NEOCÒRTEX: FUNCIÓ, ESTRUCTURA I PATOLOGIA - GEOGRAFÍA - 2025

El neocòrtex o neocòrtex és una estructura dividida en fines capes que recobreix el cervell dels mamífers, inclòs els éssers humans. Les seves funcions principals són la percepció sensorial, raonament espacial, el llenguatge, aprenentatge, memòria, entre d'altres.

Mentre que, en el cervell dels micos i humans, aquesta àrea posseeix nombroses circumvolucions i envolta a gairebé tot el cervell. A contra, en mamífers menors és menys important, ocupant menys espai. Així, en el cervell d'un ratolí, el neocòrtex ocupa només la part superior de el cervell. A més, la seva superfície és fina i amb prou feines té girs.

La diferència en el neocòrtex entre els humans i altres espècies, és que el seu gruix és molt més gran i té més circumvolucions. Això sembla simbolitzar la capacitat per posar en pràctica habilitats cognitives molt més complexes.

S'anomena "neo", que significa "nou", perquè és la part evolutivament més nova de l'escorça cerebral. No obstant això, també pot dir-se "isocórtex" o "neopalio". Alguns autors utilitzen indistintament neocòrtex i escorça (o còrtex) cerebral, encara que aquesta última també inclou estructures subcorticals com l'hipocamp i el còrtex perirrinal.

Neocòrtex en éssers humans

Citoarquitectura de l'neocòrtex visual: a el centre numeració de les capes un (I) a sis (VI). Columna esquerra: somes de neurones marcats per la tinció de Nissl en violeta. Columna dreta: neurones glutamatèrgiques marcades per MR-GEF en blau. Font: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT, et al. via Wikimedia Commons

En l'espècie humana, el neocòrtex és la major part de el cervell, i cobreix els dos hemisferis cerebrals. La resta d'estructures es denominen "allocorteza".

El neocòrtex s'encarrega d'una gran varietat de funcions. Per això, quan es produeix algun tipus de lesió en aquesta zona, és habitual la pèrdua de certes capacitats cognitives.

Segons la localització de el dany, es pot deteriorar la capacitat per relacionar-se socialment de forma adequada, comprendre el llenguatge, controlar els moviments… A més, que es poden veure alterades la percepció visual i espacial, entre altres coses.

En èpoques passades, estudiaven les funcions cognitives i la seva localització en el cervell observant el comportament de pacients amb lesions. Així, si un gran grup de pacients que tenien malmesa la mateixa zona de l'neocòrtex tenien dificultats per realitzar les mateixes tasques, s'establia una relació entre localització cerebral i habilitats.

Gràcies a això, se sap que el neocòrtex es compon de diverses àrees que tinguin funcions diferents. Moltes àrees estan presents en diverses espècies de mamífers. Mentre que altres, com la visió del color o la capacitat per parlar, només en unes espècies concretes.

Estructura de l'neocòrtex

Neocòrtex i els seus girs o circumvolucions. Font: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, et al. (2008). via Wikimedia Commons

El neocòrtex mesura entre 2 i 4 mil·límetres de gruix, i posseeix unes 30000000000 de neurones. En primats i humans és ple de solcs i crestes (circumvolucions). Aquests plecs van sorgir pel gran augment de la seva mida.

Totes les persones tenen un cervell amb el mateix patró de circumvolucions i solcs, encara que alguns detalls poden variar lleugerament d'un individu a un altre.

A més, hi ha trastorns de l'neurodesenvolupament en els quals aquests girs no es desenvolupen com haurien donant lloc a alteracions cognitives diverses. Igualment, es poden perdre amb malalties degeneratives com l'Alzheimer.

En els éssers humans, el neocòrtex constitueix aproximadament el 76% de l'volum de cervell. Aquesta estructura sorgeix en l'etapa embrionària de l'telencèfal dorsal. A poc a poc es va dividint en els famosos lòbuls: l'occipital, el parietal, temporal i frontal.

Lòbul frontal (taronja), lòbul parietal (rosa), lòbul occipital (morat), lòbul temporal (verd).

Aquests lòbuls es distingeixen per les seves funcions. Així, l'occipital destaca per l'escorça visual primària (per processar la visió). Mentre que el temporal, posseeix l'escorça auditiva primària (pels sons). El parietal correspon a les sensacions tàctils, de percepció de l'propi cos, i habilitats visuoespacials.

En l'espècie humana, el lòbul frontal posseeix funcions molt complexes i avançades en relació amb altres espècies. Com el processament de l'llenguatge (àrea de Broca), comportament socialment desitjable i control emocional.

Hi ha dos tipus d'escorça en el neocòrtex segons l'arquitectura dels cossos cel·lulars: el neocòrtex en si mateix i el proisocórtex. Aquest últim es troba en algunes parts d'el cervell com la circumvolució de l'cíngol, l'ínsula, la circumvolució de l'hipocamp o l'àrea subcallosa.

El neocòrtex és el teixit cerebral més desenvolupat, com es pot veure en la seva organització i quantitat de capes.

Es compon de matèria grisa, és a dir, els cossos de les cèl·lules nervioses no mielinizados. Cobreix una zona més profunda de matèria blanca, és a dir, axons (prolongacions neuronals) plens de mielina.

No obstant això, encara que el neocòrtex porta a terme les funcions cerebrals més complexes, tot just s'observen diferències cel·lulars si es compara amb altres parts del cervell.

Llavors, què fa que el neocòrtex sigui tan especialitzat? A l'sembla, el que el diferencia és la seva habilitat per crear, modificar i controlar una gran quantitat de connexions neuronals. Genera una estructura tan dinàmica i flexible, que permet un gran intercanvi d'informació entre els diferents circuits neuronals.

Capes de el neocòrtex

Sistema nerviós i cervell

El neocòrtex posseeix una estructura pràcticament uniforme, per això es denomina també "isocórtex". Està compost de 6 capes horitzontals de cèl·lules nervioses numerades de la I a la VI. La primera és la més nova, mentre que la sisena és la més antiga.

S'organitzen segons una perspectiva filogenètica, és a dir, cadascuna sorgeix d'un moment diferent de l'evolució. Així, a mesura que l'espècie ha avançat, s'han desenvolupat capes noves.

Aquestes capes contenen neurones tant excitatorias (un 80% aproximadament) com inhibitòries (20%). Les primeres activen a altres neurones, mentre que les segones les bloquegen.

Principalment les capes es componen de "cèl·lules tipus" o "cèl·lules denses", i connexions entre elles. Les capes es diferencien pels tipus de cèl·lules nervioses que predominen, la seva disposició i connexions.

La capa IV és més petita, i es troba en l'escorça motora primària. Es tracta de la principal receptora d'informació de tipus sensorial. Posteriorment, transmet aquesta informació a altres capes perquè es processi i interpreti.

D'aquesta manera, aquesta capa rep gran part de les connexions sinàptiques d'estructures subcorticals com el tàlem. Això és perquè el tàlem està connectat amb diferents òrgans sensorials com l'oïda o els ulls.

Les capes II i III envien projeccions sobretot a altres parts de la neoescorça. Mentre que les capes V i VI solen transmetre informació fora de l'escorça, com a el tàlem, troncoencèfal o medul·la espinal.

Columnes de el neocòrtex

Escorça visual de la granota (Macaca rhesus). Representació d'una columna cortical. A l'esquerra les capes de la neoescorça, en nombres romans d'III a VI. Cèl·lules piramidals a, b. Cèl·lules estrellades amb espines c, d. Cèl·lules estrellades de axó recurrent i, f, g. Cèl·lules piramidals de axon recurrent h, i. Fibres sensorials aferents en vermell F. Dibuix d'una preparació tenyida pel mètode de Golgi. Font: Mavavf via Wikimedia Commons

En el neocòrtex també es distingeixen unes estructures verticals anomenades columnes. Són zones de 0,5 mil·límetres de diàmetre aproximadament, i d'una profunditat de 2 mil·límetres.

A l'sembla, cada columna s'associa a la percepció sensorial de cada part de el cos. Encara que també hi ha algunes dedicades a percebre els sons o elements visuals.

En els éssers humans semblen existir unes 500 mil columnes, existint en cadascuna d'elles unes 60 mil neurones. No obstant això, són difícils de definir i no hi ha consens clar sobre la seva anatomia, mida o funcions específiques.

Funcions de l'neocòrtex

Imatge per ressonància magnètica de el cervell

Les principals funcions de l'neocòrtex són:

- Percepció sensorial: en el neocòrtex ha àrees que processen i interpreten la informació que provenen dels nostres sentits.

- Generar ordres motores: gràcies a aquesta estructura cerebral, podem fer seqüències de moviments de les que ni tan sols ens adonem. En aquesta zona, es planifiquen tots els patrons motors necessaris per caminar, escriure, o tocar un instrument, per exemple.

- Raonament espacial: hi ha regions de l'neocòrtex implicades en comprendre l'espai i actuar en relació a aquest. També serveix per a orientar-nos i situar elements.

- Llenguatge: aquesta és una capacitat únicament humana que ens distingeix de la resta dels animals. Hi ha zones de l'neocòrtex que ens predisposen a aprendre els sons de la llengua des de petits i produir-los. Així com associar certs grups de sons o símbols escrits amb un significat.

- Les anomenades funcions executives com el raonament, la presa de decisions, l'autocontrol, la concentració, l'autoreflexió, la resolució de problemes, etc. És a dir, l'habilitat de saber comportar-se en cada moment i dur a terme una sèrie de conductes per aconseguir una meta.

- Aprenentatge, memòria i somni: s'ha comprovat que el neocòrtex també és essencial per a l'emmagatzematge de coneixements.

De fet, certes parts de el neocòrtex semblen ser la seu de la memòria semàntica, que és aquella relacionada amb coneixements generals sobre el món. Per exemple, allò que aprenem a l'escola, com que París és la capital de França.

El mateix passa amb la memòria autobiogràfica, que és la que s'associa amb fets importants de la nostra vida personal.

També s'emmagatzema informació de tipus instrumental, és a dir, aquella que implica conductes automàtiques com conduir o anar en bicicleta.

D'altra banda, certes neurones de el neocòrtex també s'activen durant el son. Sembla ser que el neocòrtex dialoga amb l'hipocamp mentre dormim, ajudant a consolidar i fixar l'après durant els períodes de vigília.

Neocòrtex i evolució

Perquè el neocòrtex evolucioni aconseguint una major grandària, cal que també el cervell de l'espècie sigui més gran perquè pugui suportar-ho.

El neocòrtex també està present en altres primats a més de l'Homo sapiens. Un major grandària de l'neocòrtex respecte a la resta de el cervell es relaciona amb diferents variables socials com la mida de el grup, així com la complexitat de les relacions socials (competència, cooperació, unió, etc.).

L'augment de la mida de l'neocòrtex evolutivament ha implicat un major control inhibitori. Això pot explicar la transformació dels comportaments i una major harmonia social respecte als nostres avantpassats.

Els éssers humans tenen un gran neocòrtex comparat amb altres mamífers. Així, per exemple, hi ha una relació de 30: 1 de matèria grisa neocortical amb la mida de la medul·la en el tronc encefàlic dels ximpanzés. En els humans aquesta relació és de 60: 1.

Patologies o lesions en el neocòrtex

Com el neocòrtex posseeix una gran extensió en els humans, és fàcil que qualsevol lesió adquirida involucri a aquesta estructura. Com pot ocórrer després d'un traumatisme cranioencefàlic, ictus o tumors.

A més, és important esmentar que segons a la zona de la neoescorça on es doni el mal, els símptomes variaran. És possible que el pacient tingui dificultats en l'ús de el llenguatge, per percebre objectes en l'espai o que pateixi problemes d'inhibició i realitzi conductes no desitjables.

El neocòrtex també es pot veure afectat per malalties neurodegeneratives. Com, per exemple, en la malaltia d'Alzheimer, que hi ha una interrupció en la transmissió de la informació des del neocòrtex sensorial cap a la neocòrtex prefrontal.

Això comporta que es produeixin símptomes com a deteriorament de les capacitats cognitives, canvis de personalitat i demència.

Si la degeneració abasta el lòbul temporal, pot aparèixer demència semàntica. És a dir, una degeneració progressiva de la memòria associada a fets semàntics (coses apreses de la nostra cultura, el que ens ensenyen a l'escola, dades sobre l'ús de el llenguatge, etc.)

referències

1. Isocortex. (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de IMAIOS: imaios.com.
2. Neocortex. (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de Wikipedia: en.wikipedia.org.
3. Neocòrtex (brain). (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de Science daily: sciencedaily.com.
4. Proisocortex. (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. The Brain 's Cerebral Cortex (neocòrtex). (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. THE evolutionary LAYERS OF THE HUMAN BRAIN. (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de The brain from top to bottom: thebrain.mcgill.ca.
7. Una conversa entre tres regions cerebrals consolida nostres records durant el son. (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de Tendències 21: tendencias21.net.
8. Què és el neocòrtex? (Sf). Recuperat el 29 de març de 2017, de BraInSitu: nibb.ac.jp.