Corteza Cerebral y Barrera Hematoencefálica

La corteza cerebral
Ocupa el área más grande del cerebro y representa la estructura evolutivamente más reciente y más compleja. También llamada neocorteza, está conformada por una capa de células nerviosas que rodea completamente al resto del cerebro (excluido el cerebelo que tiene su propia corteza) y que diferencia al ser humano de los animales. La corteza cerebral es responsable de la interpretación de la información que llega del mundo exterior y del medio interno, así como de la iniciación de movimientos voluntarios. Los centros del lenguaje y las áreas de percepción de las sensaciones de todas partes del cuerpo se encuentran en la corteza cerebral.
Esta área del cerebro se ha desarrollado de tal manera que, para poder acomodarse en el reducido espacio intracraneal, ha ido plegándose sobre sí misma formando las circunvoluciones. Estos pliegues, a pesar de ser variables entre cerebro y cerebro, tienen ciertos elementos comunes. Por ejemplo, todos tienen una cisura interhemisférica (el canal que divide el cerebro en dos hemisferios y que va de adelante hacia atrás, por la línea media) y todos muestran una cisura (hendidura) central y otra lateral, que divide a cada hemisferio en lóbulos: frontal, parietal, temporal (este último incluye, por dentro, la ínsula) y el occipital.

FIGURAII.7A. La corteza cerebral: anatomía. Aspecto lateral del hemisferio cerebral izquierdo, ilustrando las principales regiones corticales: frontal, parietal, temporal y occipital. La corteza cerebral es la parte más superficial de los hemisferios, representando los últimos 6 a 8 mm de tejido nervioso. En la sección coronal (parte superior de la figura) se puede apreciar el grosor del tejido cortical.

Otra división posible de la corteza cerebral es por sus funciones. Así podemos considerar las áreas de recepción, de salida y de asociación. Por delante de la cisura o surco central se encuentra la circunvolución precentral, donde se localizan los centros responsables del control voluntario y consciente de los movimientos (área de salida). Todas las áreas del organismo desde los pequeños músculos de la cara que permiten expresar emociones, hasta los de la mano del violinista, por mencionar un ejemplo, tienen una representación en esta área de la corteza. Grupos de neuronas se encargan de dirigir estos movimientos en forma precisa y cambiante. En conjunción con la corteza somatosensorial (localizada por atrás del giro central), las neuronas corticales hacen mapas de movimientos y sensaciones que generan los patrones conductuales. Estos mapas varían con la edad y el uso. Así, el área cortical donde se halla representada la mano ocupa una superficie desproporcionada en relación con otras partes del cuerpo (a excepción, quiza de la boca). Su tamaño corresponde a los complejos circuitos neuronales necesarios para efectuar movimientos finos (o para el canto). En la corteza auditiva, los sonidos se descomponen en diferentes frecuencias para ser mejor interpretados, de acuerdo con la experiencia anterior del sujeto. En la corteza visual, las formas, los colores, los movimientos de las imágenes y la memoria de ellos se componen, para informar a las áreas de asociación (las más desarrolladas del ser humano), que integran la información para dar a la conciencia los datos necesarios que le permiten planificar y organizar la ideas (funciones de áreas prefrontales y parietales). Estas funciones son, quiza, las de más reciente aparición evolutiva del reino animal.
Pensemos por un momento lo que hace un pianista al interpretar la música junto con una orquesta: al leer las notas, primero informa a su corteza visual, luego a las áreas auditivas que, a su vez, enviarán señales a la corteza motora para mover alguno de sus dedos. Al mismo tiempo, el músico debe oírse a sí mismo, oír a la orquesta que lo está acompañando y, además, tratar de imprimirle "personalidad" a su música (lo que significa sentirse e interpretarse a sí mismo, utilizando en este caso el lenguaje de la música). Un músico puede realizar más de 10 movimientos por segundo, al tiempo que se oye, que escucha a los demás, y que toma decisiones. Ante tal complejidad, se puede uno imaginar el porqué una droga puede alterar fácilmente estos complejos patrones de actividad.
Las áreas de asociación no reciben información directamente ni la envían a algún músculo o glándula. Son áreas que pueden almacenar recuerdos o control de conductas complejas. Por lo demás, son las áreas corticales que más se han desarrollado en el ser humano.
La barrera hematoencefálica (BHE)
Este término es más bien funcional que anatómico, y se refiere a la filtración selectiva de compuestos que pasan de la sangre al SNC. En otras palabras, no todo lo que llega a la sangre puede pasar hacia el sistema nervioso. La BHE bien podría representar un órgano, con una maduración y funciones específicas, aunque sin una localización, por el momento, definida. En efecto, la barrera hematoencefálica en el feto y en el niño pequeño es mucho más permeable a sustancias provenientes de la sangre que en el adulto. Tanto sustancias como algunos virus pueden atravesar la BHE del feto, y provocar malformaciones congénitas. Y en contraste, cuando deseamos que la BHE deje pasar algún medicamento cuyo sitio de acción es el cerebro, y así ejercer un efecto terapéutico, nos vemos obligados a aumentar la dosis o buscar cómo hacer más permeable la BHE. Tal es el caso de la L-DOPA, útil en la enfermedad de Parkinson, como veremos más adelante



El análisis anatómico de los pequeños vasos sanguíneos cerebrales ha mostrado diferencias importantes con los del resto del organismo. Básicamente están formados por células (endoteliales) unidas por sus paredes en forma muy estrecha. Este endotelio es un órgano en sí, capaz de seleccionar sustancias y secretar hormonas. Otros capilares del cuerpo tienen poros en sus membranas que dejan pasar nutrimentos y otras sustancias. Además, estas células tienen gran cantidad de mitocondrias, organelos celulares que participan en las reacciones energéticas. En otras palabras, si las sustancias no pueden pasar de un lado a otro de la pared celular libremente, entonces debe existir un sistema que las transporte activamente. Por supuesto, estos transportadores o acarreadores necesitan energía para funcionar, y son las mitocondrias las que la proporcionan.

FIGURA II.7B. La corteza cerebral: función. Esta estructura también puede dividirse de acuerdo con la representación funcional. En la porción superior de la figura se ilustra el área de Broca, relacionada con el lenguaje hablado, el área de Wernicke, concerniente a la comprensión del lenguaje, la corteza motora, la sensitiva, la visual y la auditiva. En la porción inferior de la figura se muestra un corte del hemisferio cerebral a dos niveles: la corteza motora (porción derecha) y la sensorial (mitad izquierda), los cuales corresponden a las áreas anterior y posterior de la cisura central. Se ilustran los homúnculos (las representaciones del cuerpo en la corteza cerebral) motor y sensorial, respectivamente.

Además, estas células tienen gran cantidad de mitocondrias, organelos celulares que participan en las reacciones energéticas. En otras palabras, si las sustancias no pueden pasar de un lado a otro de la pared celular libremente, entonces debe existir un sistema que las transporte activamente. Por supuesto, estos transportadores o acarreadores necesitan energía para funcionar, y son las mitocondrias las que la proporcionan.
Lo mismo puede suceder con las drogas. Como veremos, todas las sustancias que son moléculas pequeñas y que se disuelven fácilmente en los lípidos (grasas), atraviesan fácilmente barreras membranales, como la bhe. Y cuando existe una ruptura de la bhe, en caso de lesiones o tumores, las sustancias que se encuentran en la sangre pueden tener mayor acceso al sistema nervioso, con la posibilidad de que aparezcan signos de toxicidad con fármacos utilizados a dosis "terapéuticas".

FIGURA II.8. La barrera hematoencefálica. Es una separación funcional entre el cerebro y el resto del organismo; y uno de los componentes de esta barrera se encuentra en los capilares sanguíneos cerebrales, los cuales son menos permeables, que los del resto del cuerpo, a sustancias que circulan en la sangre. Los pies gliales, extensiones astrocíticas que rodean los vasos capilares, también son parte de la barrera hematoencefálica. A la izquierda se muestra un capilar cerebral y a la derecha un capilar no cerebral. Nótese que la unión entre las células endoteliales de este último muestran aberturas (fenestraciones) que los capilares cerebrales no poseen; éstos, por lo contrario, contienen más mitocondrias, proveedoras de energía de los sistemas de transportación, que acarrean sustancias a uno y a otro lado de la pared capilar.