Conexiones TÁLAMO-HIPOTÁLAMO Y CORTEZA PREFRONTAL
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Estructuras del diencéfalo. Descripción de las conexiones de la corteza prefrontal con el tálamo y formación hipocampal.
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Conexiones TÁLAMO-HIPOTÁLAMO Y CORTEZA PREFRONTAL
- 1. PSIUIQTRÍA DE ENLACE Dra. Zoila Tamara Chávez Mejía Dr. José Miguel Salmerón
- 4. CORTEZA PREFRONTAL • Funciones ejecutivas • Planeación • Control conductual • Flexibilidad mental • Memoria de trabajo
- 5. CORTEZA PREFRONTAL División: • CP dorsolateral • Función ejecutiva • Memoria de trabajo • Ordenación temporal • Defecto de la programación motora • Alteración del comportamiento • CP orbitofrontal • Estrechamente relacionada con el sistema límbico. Su función principal es el procesamiento de emociones y estados afectivos, así como la regulación y control de la conducta • CP ventromedial • Participa en los procesos de inhibición, detección y solución de conflictos así como en la regulación y esfuerzo atencional 1. Dorsolateral 2. Ventromedial (paralímbica) 3. Orbitalfrontal
- 7. TÁLAMO SUBTÁLAMO HIPOTÁLAMO EPITÁLAMO 1. Ganglios habenulares 2. Glándula pineal 3. Estría medular 4. Comisura blanca posterior Ant: (por arriba de la hipófisis N. Supraóptico y tuberiano Post (por arriba de los tub mamilares N. Paraventricular y perimamilar Secretorios: Paraventricular Subfornical Subcomisural 1. Zona tegmental H de Forel 2. Núcleo subtalámico (Luys) 3. Zona incierta
- 8. TÁLAMO • Región más grande (diencéfalo) • Estructura oviode • Sustancia gris • Ubicación ambos lados del V-III • Estación de relevo sensitivo
- 10. HIPOCAMPO • Estructura fundamental para el almacenamiento de la memoria explícita. • El sistema hipocámpico se asocia con • Memoria episódica • Memoria espacial. • La representación espacial es un fenómeno muy complejo • El lóbulo frontal • La corteza motora • La corteza premotora • La corteza prefrontal
- 11. CONEXIÓN TÁMALO – CORTEZA PREFRONTAL
- 13. CIRCUITOS DE LA CORTEZA PREFRONTAL VENTROMEDIAL Principales conexiones de la corteza prefrontal ventromedial. CCA: corteza cingulada anterior; CM: corteza motora; CPFDL: corteza pré-frontal dorsolateral; CPFVM: corteza prefrontal ventromedial; CV: corteza visual; E: estímulo; Estr: estriado; Hc: hipocampo; Ht: hipotálamo; SGP: sustancia gris periacueductal.
- 15. BIBLIOGRAFÍA 1. Snell R.S. Neuroanatomía Clínica. 7a ed. Ed. Médica Panamericana, 2007 - 592 páginas. 2. Gilman, Sid / Newman, Sarah W. Neuroanatomía y Neurofisiología clínicas de Manter y Gantz 5a ed. Manual Moderno. 2003, 440 pp. 3. Guyton, C.G. and Hall, J.E. Tratado de Fisiología Médica. 11ª Edición. Elsevier, 2006. 4. Iriarte Artieda, Manual de neurofisiología Clínica 1ra ed, Editorial : Panamericana, 2013 – 300 páginas.
Editor's Notes
- Etapas de Regionalización Posteriormente, existe una etapa de regionalización del Sistema Nervioso, mediada por la acción de sustancias químicas (factores neuralizantes y regionalizantes), que actúan sobre el genoma de células ectodérmicas. Una vez cerrado el tubo, se regionaliza diferenciándose en su porción anterior en tres vesículas primarias, y en su porción posterior en la Médula Espinal. La zona que queda por encima de la notocorda se denomina encéfalo epicordal, lo que origina el Prosencéfalo, Mesencéfalo, Romboencéfalo y la médula espinal. Es decir, al termino de la 3° semana vamos a encontrar un embrión que presenta en su tubo neural 3 dilataciones, denominadas vesículas primarias: Prosencéfalo o cerebro anterior, Mesencéfalo o c. medio y Romboencéfalo o cerebro posterior. Simultáneamente se forman 2 flexuras: Curvatura Cefálica: es la primera en aparecer. Se produce cuando placa precordal y la notocorda dejan de sustentar al tubo neural, provocando que la porción que queda afuera de este sustento se caiga, produciéndose así la primera curvatura del tubo neural, la Curvatura Cefálica. (La Placa Precordal y la Notocorda, se extienden por la línea media debajo del Ectodermo, desde cefálico a caudal a modo de eje que sirve de soporte y guía al tubo neural.) La Curvatura Cefálica se ubica entre el Prosencéfalo y el Mesencéfalo. Curvatura Cervical: aparece entre el Romboencéfalo y la Médula. Estas son las 1ª curvaturas que aparecen, y eso le da un aspecto característico al embrión que ha crecido mucho en la parte rostral o cefálica y que se ha ido acodando debido al crecimiento mayor en la parte dorsal respecto de la ventral. A pesar de todas las acodaduras siempre va a existir un tubo y una cavidad interna. Al termino de la 4° semana y principios de la 5° aparece una tercera curvatura, pero es inversa a las anteriores (hacia dorsal, lo que señala un mayor crecimiento en la región ventral del embrión). Esta curvatura se denomina: Curvatura Pontina: aparece entre Mesencéfalo y Romboencéfalo. En la 5° semana aparece una subdivisión en el extremo rostral del embrión presentándose 5 vesículas secundarias: Telencéfalo, Diencéfalo, Mesencéfalo, Metencéfalo y Mielencéfalo Las vesículas secundarias más la médula espinal van a dar origen a todas las partes del S.N.C. El Mielencéfalo va a dar origen a la Médula Oblonga o Bulbo Raquídeo. El Metencéfalo da origen al Puente por ventral y al cerebelo por dorsal. El Mesencéfalo no sufre mayores transformaciones pero va a originar a los Pedúnculos Cerebrales y a las Láminas del Techo. El Diencéfalo junto con el Telencéfalo van a dar origen al Cerebro. El Diencéfalo a la base del cerebro, al Tálamo, Epitálamo, Subtálamo e Hipotálamo. El Telencéfalo es el que más se desarrolla y va a originar los Hemisferios Cerebrales más el Núcleo Caudado, la Amígdala y el Núcleo Lentiforme (Putamen, Globo Pálido Medial y Lateral).
- La corteza prefrontal ocupa la mayor porción de los lóbulos frontales. Se divide en tres regiones funcionalmente distintas: corteza prefrontal dorsolateral, corteza prefrontal ventromedial o paralímbica y corteza prefrontal orbital. La memoria de trabajo involucra varias áreas corticales, principalmente la corteza prefrontal dorsolateral. La memoria de trabajo es una función de la corteza prefrontal. El hipocampo, por su parte, está involucrado en establecer nuevas memorias declarativas y los ganglios basales y el cerebelo participan en adquirir yejecutar memorias de procedimiento. En esquizofrenia aumenta el tono dopaminérgico en el núcleo accumbens y el estriado, desencadenando una inhibición permanente del circuito cortico-estriado- tálamo-cortical que mantiene el lóbulo prefrontal hipoactivo, causando los síntomas negativos de la esquizofrenia. Por otra parte, las células del núcleo accumbens que debían estar inhibidas permanecen activas produciendo los síntomas positivos.
- En particular, la corteza prefrontal dorsolateral es la principal ubicación de la memoria ejecutiva. y ésta es especialmente importante para responder al peligro: cuando el sujeto se expone a una situación desagradable conocida, puede ser necesario recuperar estrategias comportamentales almacenadas para hacerle frente. La corteza prefrontal dorsolateral también interviene en la planificación de la acción, que a menudo es necesaria en situaciones amenazantes o desagradables
- El diencéfalo es una masa ovoide de sustancia gris situada en la profundidad del encéfalo, rostral al mesencéfalo. Se extiende en dirección anterior desde el quiasma óptico hasta los cuerpos mamilares. El tercer ventrículo separa la mitad derecha del diencéfalo de la izquierda, las dos mitades están unidas por una pequeña masa intermedia o adhesión intertalámica. Cada mitad del DIENCÉFALO está dividida en las siguientes regiones: Tálamo, hipotálamo, subtálamo y epitálamo. EL TÁLAMO es una estructura simétrica en la línea media en el cerebro de los vertebrados, incluyendo los seres humanos, situado entre la corteza cerebral y el mesencéfalo. Su función incluye la retransmisión de las señales sensoriales y motoras de la corteza cerebral, junto con la regulación de la conciencia, el sueño y el estado de alerta. -EPITÁLAMO: El epitálamo ocupa una posición dorsal respecto del tálamo. SUBTÁLAMO: El núcleo subtalámico tiene la forma de un lente biconvexo, que se ubica en un área muy pequeña que queda por debajo del tálamo, entre la cápsula interna y el hipotálamo. EL HIPOTÁLAMO Es responsable de la regulación de tu hambre, sed, respuesta al dolor, niveles de placer, satisfacción sexual, ira y comportamiento agresivo, y más. También regula el funcionamiento de los sistemas nerviosos simpático y parasimpático, lo cual significa que regula cosas como el pulso, la presión sanguínea, la respiración, y la activación fisiológica en respuesta a circunstancias emocionales.
- En cuanto a la anatomía del DIENCÉFALO, tenemos que se divide de la siguiente forma: SUBTÁLAMO: Se encuentra junto al lado medial de la Cápsula Interna El núcleo subtalámico tiene la forma de un lente biconvexo, que se ubica en un área muy pequeña que queda por debajo del tálamo, entre la cápsula interna y el hipotálamo. La Zona Incerta es una banda de sustancia gris ubicada entre el tálamo y el fascículo Lenticular. Esta estructura, se sabe que recibe conexiones de la corteza cerebral motora primaria, sin embargo, sus eferencias son aún desconocidas. - Sus principales aferencias provienen del segmento lateral del globus pallidus (fibras Gabaérgicas), vía fascículo subtalámico. Por otro lado, sus principales eferencias son numerosas fibras excitadoras, que liberan glutamato al segmento medial del globo pálido.Lesiones en el núcleo subtalámico producen alteraciones motoras consistentes en movimientos involuntarios violentos y mantenidos de extremidades, y a veces de cuello y cara. NÚCLEO SUBTALÁMICO: SU LESIÓN PRODUCE COREA: de Huntington y de Syndenham. La enfermedad llamada Hemibalismo se relaciona con este núcleo. HIPOTALAMO: Esta dividido por el fórnix o trígono en porciones medial y lateral. La porción lateral sólo posee el núcleo lateral. La porción medial posee 4 subregiones. La porción medial posee las siguientes regiones: Preóptica Supraquiasmática Tuberal Mamilar EPITÁLAMO: El epitálamo ocupa una posición dorsal respecto del tálamo e incluye las siguientes estructuras: a) Estría medular talámica Fibras con una dirección dorsomedial hacia el tálamo y une el área septal (olfatoria media) localizada bajo el extremo rostral del cuerpo calloso en el lóbulo frontal, con los núcleos habenulares. b)Núcleos habenulares Se hallan en el diencéfalo caudal, uno a cada lado, dorsomediales en relación con el tálamo. Los núcleos habenulares están unidos por la comisura habenular. c)Glándula pineal Localizada apenas rostral respecto a los colículos superiores en el techo del tercer ventrículo METATÁLAMO: Se refiere a dos núcleos talámicos: geniculado medial y geniculado lateral -Núcleo geniculado medial: Es un núcleo de relevo en el sistema auditivo. Recibe fibras directas del lemnisco medio, con mayor frecuencia, después de una sinapsis en el colículo superior. El núcleo geniculado medial recibe también fibras de retroalimentación de la corteza auditiva primaria en el lóbulo temporal. El flujo eferente del núcleo geniculado forma la radiación auditiva de la cápsula interna a la corteza auditiva primaria (áreas 41 y 42 de Brodman). Este núcleo puede participar en el análisis espectral de sonidos, el reconocimiento del patrón de sonido, la memoria auditiva y la localización del sonido en el espacio, además de igualar información auditiva con otras modalidades. -Núcleo geniculado lateral: Este es un núcleo talámico de relevo en el sistema visual. Recibe fibras del tracto óptico que conducen impulsos a ambas retinas. El núcleo geniculado lateral es laminado y la eferencia de cada retina se proyecta en las diferentes láminas (retina ipsolateral a las láminas II, III y V; retina contralateral a las láminas I, IV y VI). Fibras de retroalimentación llegan asimismo al núcleo desde la corteza visual primaria (área 17) en los lóbulos occipitales. El flujo eferente del núcleo geniculado lateral forma la radiación óptica de la cápsula interna a la corteza visual primaria en el lóbulo occipital.
- El tálamo es la región más grande del diencéfalo, se encuentra ubicado en la parte medial del cerebro, comprende una zona ovoide de sustancia gris, ubicada a ambos lados del tercer ventrículo, del cual forma las paredes laterales en la región más dorsal y posterior. El tálamo es una estructura par y más o menos simétrica con relación a la línea media, en el ser humano cada tálamo mide cerca de 3cm de largo y 1,5 cm de ancho en su punto más amplio y que es exactamente? Desde el punto de vista funcional el tálamo junto con la corteza cerebral desempeña un papel importante en el análisis e integración de la información sensitiva. Toda la información sensorial excepto la olfativa, se transmite a corteza directamente a la corteza temporal medial, se dirige al tálamo y de aquí a la áreas específicas.
- Divido por una placa blanca de sustancias blanca en forma de Y, la lámina medular interna en los siguientes grupos principales Anterior, medial y lateral ANTERIOR Recibe y manda información desde y hacia los cuerpos mamilares y la corteza del cíngulo. Se relacionan con la conducta emocional y mecanismos de memoria reciente. MEDIAL Mantiene conexiones recíprocas con la corteza prefrontal. Recibe aferencias de la corteza temporal, núcleo amigdalino y de otros núcleos talámicos. Integra la información sensitiva somática, visceral y olfatoria con la expresión emocional. Grupo nuclear LATERAL Se divide en dos hileras: Dorsal: Son tres núcleos Dorsolateral: Posee conexiones con el sistema límbico Posterolateral Pulvinar Complejo pulvinar-lateral posterior. Mantiene conexiones recíprocas con el cuerpo genículado lateral y áreas de asociación de la corteza parietal, temporal y occipital. Recibe aferencias del coliculo superior, área pretectal, por lo tanto es una estación de relevo entre los centros visuales corticales. Ventral Son los núcleos: Ventral anterior Estación de relevo en las vías motoras desde los ganglios basales hasta la corteza cerebral. Participa en la regulación del movimiento. Recibe y nada aferencias de la corteza prefrontal. Ventral lateral Su función consiste en integrar la función motora. Su principal aferencia proviene del cerebelo (tracto dentorrubrotalámico. Su principal eferencia es hacia la corteza motora primaria (precentral) Ventral posterior Aferencias de todos los fascículos de las vías sensitivas: Lemnisco medial, Lemnisco trigeminal, Lemnisco espinal, Vías gustativas, Fascículo dentorrubrotalámico. Sus eferencias forman la radicación sensitiva hacia la circunvolución sensitiva (poscentral) Núcleo ventral posteromedial Núcleo ventral posterolateral
- El nombre le fue dado por el anatomista del siglo XVI Giulio Cesare Aranzio, que advirtió una gran semejanza con la forma del caballito de mar o hipocampo. El hipocampo consiste en dos "cuernos" que describen una curva desde el área del hipotálamo hasta la amígdala. Parece ser muy importante en convertir las cosas que están "en tu mente" ahora (en la memoria a corto plazo) en cosas que recordarás por un largo tiempo (memoria a largo plazo). Es una estructura marginal y menos compleja en cuanto a capas de la misma sustancia gris cortical del lóbulo temporal. Por ello pertenece, por una parte al sistema límbico y por otra a la arquicorteza, componiendo junto al subículo y el giro dentado la llamada formación hipocampal La representación espacial es un fenómeno muy complejo El lóbulo frontal transforma el conocimiento espacial en acciones. La corteza motora usa referencias espaciales para codificar sus programas. La corteza premotora tiene una serie de representaciones espaciales diferentes relacionadas con la generación de movimiento. La corteza prefrontal maneja también representación espacial y participa en la memoria de corto plazo. Área relacionada con el Hipocampo El cortex prefrontal , que es la parte del lóbulo frontal que se encuentra en frente del área motora, está también unido estrechamente al sistema límbico. Además de aparentemente estar implicado en pensar sobre el futuro, hacer planes, y realizar acciones, también parece estar involucrado en las mismas vías de dopamina que el área ventral tegmental, y juega un papel en el placer y la adicción. Formación Hipocámpica Es una invaginación del giro parahipocampal en el cuerno inferior del ventrículo lateral. Está formado por 3 regiones: Hipocampo Giro dentado: Corresponde a Sustancia Gris. Giro formado por Arquicorteza que se extiende hacia atrás, formando la Fasciola Cinerea (Giro Fasciolar) y luego el Inducio Gris sobre el cuerpo calloso. Subículo: Corresponde al área del giro parahipocampal donde descansa el hipocampo. La formación hipocámpica tiene una importancia primordial, pues es un centro de memoria y aprendizaje, el hipocampo es el que está relacionado con la memoria de corto plazo, y precisamente, la enfermedad de alzheimer ataca preferentemente a las neuronas del hipocampo. Al lado de la Formación hipocámpica se encuentra el Núcleo Amigdaliano, que tiene que ver con las respuestas motoras relacionadas con el instinto. Además tiene relación con la conductas y emociones; y con el sistema límbico, sin ser parte de la formación hipocámpica.
- El tálamo distribuye inicialmente la información visual (la modalidad sensorial más estudiada en el ser humano con respecto a los procesos emocionales). La vía mejor descrita para la distribución de las entradas visuales parte desde el núcleo geniculado lateral del tálamo hasta la corteza visual. Posteriormente, la corteza visual envía la información procesada a la corteza prefrontal ventromedial. Concretamente, se ha observado que la corteza prefrontal ventromedial recibe las entradas de etapas tempranas del procesamiento de la información de la corteza visual. No obstante, no se debe descartar la existencia de una vía directa, paralela a la anterior, entre la corteza prefrontal ventromedial y el tálamo. El tálamo es una estructura subcortical que envía proyecciones a la corteza prefrontal ventromedial. Los datos actuales sugieren que, al menos, dos núcleos del tálamo, el pulvinar y el dorsal medial, se encuentran involucrados en estas conexiones directas. El núcleo pulvinar está claramente implicado en la respuesta a eventos visuales amenazantes y varios estudios informan de sus conexiones con la corteza prefrontal ventromedial. El núcleo dorsal medial, que también está conectado con la corteza prefrontal ventromedial, interviene en el condicionamiento del miedo, y su lesión produce trastornos emocionales. En cualquiera de las dos vías (corteza visual-corteza prefrontal ventromedial o la hipotética tálamo-corteza prefrontal ventromedial), la corteza prefrontal ventromedial puede extraer y detectar rápidamente elementos significativos de la escena visual.
- La corteza prefrontal ventromedial (y también la amígdala) está interconectada con el complejo hipocampal. Los tres son elementos clave en el aprendizaje relacionado con el miedo (el hipocampo se encuentra particularmente involucrado en el condicionamiento contextual del miedo). Para el organismo es fundamental aprender rápidamente a evitar o escapar de algunos eventos o contextos negativos. De hecho, una sola exposición al peligro o al dolor puede ser suficiente para, en determinadas situaciones, producir cambios conductuales a largo plazo. Gracias a las ricas interconexiones con el hipocampo, la amígdala y la corteza prefrontal ventromedial serían capaces de facilitar tanto la formación de memorias como su almacenamiento Como resultado de ello, se ha encontrado que los acontecimientos y las situaciones emocionales se recuerdan mejor que la información neutra o anodina, y se ha observado, además, una ventaja mnemónica para la información negativa Estas señales que parten de la Amígdalas alcanzan otras estructuras como el Hipotálamo y algunas estructuras del Troncoencéfalo como la Sustancia Gris Periacuductal que se encargan de liberar hormonas y neurotransisores que preparan nuestro cuerpo para hacer frente al peligro ‘Sistema de Detección de Peligros‘ está calibrado para que salten las alarmas ante la mínima sospecha de amenaza, tiene que existir un sistema de control de estas emociones, que nos permita distinguir si esta alarma está o no justificada. Para esto interviene la Corteza Prefrontal Medial que pondrá esta información sensorial
- Principales conexiones de la corteza prefrontal ventromedial. Esta figura ilustra exclusivamente el circuito de la corteza prefrontal ventromedial; las conexiones de otras estructuras relevantes en la respuesta a eventos negativos (como la amígdala, la ínsula anterior o la corteza cingulada anterior) no se presentan en este esquema. CCA: corteza cingulada anterior; CM: corteza motora; CPFDL: corteza pré-frontal dorsolateral; CPFVM: corteza prefrontal ventromedial; CV: corteza visual; E: estímulo; Estr: estriado; Hc: hipocampo; Ht: hipotálamo; SGP: sustancia gris periacueductal. Las conexiones de CPFVM involucras → estimulación displacentera Entradas visuales son distribuidas en el tálamo a la corteza visual y la corteza prefrontal ventromedial, así como a las demás estructuras importantes para la respuesta defensa/evitación (amígadala e ínsula anterior). Las principales salidas directas desde el tálamo a la corteza prefrontal ventromedial parece partir de los núcleos dorsal y medial pulvinar del tálamo, encargados de administrar la información visual, No obstante, carecemos de datos experimentales que indiquen si el tálamo envía la información visual ya procesada por la corteza (reentrante al tpalamo). Paralelamente se interconecta con otras áreas cerebrales en las que la información puede ser archivada o done las experiencias previas ya se encuentran almancenadas (por ejemplo la corteza prefrontal dorsolateral) La planificación compleja de la acción y los juicios sobre las consecuencias e la conducta también se encuentran garantizados gracias a las conexiones entre la corteza prefrontal ventromedial y otras áreas de la corteza como la corteza cingulada anterior, y de nuevo, la corteza prefrontal dorsolateral. Como consecuencia de tosas estas interacciones, se produce una respuesta autonómica y motora a través del hipotálamo, la sustancia gris periacueductal, el estriado y las cortezas motoras.