SOBRE LA ORGANIZACIÓN COLUMNAR DE LA CORTEZA ...

76S Revista Colombiana de Psiquiatría, Suplemento No. 1, Vol. XXXIII, 2004

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SOBRE LA ORGANIZACIÓNCOLUMNAR DE LA CORTEZA CEREBRAL

Gabriel Arteaga D.*

Hernán José Pimienta J.**

Resumen

En el presente trabajo se exponen, de manera sucinta, las dos principales formas de organiza-ción estructural de la corteza cerebral de los mamíferos, especialmente de los primates su-periores: las denominadas organización horizontal y organización vertical, aunque se hace hin-capié en esta última. El patrón de organización vertical se refiere a la disposición en ‘láminas’paralelas a la superficie cortical, mientras que el patrón de organización vertical describeagrupamientos celulares, ortogonales a la superficie cortical, los cuales han recibido el nombrede columnas o módulos y han sido propuestos, por diversos autores, como la unidad mínima deprocesamiento de la corteza cerebral y base de postulados psicobiológicos contemporáneos.

Se presentan algunos antecedentes relevantes para el concepto de columna cortical, especial-mente la documentación experimental obtenida en las cortezas sensoriales, motoras y de aso-ciación. De igual manera, se consideran los componentes celulares, asociados con la organiza-ción de las columnas corticales. Finalmente, se describen las características de la conectividadespecífica, de algunas de las mejor conocidas interneuronas de la corteza cerebral.

Palabras clave: corteza cerebral, módulo, psicobiología, neurona.

Title: On the Columnar Organization of the Cerebral Cortex

Abstract

This paper exposes succinctly the two main tendencies in the structural organization of themammalian cerebral cortex, particularly that of superior primates: the so called “horizontalorganization” and the “vertical organization”, with an emphasis on the latter. The horizontalpattern of organization refers to the arrangement in “layers” that run parallel to the corticalsurface, whereas the vertical pattern describes clusters of cells orthogonal to the cerebralsurface called “columns” or “modules”, those arrangements have been proposed as the “minimalprocessing unit” in the cerebral cortex and constitute the basis of contemporary psychobiologicalpostulates.

* Psicólogo, Master en Psicobiología State University of New York at Stoony Brook, profesor asistente del Instituto de Psico-logía de la Universidad del Valle, aspirante a Ph. D. en Ciencias Básicas Médicas: Neurociencias.

* * Biólogo, profesor titular de la Universidad del Valle. Director del Centro de Estudios Cerebrales, Facultad de Salud, Univer-sidad del Valle.

77SRevista Colombiana de Psiquiatría, Suplemento No. 1, Vol. XXXIII, 2004

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Relevant background to the concept ofcolumn is presented, particularly the expe-rimental data found in the sensorial, mo-tor and associative cortex. Cellularcomponents associated with the structureof the cortical columns are considered.Finally the specific connectivity of some ofthe best known interneurons of the cere-bral cortex is described.

Key words: Cerebral cortex, module, psycho-biology, neurone.

Las primeras descripciones de laestructura de la corteza cerebral serealizaron durante la segunda mi-tad del siglo XIX, asociadas con eldesarrollo de las técnicas de tin-ción celular. Hanover (1840) utili-zó por primera vez la fijación deltejido nervioso en ácido crómico;asimismo, Von Gerlach (1858) in-trodujo la tinción celular por me-dio de dicromato de potasio y car-mín amoniacal (1). Gracias a estosprocedimientos fue posible descri-bir la corteza cerebral como unaestructura compleja, compuestapor diversos tipos de células, yeventualmente, a finales del sigloXIX y principios XX, el uso de es-tas metodologías permitió tresavances conceptuales que funda-mentan el desarrollo de la mo-derna neurobiología de la corte-za cerebral.

La primera de estas concepcionescorresponde a la formulación del mo-

En segundo lugar, como una conse-cuencia de la formulación preceden-te se desarrollan los llamados ma-pas citoarquitectónicos, los cualesfraccionan la superficie de la cortezacerebral en cierto número de áreas,en función de presuntas variacio-nes sistemáticas en la composicióncelular, en toda la topografía corti-cal. De los diversos mapas propues-tos, sin duda, el más conocido es elde Brodman (1906, 1909 y 1912),el cual adopta el modelo de las seisláminas e introduce una nomencla-tura numérica todavía ampliamen-te utilizada, para la denominaciónde 52 áreas en la corteza cerebralhumana (3),(4),(5).

Finalmente, hacia finales del sigloXIX, el neuroanatomista españolSantiago Ramón y Cajal (1900) de-sarrolla la denominada teoría neu-ronal, ya propuesta por Waldeyer(1886), en la cual se establece quela neurona constituye la unidad

Introducción

Arteaga D. G., Pimienta J. H.

delo de organización laminar de lacorteza cerebral, particularmentela propuesta formulada por Mey-nert (1867-1872) y por Lewis yClarke (1878). Estas propuestasestablecieron, en general, que lacorteza cerebral de los mamíferos,incluida la humana, está consti-tuida por seis ‘láminas’ o estratos,emplazados en sentido paralelo ala superficie pial y que son dife-renciables en función del tipo y eltamaño de las células que los com-ponen (1),(2).


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estructural, funcional y trófica delsistema nervioso. A la vez, esta teo-ría caracteriza las neuronas comoelementos celulares discretos, sepa-radas por el espacio sináptico. Aun-que los términos neurona y sinapsisfueron acuñados por Waldeyer y porSherrington, respectivamente, fuesin duda el extenso trabajo de ob-servación y descripción de la com-posición celular del tejido cerebral,desarrollado por Ramón y Cajal, loque universalizó la “doctrina neu-ronal del sistema nervioso” y le va-lió a su autor el premio Nobel de Fi-siología en 1908 (6),(7).

Desde otra perspectiva, Marín-Padilla(1998) considera que el desarrollocontemporáneo de las concepcionessobre la estructura de la corteza cere-bral se organiza en torno a dos es-cuelas que se caracterizan por lautilización de métodos diferentes depreparación y tinción del tejido ner-vioso. Por una parte, la Escuela Ale-mana, que utiliza métodos que per-miten apreciar preferencialmentelos cuerpos celulares o somas de lasneuronas con la utilización de viole-ta de Cresyl o tinción de Nissl, la cualreacciona con los corpúsculos deeste nombre localizados en el cito-plasma de las neuronas y permiteapreciar la organización de láminashorizontales. Este procedimientocondujo a esta escuela a las descrip-ciones y mapas citoarquitectónicos,como el ya mencionado de Brodman(8),(9). Por otra parte, la EscuelaEspañola de Citoarquitectura se en-

raíza en el trabajo monumental deRamón y Cajal y sus discípulos, elcual a su vez se basa en las tincionescon dicromato de potasio y nitratode plata, desarrolladas por el fisió-logo italiano Camilo Golgi (1886),quien por esta razón compartió ladistinción del Nobel con Ramón yCajal.

A diferencia de los métodos que per-miten visualizar los somas neuro-nales, en el procedimiento de Golgi,si bien sólo reaccionan aleatoria-mente una de cada cien neuronas,es posible a cambio la impregnaciónde todas las proyecciones dendrí-ticas y axonales de cada una de lasneuronas reactivas. De esta mane-ra se hace evidente, en primer lu-gar, que las células nerviosas poseenuna muy considerable profusión deprocesos de interconexión (neu-ropilo) y, en segundo lugar, que és-tos se extienden dentro del planovertical, especialmente en el caso delas neuronas piramidales, las cua-les, como lo señala Fedelman (1984),tienden a tener una marcada pola-rización en el sentido vertical de lacorteza cerebral.

La descripción de columnas enla corteza cerebral

Desde el punto de vista experimen-tal, la descripción de columnas en lacorteza cerebral se ha realizado prin-cipalmente utilizando diversas espe-cies de mamíferos, incluidos huma-

Sobre la organización columnar de la corteza cerebral


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nos; pero, sobre todo, la descripciónde estas estructuras se ha desarro-llado en una suerte de progresióndesde las cortezas sensoriales, don-de fueron originalmente identifica-das, hasta las cortezas de asocia-ción y la corteza motora primaria.

Además de la obra de Ramón y Cajal,la primera referencia a unidades deorganización vertical de la cortezacerebral la hace Llorente de Nó (1938y 1949), quien describe ‘cilindros’funcionalmente dispuestos en tor-no a elementos tanto aferentes comoeferentes, caracterizados por unpatrón de conexiones internas. Aestos cilindros el autor los conside-ra como unidades “elementales deprocesamiento” de la corteza cere-bral. El término columna, sin em-bargo, fue utilizado originalmentepor Von Economo y Koskinas (1925)en la descripción de la organizaciónhistológica del giro temporal supe-rior de sujetos humanos, donde lapresencia de módulos verticalesparece muy obvia, especialmentecuando se utilizan tinciones de Nissl[citados por Buehoeveden y Casa-nova (5) y Mountcastle (10)].

Por otra parte, la propuesta formalde una organización en columnas dela corteza cerebral, lo que ha sidollamado la hipótesis columnar, fueformulada por Mountcastle [1957,1959 y 1973, citado por Mountcas-tle (10),(11)], basado en sus trabajosexperimentales en que utilizó la pe-netración de electrodos en sentido

perpendicular a la superficie de lacorteza somatosensorial de gatos ymonos. Este procedimiento les per-mitió a los investigadores identifi-car series verticales de neuronas alo largo del recorrido del electrodo,las cuales responden al mismo es-tímulo. De esta manera, describie-ron agrupamientos de células que for-man columnas verticales, las cua-les procesan en conjunto informa-ción procedente de la misma fuentede estímulo, es decir, poseen el mis-mo campo receptivo.

Una nueva y significativa validaciónexperimental de la hipótesis colum-nar se produjo durante los años se-senta del siglo pasado, con el ga-lardonado trabajo de Hubel y Wiesel(1980). Estos investigadores, utili-zando la misma técnica de electro-dos penetrantes ortogonales a la su-perficie cortical, pero esta vez empla-zados en la corteza visual primariade monos rhesus, describieron gru-pos celulares que los autores carac-terizaron como columnas de domi-nancia ocular y columnas de orien-tación, definidas por las proyeccio-nes aferentes procedentes del nú-cleo geniculado lateral del tálamo.

Estas estructuras están organiza-das sobre el mismo principio de co-rrespondencia de la organizaciónvertical, bien sea con áreas delimi-tadas del campo receptivo o concaracterísticas específicas de losestímulos procesados, como la for-ma o el color (13), (14), (15). De igual



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manera, se ha descrito la existen-cia de patrones organizativos modu-lares, más allá de la corteza estria-da. Britten (1998), utilizando regis-tro mediante electrodos penetran-tes, señala que en la vertiente dor-sal del sistema visual de macacos,correspondiente al área temporalmedial, se encuentran agregados decélulas con patrones de respuestasimilar.

Otro hito significativo en la consolida-ción de la hipótesis columnar en elámbito de las cortezas primarias sen-soriales lo constituyen los trabajosde Woolsey y Van der Loose (1970) yde Welker (1976), quienes describie-ron una estructura específica locali-zada en la lámina IV de la corteza

Figura 1. Representación esquemática de una minicolumna de la corteza visual de felinos(izquierda). Representación de las principales células que están implicadas en un circuito in-trínseco o local (derecha) (12).

somatosensorial de roedores, a lacual los investigadores denominaronbarrels. Estas estructuras estánasociadas con la percepción comple-ja del espacio y presentan una corres-pondencia punto a punto con los ‘bi-gotes’ (whiskers) del lado contrala-teral del hocico del animal, es decir,nuevamente, conforman un esque-ma de correspondencia receptotó-pica con regiones específicas delcampo receptivo y áreas discretasde la corteza cerebral (16),(17).

La descripción de la organizacióncolumnar en las cortezas auditivasremite a la identificación de la pro-yección tonotópica en la corteza au-ditiva primaria de mamíferos. Deacuerdo con Levine y Sheffner (18),



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la membrana basilar, localizada enel interior de la cóclea es un “anali-zador de frecuencia”, de tal maneraque áreas específicas de su super-ficie responden preferencialmentedentro de ciertos rangos de frecuen-cia. Estos rangos, a su vez, estánrepresentados de manera sistemá-tica en la superficie de la cortezaauditiva primaria y conforman cur-vas de isofrecuencia en sentido an-teroposterior (18). Por otra parte, endirección ortogonal al vector ante-riormente descrito, se organiza otromapa en el sentido dorsoventral, elcual codifica la amplitud de lasondas sonoras.

De esta manera, por lo menos doscomponentes de los estímulos au-ditivos (frecuencia y amplitud) es-tán representados de manera sis-temática en las cortezas auditivasprimarias; pero, de igual manera,otras características de respuestaauditiva se encuentran segregadasen estas regiones corticales (19),(20). Por otra parte, la utilizaciónde microelectrodos penetrantes encorteza auditiva primaria revela lapresencia de columnas de célulascon preferencias de respuesta si-milares, tanto en frecuencia comoen amplitud de las ondas sonoras(18). Igualmente, estudios con tra-zadores retrógrados sugieren unaorganización modular para el pro-cesamiento de diversas propieda-des de los estímulos auditivos, enla corteza auditiva primaria demamíferos (20).

Una descripción anatómica de laorganización modular en diversasregiones de la corteza cerebral deroedores fue realizada por Escobaret al. (21), quienes utilizaron la mar-cación de la proteína MAP-2, me-diante el anticuerpo monoclonar5f9, para estudiar las fibras del ci-toesqueleto de neuronas pirami-dales. Los autores reportan un pa-trón de organización de tipo ‘panal’para las arborizaciones terminalesde dendritas apicales de neuronaspiramidales, con variaciones en laforma de las columnas, dependien-te de la región cortical considerada.

En la corteza motora la descripciónde una organización columnar hasido menos evidente, quizá porquese trata del sistema de salida (efe-rente), el cual supone la síntesis deinformación, que depende de lasáreas sensoriales, particularmentede la corteza parietal posterior. Noobstante, Lev y White (22) han des-crito una organización de tipo co-lumnas en la corteza motora prima-ria de ratones. Estos investigadores,utilizando la marcación de las fibrasdel citoesqueleto, mediante el anti-cuerpo contra la proteína MAP-2,marcaron las dendritas de neuronaspiramidales y encontraron un pa-trón de organización modular si-milar al descrito en las cortezassensoriales.

Por su parte, Meyer [1983, citadopor Mountcastle (11)] describe en lalámina V de la corteza motora pri-



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maria, de primates superiores, gru-pos de neuronas piramidales distri-buidos intermitentemente en el pla-no horizontal. El investigador des-cribe que tanto las neuronas pira-midales como las no piramidales seorganizan en agregados tipo colum-na, de unas 300 µm de diámetro,separadas por espacios de aproxi-madamente 100 µm, los cuales pro-yectan eferentes a grupos individua-les de neuronas motoras de la mé-dula espinal. Por otra parte, Keller(23) propone que en los primates lacorteza motora está compuesta poragregados columnares o módulos deneuronas asociados con los diferen-tes aspectos de un movimiento par-ticular. Adicionalmente, estas co-lumnas suponen patrones internosde conexiones excitatorias e inhi-bitorias, cuya modificación tienelugar en función de la experiencia,es decir, de la plasticidad cortical.

Rizzolatti y Luppino (24) señalan quela corteza motora primaria está cons-tituida por un ‘mosaico’ de áreasanatómica y funcionalmente segre-gadas, conectadas profusa y recípro-camente con la corteza parietal pos-terior, las cuales constituyen lasunidades básicas del sistema motor,cuyo papel general es transformarla información sensorial en acción.

En una dirección similar, Sanes yDonoghue (25) subrayan que loshallazgos empíricos de diversasfuentes apuntan a una considera-ción según la cual la organización

somatotópica de la corteza motoraprimaria es aplicable tan sólo a re-giones corporales relativamentegrandes, como brazos, piernas, cara,etc. Internamente, cada una de esasdivisiones estaría compuesta porredes distribuidas de conexiones,que reclutan poblaciones amplias deneuronas para la ejecución de pa-trones complejos de actividad.

Finalmente, en lo que concierne a laorganización columnar de la corte-za cerebral en áreas de asociación,se considera a continuación unamuestra mínima, pero de algunamanera representativa, de los diver-sos trabajos de investigación sobreel tema en cuestión, realizados enprimates superiores, tanto en lo quecorresponde a las estrategias meto-dológicas como a los problemas yresultados que éstos han permitidoesclarecer.

Quizá la primera descripción ana-tómica de módulos o columnas enáreas de asociación cortical se en-cuentra en la aproximación morfo-lógica inaugurada por el trabajo deGoldman y Nauta (26), en el cual serealiza marcación retrógrada me-diante [3H]leucina y [3H]prolina, entres áreas de la corteza frontal demonos rhesus: corteza motora pri-maria, giro orbital medial y regiónprefrontal dorsolateral, comprendi-da en el labio superior del surcoprincipal. En estas áreas los investi-gadores describieron columnas ver-ticalmente orientadas, las cuales se



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extendían en todas las láminas cor-ticales. Estas estructuras poseen diá-metros entre 200 y 500 µm, inter-digitadas con regiones de diámetroequivalente, pero pobres en compo-sición celular.

En un estudio similar, Bugbee yGoldman-Rakic (27) utilizaron la téc-nica de trazado retrógrado para ca-racterizar la organización columnarde la corteza cerebral en dos espe-cies de primates del Viejo y del Nue-vo Mundo, especialmente en lasáreas de asociación prefrontal. Losresultados mostraron que el tama-ño de las columnas corticales esconsistentemente similar entre lasdos especies estudiadas, a pesar dediferencias considerables en el tama-ño global del cerebro. Los investiga-dores sugieren, a partir de los resul-tados, que la tendencia evolutiva dela corteza cerebral probablemente seorientó hacia el aumento del núme-ro de las columnas, más que haciael aumento del espesor cortical.

Levitt et al. (28) estudiaron los pa-trones de conectividad ínter e intra-laminar de las neuronas piramida-les localizadas en la corteza prefron-tal de macacos, correspondiente alas áreas 9 y 46 de la nomenclaturade Walker (1948). Con este propó-sito, los investigadores realizaronmicroinyecciones de biocitina paratrazar las proyecciones ortógradasde las neuronas piramidales, de lasláminas superficiales de la corteza(supragranulares) en estudio.

Las inyecciones produjeron un pa-trón de marcación lateral dentro dela misma área, en una superficie de200-400 ìm de diámetro y 2,5 mmde longitud, centradas en el sitio dela inyección. De igual manera, des-de este mismo sitio se describen fi-bras colaterales que forman bandasmarcadas, interpuestas entre ban-das sin marcar. De acuerdo con losinvestigadores, este patrón se for-ma a partir de las proyecciones quevienen de neuronas piramidales,localizadas en las láminas II, III y V,las cuales terminan en las láminassuperficiales I-III (28).

Kritzer y Goldman-Rakic (29) inves-tigaron, igualmente, la circuiteríaintrínseca de la corteza prefrontal demonos rhesus, pero utilizando mar-cación retrógrada con toxina de có-lera (B). Los autores describen dife-rentes tipos de patrones ascenden-tes y descendentes, así como circui-tos locales intra e interlaminares,que en general son compatibles conla organización en columnas verti-cales, la cual en conjunto constitu-ye el patrón de bandas descrito enotros estudios. Los investigadoreshacen notar que los circuitos quese encuentran en estas áreas corti-cales se diferencian de otros, comolos descritos en cortezas sensoria-les y que estas diferencias se corres-ponden seguramente con diferen-cias funcionales.

Finalmente, en un trabajo en el cualse combinan las técnicas de mar-



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cación mediante transporte ante-rógrado y retrógrado, Pücak et al.(30) se proponen la “reconstrucciónespacial” de los patrones de proyec-ción de las neuronas piramidales,tanto a través de los axones princi-pales como de los colaterales. Lasneuronas de interés se encontrabanlocalizadas en la lámina III, en lacorteza prefrontal (áreas 9 y 46), demonos rhesus.

Los autores describen agregados in-trínsecos (intrinsic clusters) dispues-tos en los ya mencionados patronesde bandas, por marcación de cola-terales axónicos, los cuales presen-tan conectividad recíproca, como loevidencia la doble marcación. Porotra parte, el transporte a través deaxones principales formó agregadosasociativos (associational clusters)igualmente dispuestos en forma debandas marcadas, alternadas conbandas no marcadas (30).

Los resultados permitieron mostrarque el tamaño de las bandas mar-cadas anterógrada o retrógrada-mente tiende a ser igual; de la mis-ma manera, las bandas de proyec-ción, formadas por los axones prin-cipales, tienden a tener el mismo ta-maño que las bandas intrínsecas,formadas por colaterales axónicos(aproximadamente 300 µm). Los in-vestigadores están de acuerdo enconsiderar que estas estructuras, ca-racterizadas por convergencia, diver-gencia y reciprocidad en su conec-tividad local, constituirían el sus-

trato anatómico básico de los pro-cesos complejos ejecutados por es-tas áreas corticales.

Concepto de módulo cortical

No solamente la descripción sinosobre todo la conceptualización delmodelo de columnas o módulos cor-ticales recibió un impulso definiti-vo a partir del trabajo del neurobió-logo húngaro Janos Szentagothai(1969, 1975 y 1983). Este investi-gador, basándose en los trabajos fi-siológicos de las décadas de los cin-cuenta y de los sesenta del siglopasado, especialmente los de Mount-castle, en corteza somatosensorialde gatos, y los de Hubel y Wiesel,en corteza visual de primates, in-trodujo el concepto de principio dearquitectura modular, para estable-cer un sustrato anatómico a estosfenómenos que habían sido descri-tos fisiológicamente (31).

En particular, Szentagothai propo-ne un modelo tridimensional en elcual los módulos o columnas, tan-to en las cortezas sensoriales comoen las de asociación, estarían defi-nidos a partir de tres componentesbásicos. En primer lugar, por lasproyecciones aferentes hacia el mó-dulo, así como por las proyeccioneseferentes que del módulo se dirigena otras regiones de la corteza cere-bral. En segundo lugar, por los com-ponentes neuronales del módulo,considerados funcional y morfoló-



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gicamente como pertenecientes a dosgrandes categorías: neuronas exci-tatorias e inhibitorias. En tercer lu-gar, por el módulo cortical, que pue-de ser descrito en términos de su cir-cuitería interna —vale decir el pa-trón de conectividad intrínseco quese establece entre los componentescelulares, mencionados anterior-mente— (31).

Szentagothai señala que en la cor-teza de asociación de los mamífe-ros un módulo, cuyo diámetro es de300 µm en promedio, estaría com-puesto por aproximadamente cua-tro mil neuronas, de las cuales, en

términos generales, el 70%-80%serían neuronas piramidales, esdecir, neuronas de proyección. Losaxones de estas células pueden diri-girse a otras áreas de la corteza ce-rebral del mismo hemisferio o pue-den cursar a través del cuerpo ca-lloso hacia regiones homólogas ‘enespejo’, de la corteza del hemisferiocontralateral. El autor estima quecada módulo podría recibir y a suvez proyectar hacia por lo menosotros cincuenta módulos respecti-vamente. Finalmente, considera queen la neocorteza cerebral humanaexistirían al menos tres millones deestas estructuras.

Figura 2. Neuronas piramidales y no piramidales que forman los circuitos intrínsecos de lacorteza cerebral (11)



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En la figura anterior se represen-tan tanto los aferentes talámicoscomo dos de los sistemas de eferen-tes desde la corteza: córtico-corticaly córtico-subcortical. Por otra par-te, Eccles (31) se ha aproximado alconcepto de modularidad de la cor-teza cerebral, desde el punto de vis-ta de su contribución a la operati-vidad de la misma. Considera quelos módulos son los “… elementosanatómicos básicos en el diseño fun-cional del córtex”. En esta dirección,el autor señala que la función de lacorteza cerebral depende crítica-mente de los patrones de conecti-vidad de los módulos corticales; noobstante, tales patrones se refierenno solamente a la dimensión espa-cial, sino también a la temporal, enla medida en que la conectividadvariaría “momento a momento”, enfunción del flujo de la informaciónaferente (31).

En el contexto del problema mente-cerebro, Eccles (32) hace observarque un correlato anatómico de laoperación modular de toda la cor-teza cerebral lo constituye la orga-nización en agregados discretos(bundles) de las dendritas apicales,de las neuronas piramidales, lascuales tienen un curso intracorticalascendente hacia la lámina I. Elautor denomina a estos agrupamien-tos dendrones y los considera micro-circuitos estructurales de la corte-za cerebral. Estas estructuras, pos-tula, constituirían el punto de inte-racción entre los eventos neurales y

procesos mentales unitarios, a loscuales por contrapartida denominapsicones. Dicha interacción seríaanáloga a la que se ha propuestopara los campos de probabilidad dela mecánica cuántica, los cualespueden ejercer efectos en microsi-tios, a pesar de carecer de energía yde masa (33).

Un dendrón estaría constituido poraproximadamente cien dendritasapicales, de igual número de célu-las piramidales, localizadas en di-ferentes láminas corticales; la mi-tad provendría de piramidales de lalámina V, mientras que el resto sereclutaría de piramidales localiza-das en las láminas II y III. El diá-metro de esta estructura sería de50 ìm en promedio, lo cual repre-senta sólo una fracción del diáme-tro atribuido a las columnas corti-cales, en trabajos experimentales,previamente mencionados.

Al menos desde el punto de vista desus dimensiones, como se verá másadelante, la estructura propuestapor Eccles parece más compatiblecon el concepto de mini o microco-lumna, descrita por otros autores.Finalmente, el estimado total de es-tas unidades en la corteza cerebralhumana es de cuarenta millones,cifra que ampliamente podría darcuenta de toda la riqueza de la ex-periencia mental humana (31), (32).

Mountcastle (10),(11), como ya se haseñalado, fue el pionero en la des-



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cripción de los módulos corticalesen las áreas sensoriales primarias,por medio del uso de métodos fisio-lógicos. Pero, además, a este autorse debe la formalización de la teo-ría de la organización columnar dela corteza cerebral, de acuerdo conla cual la “unidad básica de la ope-ración cortical es la mini-columna”,una estructura de orientación ver-tical, constituida por grupos de en-tre ochenta y cien neuronas, distri-buidas a lo largo de todas las lámi-nas corticales, excepto la primerapor su carencia relativa de células(10),(11).

Cada minicolumna contendría to-dos los tipos de células de la corte-za, en proporciones diferentes, de-pendiendo del área y de la función.Desde el punto de vista funcional,estas estructuras constituyen “uni-dades de procesamiento complejo”,cuya función se describe como unaoperación de transformación de losimputs en outputs, mediante cade-nas de procesamiento intrínseco.Por otra parte, las conexiones intra-corticales largas pondrían en rela-ción columnas con propiedades simi-lares en el terreno funcional.

Por su parte, las columnas estaríanconformadas por grupos de minico-lumnas unidas por conexiones ho-rizontales cortas, que comparten elmismo imput, además de un ciertonúmero de propiedades fisiológicas.El número de minicolumnas en elinterior de una columna podría ser

variable, entre cincuenta y ochenta,en función de las diferencias en losespacios entre ellas. El diámetro deuna columna estaría en el rango de300 a 500 µm, con relativamentepoca variación entre especies quedifieren varios órdenes de magnituden el tamaño global del cerebro.

Jones (12) señala que la hipótesisde una organización columnar, prin-cipalmente en las cortezas senso-riales, requiere un patrón de conec-tividad intrínseco, caracterizado porsu orientación vertical y por la dis-tribución del imput hacia regionessupra e infragranulares, desde lasneuronas de la lámina IV, dondeterminan las proyecciones proce-dentes de los núcleos talámicos. Deigual manera, el autor observa quela cuestión de la dimensión de laspresuntas columnas corticales es crí-tica, pues se trataría de determinaruna estructura lo suficientementepequeña, como para que efectiva-mente sea una unidad elemental deprocesamiento, independiente de lasparticularidades del área corticaldonde se encuentre localizada.

Quizá el pionero de esta idea hallasido Creutzfeldt (1977), quien seña-la que la estructura de la cortezacerebral es homogénea en toda suextensión, con variaciones solamen-te en la procedencia de sus afe-rencias y en el destino de sus pro-yecciones eferentes (2). Jones (12)indica que los referidos patrones deconectividad constituirían la clave



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final en la determinación de las co-lumnas, sólo sí es posible demos-trar que efectivamente existe un“patrón repetitivo de conectividadintrínseca”.

En esta dirección, Somogyi et al.(34) señalan que es posible estable-cer un patrón estándar de conec-tividad intrínseca (al que denomi-nan circuito cortical básico, o circui-to canónico) en la corteza cerebralsobre la base de la conectividadsináptica y de las característicasmoleculares de esas mismas sinap-sis. Se trata de un dispositivo deconexiones entre tipos de célulasdiferentes, mediados por sinapsisexcitatorias o inhibitorias, el cualse repite iterativamente en cadauna de las láminas corticales, enfunción de las presiones evolutivaspor el aumento en la capacidad deprocesamiento.

Los investigadores proponen unacaracterización de la corteza cere-bral desde esta circuitería básica,en la cual destacan que:

El córtex cerebral consiste de 1. - Unaamplia población de neuronas prin-cipales (piramidales), conectadas re-cíprocamente con el tálamo y entresí, vía axones principales y colate-rales, los cuales liberan ami-noácidos excitatorios (principal-mente glutamato) y 2.- Por una po-blación más reducida de neuronasinhibitorias, principalmente GABA-érgicas, que conforman circuitos lo-

cales, con las neuronas piramidalesy entre sí. (34)

Buxhoevedeen y Casanova (5) hanseñalado que el concepto de colum-nas celulares permite estableceruna correlación más directa entrela función y la estructura de la corte-za cerebral de mamíferos. Estosautores destacan que las minico-lumnas constituyen una especie dematriz básica (template) de la organi-zación cortical, que constituye unaorganización completa en sí misma.Este hecho concede la ventaja de lamodularidad: una columna puedeestablecer interacciones con unida-des similares adyacentes o distan-tes, que aumentan de esta manerala complejidad de los niveles de pro-cesamiento de la información.

No obstante lo anterior, los investi-gadores creen que es erróneo consi-derar a las minicolumnas como uni-dades repetitivas tipo clones; por elcontrario, aunque homogéneas en sudiseño básico, definido por proyec-ciones de entrada (inputs), proyec-ciones de salida (outputs) y por lospatrones de circuitería interna, lasminicolumnas pueden presentar,sin embargo, variaciones considera-bles dependiendo, entre otros facto-res, de su localización en la corteza,así como de su conectividad extrín-seca. Por otra parte, los autorespiensan que el análisis de las va-riaciones en la organización de lasminicolumnas constituiría una cla-ve en la identificación de los meca-



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nismos fisiopatológicos en trastor-nos como el autismo, la esquizofre-nia o el síndrome de Down (5).

Columnas corticales, desarrolloy evolución

Una de las líneas de argumentaciónmás interesantes y más sólidas quesustentan la hipótesis de la organi-zación modular en columnas vertica-les de la corteza cerebral proviene delas investigaciones del desarrollo tem-prano de la misma, durante el perío-do de la llamada corticogenia. En par-ticular, Rakic (35), (36),(37) ha pro-puesto la hipótesis de la unidad ra-dial, en la cual se describe la secuen-cia de eventos en el desarrollo corticalque luego conducirá a la organizaciónen columnas en la corteza cerebralmadura. Se parte de señalar que enprimates, incluidos humanos, la for-mación de la corteza cerebral tienelugar durante la primera mitad deldesarrollo embrionario.

Este fenómeno se inicia en la zonaproliferativa de la región periventri-cular del cerebro embrionario, don-de los primordios de las neuronascorticales (neuroblastos) se multipli-can mediante ciclos sucesivos de di-visión mitótica. Al final de este pro-ceso, después de la última divisióncelular, las neuronas corticales ‘mi-gran’ en dirección a la superficie pialy conforman una organización des-crita como inside-out. En este pa-trón, las neuronas más recientes

sobrepasan a las ya establecidas enla placa cortical, formando una “co-lumna radial”, la cual constituye launidad fundamental de la cortezaen desarrollo (35).

Las vías a lo largo de las cuales seproduce la migración celular descri-ta están constituidas por una estruc-tura radial de células gliales (scal-fold), la cual tiene sólo una existen-cia transitoria durante la fase migra-toria. La hipótesis de la unidad ra-dial señala que en el plano horizon-tal la posición de las células en lacorteza madura dependerá de la posi-ción relativa de las células precur-soras, en la zona proliferativa peri-ventricular, la cual constituye de estamanera una suerte de protomapa dela corteza en formación (35).

Por otra parte, la posición de las cé-lulas dentro de una columna verti-cal estaría dada por el momento enel cual fueron generadas. De estamanera, todas las células que estánlocalizadas dentro de la misma co-lumna comparten el mismo lugar deorigen, migran por el mismo conjun-to de células gliales radiales, perohan sido generadas durante diferen-tes momentos.

Desde este punto de vista, el tama-ño de la superficie cortical estaríadeterminado por el número de lascolumnas radiales, formadas a su vezpor el número de divisiones mitó-ticas (simétricas) de las células pro-genitoras, antes del inicio de la



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migración celular. Mientras que lasvariaciones y el espesor de la cortezadependerían del número de célulasdentro de cada columna, determina-do a su vez por el número de divisio-nes asimétricas de las células pro-genitoras, después del inicio de lamigración celular (35),(37).

Coherente con lo anterior, en mamí-feros la evolución de la corteza ce-rebral parece seguir una tendenciahacia el aumento de la superficie,cuyo incremento se estima hasta enmil veces; mientras que el espesorcortical permanece relativamenteestable. De esta manera, la expan-sión de la corteza se produciría enfunción de “… cambios en la cinéticaproliferativa de las células fundado-ras en la zona ventricular” (37), locual produce como resultado el au-mento de las columnas corticales,sin cambios significativos en el espe-sor cortical. En este sentido, Kor-man y Rakic (38) han descrito cam-bios en la duración del ciclo celulary, consecuentemente, en el núme-ro de divisiones mitóticas entre es-pecies de roedores y primates, quemuestran un aumento hasta de cin-co veces, en el caso de los primates.

La estructura de las columnascorticales

Desde las aproximaciones inicialesde Llorente de Nó (5),(11), la estruc-tura de los módulos o columnas cor-ticales se ha descrito a partir de tres

elementos básicos. En primer lugar,los componentes neuronales, queconstituyen la base celular de estaestructura; en segundo lugar, elconjunto de proyecciones que en-tran y salen del módulo, constitu-yendo su conectividad extrínseca, y,en tercer lugar, las conexiones in-ternas que conforman los llamadoscircuitos intrínsecos.

Los componentes neuronales de lascolumnas corticales, a pesar de sucrecido número, se pueden clasificaren dos tipos principales de acuerdocon su morfología externa y con sufunción en el procesamiento de lainformación (4). Hacia finales delsiglo XIX, Golgi propuso estableceruna diferenciación básica entre neu-ronas cuyos axones abandonan lacorteza cerebral, para terminar enregiones relativamente distantes desu origen, a las cuales denominóneuronas tipo I, y neuronas cuyosaxones de corta trayectoria se ra-mifican localmente, para las cualespropuso la denominación deneuronas tipo II (39).

De esta manera, sobre la base de lascaracterísticas del axón, las célulasdel tipo I de Golgi corresponden aneuronas de proyección, mientrasque las células del tipo II, a inter-neuronas, las cuales conforman cir-cuitos locales generalmente inhi-bitorios, cuya morfología y localiza-ción en la corteza varía en funciónde las conexiones específicas queestablecen (11),(34),(40).



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Por otra parte, Le Vay (1973) intro-dujo otro importante criterio de cla-sificación de las neuronas corticales,basado en la presencia de espinassinápticas en la membrana celular.Desde esta perspectiva, las neuronasde la corteza se dividen en dos gran-des grupos: espinosas y lisas (4). Den-tro del primer grupo se incluyen latotalidad de las neuronas pirami-dales, así como algunos tipos de in-terneuronas de la lámina IV, las cua-les constituyen los blancos primariospara las proyecciones talámicas enlas cortezas sensoriales. Por otra par-te, el grupo de las neuronas lisas opoco espinosas está conformado portodas las demás interneuronas, lo-calizadas en diferentes zonas del es-pesor cortical (5), (41).

Las neuronas de proyección cons-tituyen el 70%-80% de todas lasneuronas de la corteza cerebral delos mamíferos (4),(42) y su morfolo-gía se ajusta, en términos genera-les, al modelo de las células pirami-dales (Fedelman y Peters, 1984). Es-tas células se encuentran presentesen toda la corteza cerebral, a excep-ción de la lámina I, pero son parti-cularmente evidentes, en las lámi-nas II-III y V-VI, donde se originanlos principales sistemas eferentes dela corteza cerebral (11).

Las células piramidales, aunqueconstituyen el tipo de neurona másabundante de la corteza cerebral demamíferos, presentan un fenotiporelativamente homogéneo, y las varia-

ciones se observan principalmente enel tamaño del soma y en la extensiónde sus procesos, características queconstituyen los criterios básicos parasu clasificación. Por otra parte, se haestablecido claramente que la mayo-ría de las neuronas de proyección uti-lizan neurotrasmisores aminoacídi-cos, principalmente glutamato y enmenor medida aspartato, cuya acciónen la membrana postsináptica es des-polarizante, es decir, produce un efec-to general excitatorio (43),(44),(45).

Las neuronas del segundo tipo, aun-que menos numerosas que las ante-riores, presentan, sin embargo, unaconsiderable variación en su morfo-logía, al punto que se han descritoalrededor de quince tipos distintos(40),(41). Esta variabilidad ha dadolugar a la utilización de diversasdenominaciones para caracterizar-las, como células estrelladas, célulasgranulares o neuronas no piramida-les (46); pero prevalece la denomina-ción de interneuronas, para indicarsu función preponderante en el esta-blecimiento de circuitos locales en-tre neuronas adyacentes. De igualmanera, se ha podido establecerque la gran mayoría de estas célu-las utiliza el ácido gama amino bu-tírico (GABA) como neurotransmi-sor, cuya acción sobre la membra-na postsináptica es de hiperpolari-zación, lo que causa un efecto ge-neral inhibitorio (47),(48).

Los criterios para clasificar las inter-neuronas incluyen principalmente



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los aspectos morfológicos clásicos,especialmente el tipo de ramifica-ción de los axones (46); los criteriosasociados con patrones característi-cos de respuesta eléctrica (49), (50),(51); así como características bio-químicas y moleculares específicas,como expresión de neuropéptidos,moléculas de la superficie celular oproteínas específicas (52). En estaúltima dirección, un desarrollo muysignificativo de la investigación haestado asociado con la identificaciónde proteínas atrapadoras de calcio,pertenecientes a la familia hf-hand,las cuales parecen funcionar comobúferes fisiológicos para el controldel exceso de ca++ citoplasmático,cuyos efectos excitotóxicos han sidodocumentados ampliamente en la li-teratura médica (53).

Sin embargo, aparte de su funciónfisiológica, se ha establecido que dis-tintas proteínas de este tipo —prin-cipalmente parvalbúmina, calbin-dina y calretinina— se expresan demanera diferencial en subpobla-ciones de interneuronas corticales,con muy poco grado de superposi-ción, lo cual las convierte en marca-dores muy útiles en la identificaciónde grupos particulares de neuronasno piramidales (42),(52), (54), (55).

En lo relacionado con el segundoelemento definitorio de los móduloscorticales, las proyecciones extrín-secas, habría que señalar que lasproyecciones que ingresan a los mó-dulos (aferentes), de hecho, definen

el carácter y la extensión de las co-lumnas corticales (11),(30). Las pro-yecciones procedentes de los nú-cleos sensoriales específicos deltálamo delimitan el territorio de losmódulos localizados en las cortezassensoriales. Estas proyecciones talá-micas terminan en láminas interme-dias sobre neuronas estrelladas es-pinosas o sobre piramidales estre-lladas, las cuales constituyen las úni-cas excepciones a la apariencia lisa,característica de las demás inter-neuronas corticales. Igualmente,algunas fibras talámicas terminansobre las dendritas basales de lasneuronas piramidales de la láminaIII (17),(56),(57). Esta organizaciónsináptica constituye el mecanismobásico para la distribución verticalde la información sensorial aferente,junto con otros dispositivos, comola inhibición lateral ejercida por cé-lulas en cesta y la función de inter-neuronas, por ejemplo, las de doblebouquet, cuya disposición espacialestabiliza la estructura de las co-lumnas (58),(59),(60).

Los módulos de las cortezas de aso-ciación, por otra parte, están defini-dos por las proyecciones córtico-corticales, que se originan principal-mente en los axones de neuronaspiramidales de la lámina III. Estoshaces de fibras, en general, siguendos trayectorias: proyecciones den-tro del mismo hemisferio, forman-do vías intracorticales o ipsilateraleso, bien, proyecciones a regiones cor-ticales homólogas del otro hemisfe-



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rio, para conformar vías contrala-terales que cursan a través del cuer-po calloso (21).

Otros aferentes a los módulos corti-cales proceden de las fibras horizon-tales de la lámina I, las cuales ha-cen sinapsis con los ‘penachos’ ter-minales de dendritas apicales de lasneuronas piramidales. De igual ma-nera, arriban a las columnas colate-rales axónicos horizontales, proce-dentes de neuronas piramidales loca-lizadas en módulos adyacentes (61),(62), así como de interneuronas inhi-bitorias, particularmente proyeccio-nes horizontales de células en cesta.

Las proyecciones de salida de losmódulos corticales, de manera gene-ral, se pueden caracterizar comosegregados en tres sistemas eferen-tes. El primero está constituido porproyecciones que se originan prin-cipalmente en neuronas piramida-les de la lámina V, las cuales tienencomo blanco estructuras subcor-ticales localizadas a la altura del dien-céfalo, del tallo cerebral y de la mé-dula espinal. Estas eferentes corti-cales eventualmente constituirán elgran sistema de salida de la cortezacerebral hacia los efectores muscu-lares, responsables de las respues-tas motoras del organismo (63).

El segundo sistema, ya menciona-do, se origina en neuronas pira-midales de la lámina III y conformaproyecciones córtico-corticales, lascuales constituyen un sistema de

asociación que evolutivamente se vahaciendo más voluminoso, hastallegar a constituir un sistema ma-sivo en primates (64). El tercer sis-tema se origina en neuronas de pro-yección de la lámina VI, las cualesdirigen eferencias al tálamo y a suvez reciben proyecciones recíprocasde esta estructura y constituyen uncircuito córtico-talámico-corticalque regula el ingreso de la informa-ción sensorial a la corteza cerebral(21),(65).

Circuitos intrínsecos

El concepto de circuitos intrínsecosde los módulos o columnas corti-cales se refiere al patrón de conexio-nes sinápticas que se establece en-tre los componentes neuronalesdentro del dominio del módulo, elcual está definido, como ya se esta-bleció, bien sea por las aferenciastalámicas, las proyecciones córtico-corticales o por grupos discretos defibras eferentes que parten de lacorteza motora.

Los contactos sinápticos pueden cla-sificarse en tres tipos generales, des-de el punto de vista fisiológico: exci-tatorios, inhibitorios y modulatorios,de acuerdo con el efecto que ejerzansobre la membrana postsináptica.Sin embargo, desde el punto de vis-ta morfológico, se han establecidocorrelaciones entre este efecto fun-cional y la estructura sináptica. Deesta manera, Grey (1959) y Colonier



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(1968) describen diferencias estruc-turales que llevan a proponer la de-nominación de sinapsis simétricas,para las inhibitorias, y sinapsis asi-métricas, para las excitatorias, ba-sados en la observación de micros-copía electrónica (4). Por otra par-te, además del criterio anteriormen-te señalado, las sinapsis puedenclasificarse en función de los elemen-tos celulares que se relacionan me-diante este contacto. Así, se ten-drían cuatro tipos básicos de sinap-sis: axosomáticas, axodendríticas,axoaxónicas y dendrodendríticas.

Finalmente, como fue mencionadoen otro lugar, una característica mor-fológica diferencial de las células ex-citatorias corticales, incluidas todaslas neuronas de proyección y ungrupo de interneuronas de láminasintermedias, lo constituye la presen-cia de espinas en su superficie ce-lular. Estas estructuras correspon-den a protrusiones de la membranacelular, dotadas de una estructuraparticular, cuya funcionalidad enprincipio es el aumento y especiali-zación de las superficies de contac-to sináptico (39),(66).

El núcleo central en la organizaciónde los módulos corticales está cons-tituido principalmente por el con-junto de neuronas piramidales, quedan origen a los sistemas eferentesde la corteza cerebral (5). Sobre labase de esta consideración es posi-ble describir el patrón de contactossinápticos dentro de una columna

cortical, teniendo como referentebásico el eje definido por las neuro-nas piramidales, alrededor de lascuales se organizan los diferentescontactos sinápticos, siguiendo unpatrón constante, en el cual diferen-tes tipos de interneuronas realizancontactos específicos, en regionesdefinidas de la topografía celular dela neurona piramidal.

Para ilustrar este patrón de conec-tividad se considerarán a continua-ción cinco de los tipos ‘canónicos’ decontacto sináptico en el interiorde un módulo cortical estándar, de-finidos tanto por la zona en la cualse presentan como por el tipo deinterneurona comprometida.

1. Sobre el soma de las neuronaspiramidales y sobre sus dendri-tas proximales se ha descrito laformación de contactos sinápti-cos múltiples, de tipo simétricorealizado por las células en ces-ta, especialmente en las láminasIII y V (67). El axón de estas neu-ronas realiza proyecciones hori-zontales considerablemente ex-tensas, hasta 1.800 µm (1). Es-tas características morfológicashan dado pie para proponer quelas células en cesta realizan unainhibición lateral de los módu-los corticales adyacentes y quecon ello establecen una mejordefinición de la señal procesadaen un módulo específico, frentea señales competitivas de losotros módulos (68). Por otra par-



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te, se ha señalado que estas neu-ronas, junto con interneuronasespinosas de las láminas inter-medias, constituyen el principalblanco de las aferencias talámi-cas excitatorias, en la cortezacerebral (34),(41).

2. En el segmento inicial del axónde las neuronas piramidales delas láminas III y V se ha descritoun tipo particular de sinapsis rea-lizado por las células en Chan-delier (34),(59). La morfología deestas neuronas se caracteriza porla presencia de un axón conmúltiples terminales verticalescortos, los cuales forman un dis-

positivo sináptico múltiple deno-minado cartridges. La estructu-ra de la neurona en Chandelierle permite establecer contactocon varios cientos de células pira-midales, pero dentro del domi-nio de un módulo cortical, puessu arborización no excede las300-350 µm. Las sinapsis queforman estas neuronas son detipo simétrico, por lo tanto inhibi-torias y gabérgicas. Su ubicaciónestratégica, en la ‘zona de dispa-ro’ de los potenciales de acción,ha llevado a considerarlas comoel más poderoso control inhibi-torio de la actividad excitatoriade las neuronas piramidales (59).

Figura 3. Esquema de los elementos celulares y de la conectividad propia de los circuitoscorticales dentro de un módulo o columna cortical (41)



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3. En la zona de la dendrita apical,láminas II y III, para el sistemaeferente supragranular, se handescrito dos tipos de interneuro-nas: las células de doble bouquety las células bipolares. Las prime-ras se caracterizan por poseerdensos agregados axónicos quecursan desde la lámina II a la V(34). Clásicamente se propuso queestas células, por su localización,formarían sinapsis con las den-dritas apicales ascendentes; sinembargo, los hallazgos apuntan aseñalar que forman sinapsis si-métricas sobre tallos y espinas dedendritas basales y ramas obli-cuas de la dendrita apical, perono sobre esta última directamen-te (54). Se ha propuesto que lascélulas de doble bouquet, por laorganización espacial de susaxones, contribuirían a definirfuncionalmente unidades mo-dulares dentro de las columnas,produciendo una “fuerte corrien-te inhibitoria verticalmente orien-tada” (11) que tendría efecto so-bre piramidales de distintas lámi-nas, pero también sobre otrasinterneuronas inhibitorias, espe-cialmente sobre células de doblebouquet y Chandelier. Por otraparte, la aferencia excitatoria prin-cipal a las neuronas de doblebouquet se origina en proyeccio-nes córtico-corticales (11),(41).Las células bipolares tienen unamorfología y una localización si-milar a las anteriores, razón porla cual algunos autores las cla-

sifican dentro de la misma cate-goría (1); sin embargo, a diferen-cia de aquéllas, se caracterizanpor tener un plexo axonal menosabundante y más estrecho: me-nos de 100 µm, el cual contribu-ye igualmente al mantenimientode la estructura modular verti-cal de la corteza cerebral. Sin em-bargo, estas células conforma-rían sinapsis asimétricas, nogabérgicas, sobre las espinas den-dríticas de las células piramida-les (54), es decir, tendrían un efec-to de signo contrario en el mis-mo territorio de las células dedoble bouquet (4),(69).

4. En el extremo superior de las neu-ronas piramidales, correspon-diente a la lámina I, se ha des-crito un tipo de interneuronasexclusivo de esta lámina, deno-minado células de Cajal-Retzius.Se trata de células poco nume-rosas, cuyos procesos se orien-tan horizontalmente y se distri-buyen ampliamente para formarsinapsis inhibitorias, principal-mente con las estructuras termi-nales, bifurcaciones o ‘penachos’de las dendritas apicales de lasneuronas piramidales (70). Se haseñalado que estas células, lasprimeras en aparecer durante eldesarrollo cortical en mamíferos,son críticas en el desarrollo dela organización laminar de la cor-teza cerebral, por la secreción dela proteína denominada reelina,la cual estaría asociada con la



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formación de los estratos corti-cales (71),(72). Estas células sonmás evidentes en el cerebro deindividuos jóvenes, pero sufrentransformaciones muy significati-vas en el curso del desarrollo, enlo concerniente a la extensión desus procesos, los cuales terminanpor cubrir toda la extensión de lacorteza cerebral (8),(9),(70).

5. En el extremo opuesto a las an-teriores se ha descrito otro tipode célula, denominada célula deMartinoti. Los somas de estasneuronas están localizados prin-cipalmente en la lámina VI, perose encuentran en todos los estra-tos corticales. Sus axones se ex-tienden por todo el espesor de lacorteza cerebral para terminar enla lámina I y hacen sinapsis si-métricas, inhibitorias sobre lospenachos de las dendritas api-cales de las neuronas piramida-les (40). Al igual que las célulasde Cajal-Retzius de la lámina I,estas neuronas aparecen tem-pranamente en el desarrollo, ex-presan reelina y, probablemen-te, en interacción con aquéllas,constituyen elementos crucialesen la formación de la matriz la-minar de la corteza (41). Se haseñalado que los terminales axó-nicos de las células de Martinotientran a la lámina I, acopladascon los terminales o penachos delas dendritas apicales del mismoestrato cortical, conformando deesta manera un nuevo ‘amarre’,

desde ‘abajo’ de la organizaciónmodular vertical (70).

Finalmente, otra característica im-portante del patrón sináptico intrín-seco de las columnas corticales estádado por las conexiones recíprocasque se establecen entre los distin-tos tipos de interneuronas cortica-les. Somogyi et al. (34) señalan queun porcentaje pequeño “pero signi-ficativo” de las proyecciones de in-terneuronas se dirige a otras célu-las del mismo tipo, tanto en la neo-corteza como en el hipocampo, don-de las células en cesta son la prin-cipal fuente de tales proyecciones.

Por otra parte, Fukuda y Kosaka (73)han señalado que las interneu-ronas que expresan la proteínaatrapadora de calcio (parvoalbúmi-na), es decir, las células en cesta ylas células en Chandelier, presen-tan un doble tipo de interconexiónrecíproca; por una parte, sinapsisquímicas entre terminales axónicosy soma; por otra, presentan sinap-sis de tipo eléctrico, mediadas poruniones estrechas (gap junctions)entre dendritas. Esta estructuradual, especialmente las uniones es-trechas, podría tener un papel im-portante en la sincronización de larespuesta eléctrica o actividad osci-latoria, de amplias poblacionesneuronales.

Por su parte, Benes y Beretta (41)señalan que en la corteza cerebralredes de interneuronas inhibitorias,



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interconectadas recíprocamente,organizarían ‘trenes de descarga’ delas neuronas piramidales, que re-sultan en oscilaciones coherentes,

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Correspondencia: Hernán José Pimienta J.Correo electrónico: [email protected]


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