, y a continuación puedes leer sus aspectos más básicos.

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LÓBULO FRONTAL

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En los humanos, es el más grande de los lóbulos del cerebro. Se caracteriza por su papel en el procesamiento de funciones cognitivas de alto nivel tales como la planificación coordinación, ejecución y control de la conducta. Por extensión, también hace posible el establecimiento de metas, la previsión, la articulación del lenguaje y la regulación de las emociones. Además, del lóbulo frontal nace la capacidad para tener en cuenta a los demás y establecer teoría de la mente.

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En definitiva, es uno de los lóbulos cerebrales con un papel más destacado en las funciones que relacionaríamos de un modo más directo con la inteligencia, la planificación y la coordinación de secuencias de movimientos voluntarios complejos. Esta parte de la corteza es propia de animales vertebrados y es especialmente grande en los mamíferos y las aves, ya que estos grupos evolutivos contienen las especies más inteligentes del planeta.

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El lóbulo frontal es una de las partes del cerebro más estudiadas y más interesantes desde el punto de vista de la psicología, la neuropsicología y las neurociencias en general. No sólo es conocido por el hecho de ser el lóbulo más grande en el encéfalo humano, sino también por las importantísimas funciones y capacidades cuya existencia debemos a esta estructura. ¿Qué capacidades son estas?

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Básicamente las funciones del lóbulo frontal son todas aquellas que atribuimos exclusivamente a los seres racionales, con criterio propio, con la posibilidad de actuar según estrategias complejas y bien preparados para vivir en sociedades muy grandes. 

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La importancia del lóbulo frontal

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La diferencia entre tener un lóbulo frontal como el de los seres humanos adultos y sanos y no tenerlos es la diferencia que hay entre ser un organismo guiado básicamente por los impulsos y las emociones u otro que, a pesar de estar motivado fundamentalmente por estados emocionales generados por el sistema límbico, es capaz de posponer estos impulsos para seguir planes elaborados y optar a conseguir objetivos abstractos o situado en un punto muy lejano en el tiempo.

Sin embargo, el papel del lóbulo frontal va más allá de ser un conjunto de neuronas y glía que permite pensar a largo plazo. Exploraremos su potencial en las siguientes líneas.

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¿Cómo es el lóbulo frontal?

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El lóbulo frontal es una estructura anatómica situada en la parte más frontal del cerebro, es decir, más cercana al rostro. Está separado del lóbulo parietal por la Fisura de Rolando (o Fisura Central) y del lóbulo temporal por la Fisura de Silvio (o Fisura Lateral). Además, en el encéfalo humano los lóbulos frontales son los mayores de todos, ya que ocupan aproximadamente un tercio de toda la corteza cerebral.

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A pesar de que se le puede considerar una de las muchas partes del cerebro, hay que tener en cuenta que los lóbulos frontales no trabajan por sí solos, y que sólo cobran sentido como estructura cerebral cuando trabajan coordinadamente con el resto del encéfalo.

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Ahondando en detalles

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Suele decirse que el lóbulo frontal es la parte del cerebro que más nos diferencia del resto de animales. Si bien es cierto que el cerebro de nuestra especie es distinto a los del resto en muchos más aspectos que afectan a su globalidad, esta afirmación es, en parte, verdadera.

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¿Por qué? Porque nuestros lóbulos cerebrales no son sólo los más grandes proporcionalmente, sino también los únicos que hacen posible la existencia una gran variedad de funciones y capacidades únicas.

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La importancia de las funciones ejecutivas

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Los lóbulos frontales del cerebro destacan especialmente por el hecho de estar muy involucrados en las llamadas funciones ejecutivas. Estas funciones son las que asociamos a la cognición y la toma de decisiones: el uso de la memoria, la planificación, la selección de objetivos, y la resolución de problemas específicos que tienen que ser abordados focalizando la atención en aspectos concretos.

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En líneas generales, puede decirse que el lóbulo frontal de cada hemisferio sirve para convertir la información sobre el entorno en materia a partir de la cual decidir lo que se hace y diseñar un plan de acción para intervenir sobre lo que nos rodea. De algún modo, es la parte del cerebro gracias a la cual dejamos de convertirnos en sujetos pasivos para pasar a ser agentes activos, con capacidad para cambiar cosas respondiendo a unos objetivos concretos elegidos por nosotros a partir de lo que hemos ido aprendiendo.

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El lóbulo frontal no opera aisladamente

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Por supuesto, todo esto no lo hace solo. Es imposible entender cómo funciona el lóbulo frontal sin saber también cómo funcionan otras estructuras del cerebro, de las que no sólo recibe información sino que además funcionan coordinándose con este en tiempo real y a una velocidad vertiginosa. Así, por ejemplo, para iniciar una secuencia de movimientos voluntarios, el lóbulo frontal necesita que estén activados los ganglios basales, relacionados con la ejecución de movimientos automatizados fruto de las experiencias pasadas y la continua repetición.

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Algunas funciones básicas del lóbulo frontal

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Entre las funciones y procesos ejecutivos que asociamos al lóbulo frontal podemos encontrar los siguientes:

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Meta-pensamiento

Es decir, la capacidad para pensar en abstracto sobre cosas que sólo están presentes en nuestra imaginación, ya que no evocamos por el hecho de estar siendo registradas por nuestros sentidos en ese momento determinado. También es importante hacer notar que este tipo de pensamiento puede tener varios grados de abstracción, lo cual incluye la posibilidad de pensar en cómo pensamos. Es en este tipo de procesos en el que intervienen las Terapias Cognitivo-Conductuales.

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Gestión de la memoria de trabajo

Lesiones en ciertas partes del lóbulo frontal hacen que la memoria de trabajo se vea afectada. Esto significa que el lóbulo frontal tiene un papel a la hora de mantener en un tipo de memoria "transitoria" información relativa a un problema que debe ser resuelto en tiempo real, y que una vez solucionado este perderán su valor. Gracias a esta capacidad cognitiva, podemos llevar a cabo tareas complejas en tiempo real, tareas que requieren de tener en cuenta diferentes variables y piezas de información.

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Ideación a largo plazo

Actualmente se cree que el lóbulo frontal permite proyectar experiencias pasadas en situaciones futuras, todo ello a partir de las normas y dinámicas que se han ido aprendiendo por el camino. A su vez, esto permite situar objetivos, metas e incluso necesidades en un punto muy alejado del presente, a meses o años vista.

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Planificación

Pensar en el futuro permite imaginar planes y estrategias, además de sus posibles resultados y consecuencias. El lóbulo prefrontal no sólo "crea" posibles escenas futuras en nuestra mente, sino que también nos ayuda a navegar por ellas buscando nuestros propios objetivos.

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Así pues, mientras que otras partes del cerebro están diseñadas para orientarnos hacia los objetivos más a corto plazo, los lóbulos frontales permiten que aspiremos a metas de naturaleza más abstracta, gracias a las cuales somos capaces de cooperar, ya que las cadenas de acciones que llevan a conseguirlas son lo suficientemente largas y complejas como para que en ellas tengan cabida más personas.

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Control de la propia conducta

La zona orbital del lóbulo frontal (es decir, la zona inferior de este, que queda cerca de las órbitas de los ojos) está en constante relación con los impulsos que vienen de la zona del sistema límbico, la estructura en la que se originan las emociones. Es por eso que una de sus funciones es amortiguar los efectos de estas señales, para evitar que ciertos arrebatos emocionales e impulsos que requieren ser satisfechos cuanto antes entorpezcan los planes cuya meta está situada a largo plazo. En definitiva, todo esto facilita el autocontrol.

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Cognición social

Los lóbulos frontales nos permiten atribuir estados mentales y emocionales a los demás, y que esto influya en nuestra conducta. De este modo, interiorizamos posibles estados mentales de la gente que nos rodea. Esto, unido a que tal y como hemos visto los lóbulos frontales nos permiten planificar teniendo en cuenta a otras personas, hace que estas zonas de la corteza cerebral nos predispongan a crear tejidos sociales complejos.

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Partes del lóbulo frontal

Podríamos pasarnos días, semanas e incluso meses recapitulando todas las sub-estructuras que pueden encontrarse en un lóbulo frontal común y corriente, ya que siempre es posible ir desgranando hasta el infinito una parte en otras más pequeñas. Sin embargo, puede decirse que las principales áreas del lóbulo frontal son las siguientes:

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1. Corteza motora

La corteza motora es la parte del lóbulo frontal involucrada en los procesos de planificación, ejecución y control de los movimientos voluntarios. Puede entenderse que es en esta parte del cerebro donde la información sobre el entorno y sobre la propia información que se procesa en el cerebro se convierte en acción, es decir, en señales eléctricas destinadas a activar músculos del cuerpo.

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La corteza motora está situada justo al lado de la fisura de Rolando, y por lo tanto recibe muchas información proveniente del área somatosensorial que se encuentra justo al otro lado de esta "frontera", en el lóbulo parietal.

La corteza motora se divide en corteza motora primaria, corteza pre-motora y área motora suplementaria.

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Corteza motora primaria (M1)

Es en esta zona donde se originan gran parte de los impulsos nerviosos que bajarán por la espina dorsal para activar músculos concretos.

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Corteza pre-motora (APM)

La corteza pre-motora es la parte del lóbulo frontal encargada de hacer que el aprendizaje de experiencias pasadas influya sobre la técnica de movimiento. Por eso, tiene un papel muy importante en los movimientos que realizamos constantemente y de los cuales somos "expertos", como los que están asociados con el control postural y los movimientos proximales (es decir, los que se realizan con partes del tronco o zonas muy cercanas a él). Trabaja recibiendo información de los ganglios basales y el tálamo, especialmente.

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Área motora suplementaria (AMS)

Está involucrada en la realización de movimientos muy precisos, como los que requieren de la utilización de los dedos de las manos de forma coordinada.

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2. Corteza prefrontal

Muchas de las características y rasgos que atribuimos en exclusiva a nuestra especie tienen su base neural en esta región del lóbulo frontal: la capacidad para reprimir impulsos y para pensar en ideas abstractas, la imaginación de las posibles situaciones futuras a partir de lo que hemos visto en el pasado y la interiorización de las normas sociales. En realidad, algunas facultades y funciones cognitivas que normalmente se atribuyen a los lóbulos frontales en general, existen, concretamente, gracias a la corteza prefrontal, que es la región de la corteza que ha evolucionado más recientemente.

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3. Área de Broca

Esta zona está involucrada en la realización de movimientos concretos para articular el habla. Por lo tanto, desde aquí se emiten señales que irán a parar a la lengua, la laringe y la boca.

LÓBULO PARIETAL​

Se encuentra entre los lóbulos frontal y occipital (de color amarillo en la imagen). Se encarga principalmente de procesar información sensorial que llega de todas las partes del cuerpo, como el tacto, la sensación de temperatura, el dolor y la presión, y es capaz de relacionar esta información con el reconocimiento de números. También hace posible el control de los movimientos gracias a su cercanía a los centros de planificación del lóbulo frontal.

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Además, recibe información visual proveniente del lóbulo occipital y trabaja creando asociaciones entre este tipo de datos y otros inputs provenientes de otras áreas.

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LÓBULO OCCIPITAL

En los seres humanos, es el menor de los cuatro principales lóbulos del cerebro y se encuentra en la zona posterior del cráneo, cerca de la nuca (aparece pintado de rojo en la ilustración). Es la primera zona de la neocorteza a la que llega la información visual. Por lo tanto, tiene un papel crucial en el reconocimiento de objetos cuya luz es proyectada sobre la retina, aunque por sí misma no tiene la capacidad para crear imágenes coherentes. Estas imágenes son creadas a partir del procesamiento de estos datos en unas zonas del cerebro llamadas áreas de asociación visual.

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El lóbulo occipital manda información sobre la visión hacia otros lóbulos cerebrales a través de dos canales de comunicación diferentes. 

• El primero de ellos, que va hacia la zona frontal del cerebro a través de la zona ventral (es decir, la más alejada de la zona superior de la cabeza), procesa información sobre el "qué" de lo que se ve, es decir, el contenido de la visión. 

• El segundo canal, que va hacia la parte frontal a través de la zona dorsal (cercana a la coronilla), procesa el "cómo" y el "dónde" de lo que se ve, es decir, aspectos del movimiento y la localización en un contexto más amplio.

LÓBULO TEMPORAL

Los lóbulos temporales de cada hemisferio se encuentran a los laterales del cerebro, dispuestos horizontalmente y pegados a las sienes (uno de ellos aparece marcado en verde en la imagen). Reciben información de muchas otras áreas y lóbulos del cerebro y sus funciones tienen que ver con la memoria y el reconocimiento de patrones en los datos provenientes de los sentidos. Por lo tanto, juega un papel en el reconocimiento de rostros y voces, pero también en el recuerdo de palabras.

ÍNSULA

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La ínsula es una parte de la corteza que queda oculta entre el resto de lóbulos del cerebro y para verla, es necesario apartar entre sí los lóbulos temporal y parietal. Es por eso que frecuentemente no es tenida en cuenta como un lóbulo más.

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Está pegada a estructuras encargadas de hacer posible la aparición de emociones y probablemente se encarga de mediar entre estas y los procesos cognitivos que se realizan en el resto de lóbulos del cerebro.

Algunas regiones circunscritas del hemisferio cerebral se asocian con actividades funcionales específicas, como el córtex motor, los córtex premotor y motor suplementario, los campos oculares frontales, el córtex sensitivo primario y otras regiones corticales de asociación sensitiva. Parte del córtex auditivo es visible en el labio inferior del surco lateral (el giro temporal transverso de Heschl). Parte del córtex visual es visible en el polo occipital. Las áreas del lenguaje del hemisferio izquierdo incluyen el área de Broca (lenguaje expresivo) y el área de Wernicke (lenguaje receptivo). La lesión de estas regiones corticales produce la pérdida de capacidades funcionales específicas. Existe cierto solapamiento entre áreas funcionales y determinados giros, por ejemplo: el córtex motor y el giro precentral, pero no existe una concordancia absoluta.

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BREVE RESEÑA HISTÓRICA

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A principios del siglo pasado, un gran cirujano general, F. Krause, inició una metodología de exploración de la corteza cerebral humana mediante estimulación eléctrica del cerebro expuesto, publicando un esquema de las principales regiones en las que obtenía respuesta tras estimulación con corriente farádica.

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Fue el primer intento serio y reglado de intervenir pacientes con lesiones cerebrales que producían epilepsia.

Este trabajo vino precedido por los esfuerzos previos de investigadores como K. Brodmann (1868-1918), que dividió la corteza cerebral en más de 40 áreas, de acuerdo con las diferencias estructurales microscópicas que encontró o de clínicos como J. H. JACKSON, P. BROCA o C. WERNICKE que, a finales del siglo XIX, iniciaron e impulsaron los conceptos científicos de localización anatomo-clínica en el sistema nervioso central.

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Nuestro cerebro es un conjunto de órganos grande y complejo, conformado por diferentes estructuras las cuales cumplen con distintas funciones en el organismo. La más visible de todas ellas es la más externa y desarrollada en el ser humano, permitiendo su existencia desde el procesamiento de la información procedente de los sentidos hasta la puesta en marcha de capacidades cognitivas complejas: la corteza cerebral.

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Pero la corteza cerebral no tiene la misma estructura en toda su superficie ni tiene en todos sus puntos las mismas funciones. Ello ha hecho que de cara al estudio se hayan generado divisiones imaginarias que limitan distintas regiones del córtex. Y de entre todas las existentes, la más conocida y utilizada es la de las áreas de Brodmann.

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​Un mapa con las partes de la corteza cerebral

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Reciben el nombre de áreas de Brodmann el conjunto de divisiones imaginarias en las cuales puede dividirse la corteza cerebral y que permite la identificación de regiones concretas de ésta.

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Dicha división fue propuesta por el psiquiatra Korbinian Brodmann en 1909, no siendo las divisiones aleatorias sino basadas en la existencia de diferencias en lo referente a la composición, estructura y disposición de las células en distintas zonas del córtex.

El objetivo del autor era generar una clasificación topográfica desde el estudio de las características anatómicas, centrándose para ello en la citoarquitectónica y generando divisiones espaciales de la corteza para elaborar teoría y poder aplicarlo en el campo de la patología. Los estudios se realizaron con una gran cantidad de especies animales, pero únicamente describiría en detalle el cerebro humano y el de otros simios.

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En el caso del ser humano, Brodmann realizó una división en un total de 47 zonas o áreas, si bien algunas de ellas pueden subdivide hasta formar un total de 52.

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Las áreas de Brodmann forman en la actualidad una clasificación de áreas cerebrales más conocida y empleada a nivel mundial, habiendo permitido realizar un mapeo del cerebro y resultando de gran utilidad a la hora tanto de investigar regiones concretas como a la hora de dirigir y realizar diferentes intervenciones médicas.

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LAS DIFERENTES ÁREAS DE BRODMANN

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En la clasificación original, Brodmann dividió la corteza cerebral en hasta 47 áreas diferentes. Concretamente, podemos encontrar las siguientes áreas.

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Área 1 de Brodmann

El área 1 de Brodmann puede encontrarse justo después del surco central o cisura de Rolando. forma parte del área somatosensorial primaria y trabaja con la información somestésica procedente del cuerpo.

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Área 2 de Brodmann

Este área es también parte de la corteza somatosensorial primaria, poseyendo las mismas funciones que la anterior.

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Área 3 de Brodmann

Junto a las dos anteriores, forma parte de la corteza somatosensorial primaria. También recopila y procesa información del estado y sensaciones somestésicas como el tacto o propiocepción.

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Área 4 de Brodmann

Esta área cerebral se corresponde en gran medida con el área motora primaria, siendo de gran importancia a la hora de enviar a los músculos esqueléticos la orden de contraerse o dilatarse.

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Área 5 de Brodmann

Esta área de Brodmann forma parte del área somatosensorial secundaria, contribuyendo al procesamiento de la información somestésica.

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Área 6 de Brodmann

Región en la que se encuentra el área premotora, gracias a la cual podemos planificar nuestros movimientos antes de realizarlos y en la que se almacenan varios programas básicos de movimiento.

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Área 7 de Brodmann

Al igual que la 5, el área 7 forma parte de ella corteza somatosensorial secundaria, ayudando a procesar e integrar la información de la corteza somatosensorial primaria. Permite el reconocimiento de los estímulos al captar y permitir la comprensión de características generales de éstos.

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Área 8 de Brodmann

Forma parte de la corteza motora secundaria, en este caso teniendo especial relevancia en el movimiento de los músculos que controlan los ojos.

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Área 9 de Brodmann

Esta área forma parte del prefrontal, concretamente estando en ella el prefrontal dorsolateral. Muy vinculada a las funciones ejecutivas y a la sensación de autoconciencia, trabaja con aspectos tales como la empatía, memoria, atención, procesamiento y gestión emocional. En parte es también una área motora terciaria, influyendo por ejemplo en la fluencia verbal.

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Área 10 de Brodmann

Al igual que la anterior, forma parte del prefrontal (siendo su parte más anterior) y concretamente a la región frontopolar. Se vincula a aspectos como planificación, introspección, memoria y capacidad de dividir la atención.

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Área 11 de Brodmann

Al igual que la 9 y la 10, el área 11 es una área de asociación terciaria que forma parte del prefrontal, participando en funciones y habilidades cognitivas superiores. Concretamente forma parte de la región orbitofrontal, vinculada a la gestión de nuestra interacción social y la gestión y adecuación de nuestra conducta, inhibiendo y controlando por ejemplo la agresividad.

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Área 12 de Brodmann

Esta área también incluye parte del orbitofrontal, al igual que la anterior.

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Área 13 de Brodmann

Esta área cuenta con la particularidad de que puede ser difícil de ver a simple vista. Y es que forma parte de la ínsula, en su parte anterior. Ayuda a coordinar los movimientos necesarios para el lenguaje. También conecta el prefrontal y el sistema límbico, relacionándose con la conducta sexual y emocional.

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Área 14 de Brodmann

Esta área cuenta prácticamente con las mismas funciones que el anterior, si bien también se vincula al procesamiento de la información olfativa y visceral.

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Área 15 de Brodmann

Vinculada con el procesamiento de la información de la presión sanguínea y la presión sobre la carótida, así como con los ataques de pánico. Inicialmente Brodmann no encontraría este área (tampoco la anterior) en humanos pero si en otros simios, si bien investigaciones posteriores han hallado que poseemos estructuras similares.

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Área 16 de Brodmann

Esta área ocupa la mayor parte de la ínsula, ayudando a procesar aspectos como el dolor, la temperatura, la información fonológica o la capacidad de tragar.

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Área 17 de Brodmann

Área visual primaria. Se trata de la primera área de la corteza que empieza a procesar la información visual del núcleo geniculado lateral, poseyendo además un mapeado o representación retinotópica del ojo y del campo visual que permite un procesamiento posterior y más preciso. Obtiene también las primeras impresiones de color, orientación o movimiento.

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Área 18 de Brodmann

Una de las cortezas extraestriadas que forman parte de la corteza visual secundaria. Permite la visión en 3 dimensiones y la detección de la intensidad lumínica.

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Área 19 de Brodmann

Es también una de las cortezas extraestriadas o visuales secundarias, y en este caso permite también el reconocimiento visual de los estímulos al vincularse con la memoria.

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Área 20 de Brodmann

Forma parte también de la vía visual ventral o vía del qué (que permite ver color y forma). En definitiva permite saber qué estamos viendo. Incluye la circunvolución temporal inferior.

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Área 21 de Brodmann

Al área 21 es un área de asociación auditiva, la cual forma parte de la conocida área de Wernicke. Participa pues entre otras cosas en la comprensión del lenguaje.

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Área 22 de Brodmann

Cuando pensamos en el área de Wernicke en sí, estamos pensando mayoritariamente en esta área. Se vincula pues a la capacidad de comprensión del lenguaje, ayudando a transformar y vincular la información auditiva con su significado.

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Área 23 de Brodmann

Forma parte del área de la corteza vinculada con la información emocional y la memoria, estando conectada al sistema límbico.

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Área 24 de Brodmann

Al igual que la anterior participa en el procesamiento y percepción de las emociones y su vinculación con la conducta (conectando con orbitofrontal y sistema límbico).

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Área 25 de Brodmann

Situada cerca del cíngulo, en el área subgenual. Se vincula al movimiento que se produce por debajo de la rodilla, el estado de ánimo, el apetito o el sueño. La parte más cercana al prefrontal se vincula a la autoestima.

Área 26 de Brodmann

Se relaciona con la memoria autobiográfica y se sitúa en la circunvolución del cíngulo.

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Área 27 de Brodmann

Esta región cerebral, al igual que la anterior, se vincula a procesos relacionados con la memoria (estando cerca del hipocampo), así como con las áreas cerebrales que permiten la percepción e identificación de los olores. De hecho, en ella se encuentra parte de la llamada corteza olfativa primaria.

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Área 28 de Brodmann

Corteza asociativa que al igual que la anterior participa tanto en procesos de memoria como en la integración de la información de la percepción olfativa. También parte de la corteza entorrinal está en este área, siendo esta última una región que hace que la información del resto del cerebro pueda pasar al hipocampo y viceversa.

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Área 29 de Brodmann

Esta área, en la parte retroesplenial del cíngulo, también se vincula a la memoria, siendo ejemplo de ello la evocación de vivencias.

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Área 30 de Brodmann

Área asociativa al igual que la anterior y con funciones semejantes. Situada en la parte subesplenial del cíngulo. Se vincula a la memoria y al aprendizaje, así como al condicionamiento.

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Área 31 de Brodmann

También en la circunvolución del cíngulo, esta área se vincula al procesamiento de la memoria y las emociones, participando en la sensación de familiaridad.

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Área 32 de Brodmann

Parte del parietal y casi del frontal, en la parte dorsal del giro del cíngulo, esta región participa en procesos cognitivos como el de la toma de decisiones y la inhibición de respuesta.

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Área 33 de Brodmann

Al igual que la anterior esta área se relaciona con la toma de decisiones, así como la percepción de dolor, el procesamiento emocional y la planificación motora.

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Área 34 de Brodmann

En esta región puede encontrarse el uncus. Se trata pues de un área que formaría parte de la corteza olfativa primaria. La percepción del disgusto o la memoria olfativa y gustativa también son aspectos en los que participa.

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Área 35 de Brodmann

En ella está la corteza perirrinal. Participa en la memoria, estando vinculada a los recuerdos inconscientes. También en el reconocimiento de imágenes.

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Área 36 de Brodmann

El área 36 de Brodmann ayuda a codificar y recuperar recuerdos autobiográficos. También ayuda a procesar la información relacionada con la localización espacial. En ella está la corteza parahipocampal.

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Área 37 de Brodmann

Integra parte del giro fusiforme. Proceda información multimodal Este área tiene vinculación con el reconocimiento de caras, lenguaje de signos o la comprensión de metáforas, entre otras.

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Área 38 de Brodmann

Otra área de asociación, vinculada tanto a la memoria como a las emociones. También al procesamiento semántico de la información.

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Área 39 de Brodmann

En esta área de Brodmann encontramos el giro angular, implicado en la comprensión del lenguaje tanto verbal como escrito o en al cálculo.

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Área 40 de Brodmann

En esta ocasión encontramos el giro supramarginal como una de las estructuras más relevantes. Permite junto al giro angular la capacidad de vincular grafemas y fonemas, con lo que resulta imprescindible para la lectoescritura. También se vincula al aprendizaje y reconocimiento táctil y motor.

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Área 41 de Brodmann

Área que corresponda con la corteza auditiva primaria, primer núcleo de la corteza en procesar la información auditiva. Detecta cambios de frecuencia y participa en la localización de la fuente de sonido.

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Área 42 de Brodmann

Corteza auditiva secundaria, al igual que el área de Wernicke. Permite procesar a mayor nivel la información obtenida de la corteza auditiva primaria.

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Área 43 de Brodmann

Situado en la parte posterior de la ínsula y prácticamente en la cisura de Silvio, se trata de la parte de la corteza gustativa que nos permite procesar a nivel de corteza la información sobre el sabor y el gusto.

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Área 44 de Brodmann

Junto con el área 45 forma el área de Broca, permitiendo la producción del lenguaje a nivel hablado y escrito. El área 44 se corresponde con el pars opercularis del área de Broca, vinculándose también a la entonación, a la gesticulación y a los movimientos necesarios para producir el lenguaje.

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Área 45 de Brodmann

Junto a a la anterior forma el área de Broca, imprescindible para la producción del habla fluida. El área 45 incluye el pars triangularis, vinculado al procesamiento semántico además de a la gesticulación, la expresión facial y la entonación.

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Área 46 de Brodmann

En la circunvolución frontal inferior, forma parte del prefrontal dorsolateral, siendo relevante su papel en cuanto a la atención y la memoria de trabajo.

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Área 47 de Brodmann

También llamado pars orbitalis, también participa en el área de Broca y tiene una implicación importante en el lenguaje. Concretamente en la sintaxis del lenguaje, así como la de la música.

Consulta la siguiente referencia bibliográfica para fortalecer la información vista en este apartado.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2: 

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Comprensión de lectura.

Desarrolle los siguientes reactivos y remita sus respuestas al correo  electrónico:

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 3:

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Las actividades de coloreo seguirán siendo durante este curso una metodología pedagógica para identificar las estructuras cerebrales estudiadas.

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Descargue las siguientes imágenes, identifique sus áreas e ilumínelas con base a la guía de colores o bien utilizando tu creatividad.

IMPORTANTE:

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Fecha de entrega de actividades:

Los alumnos del Grupo 3 de Neurofisiología podrán remitir sus actividades hasta el día 8 de noviembre

Los alumnos del Grupo 1 de Principios de Neurociencia, podrán remitir sus actividades hasta el día 14 de noviembre

Los alumnos del Grupo A del Diplomado "Neuroanatomía Funcional"; Grupo 4 de Neurología de la Conducta y Grupo E de Biopsicología, podrán remitir sus actividades hasta el día 19 de noviembre

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