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Academia Mexicana de Neurología, A.C.

2016, Número 3

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Rev Mex Neuroci 2016; 17 (3)


Modelo matemático de la relación funcional neuronal, basado en la microestructura

Pando-Orellana LA, Cabrera MML, Díaz CS, Valencia MP, Chiquete E

Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 39
Paginas: 3-16
Archivo PDF: 1605.79 Kb.


RESUMEN

Introducción: Desde los estudios de Ramón y Cajal, hasta las técnicas más modernas para el estudio de la microestructura neuronal, se evidencia que la organización de la citoarquitectura neuronal corresponde a un orden espacio-tiempo potencialmente predecible.
Objetivo: Determinar si existe correlación entre la disposición anatómica de las neuronas de la corteza visual primaria del cerebro humano con la distribución vectorial prevista en un modelo físicomatemático descrito con anterioridad.
Métodos: De 10 estudios post mortem de pacientes pediátricos que fallecieron de enfermedades que no distorsionaran la arquitectura normal del encéfalo, se tomó un fragmento de la corteza occipital a nivel de la cisura calcarina derecha y otro de iguales dimensiones de la izquierda. Las preparaciones se observaron en un microscopio con óptica planar apocromática. En las células se efectuaron mediciones del tamaño del soma, longitud de la dendrita apical, densidad de las ramas basales, densidad de las espinas en tres segmentos de 50 µm en la dendrita apical y basal, longitud de la espina y diámetro de su cabeza, y el diámetro de las dendritas apical y basal. Estas mediciones permitieron calcular el número real de espinas en cada segmento de 50 µm.
Resultados: El tamaño del soma, la longitud de la dendrita apical y la densidad de las dendritas basales aumentan entre los 7 días a los 14 años de edad (p‹0.01). La densidad de las espinas (sp) en la dendrita apical presenta cambios significativos en su patrón de distribución a lo largo de la dendrita apical, con mayor densidad en los segmentos medial (1.14 sp/µm) y terminal (1.13 sp/µm). La densidad de las espinas en los 3 segmentos basales estudiados presentaron aumentos significativos en los niños de 7 días en un promedio de 1.5 sp/µm, en relación a los 15 meses (0.63 sp/ µm) y a los 14 años (0.58 sp/µm). La comparación entre la densidad de espinas medida en 150 sp/ µm de la dendrita apical comparada, con la basal, mostró reducciones significativas del 59% a los 14 años y 31% a los 15 meses. Sin embargo, a los 7 días se encontró aumento significativo del 29% en promedio. Con esta información se propone un modelo matemático que explica la correlación entre la morfoestructura de la corteza visual primaria y su función, como un paradigma de estudio de las llamadas funciones corticales superiores.
Conclusiones: Ya que las conexiones neuronales de la corteza cerebral de los humanos se distribuyen morfológicamente en forma convergente/divergente, entonces la integración cortical puede ser analizada mediante el estudio de campos vectoriales neuronales.


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