El trabajo realizado con roedores revela que la actividad cerebral espontánea durante las etapas embrionarias impulsa el mapeo del tacto y prepara a la corteza cerebral para recibir información de los sentidos después del nacimiento.
La corteza cerebral cuenta con una representación de la superficie del cuerpo humano en una banda transversal, localizada en la parte superior media de los hemisferios cerebrales. Esta banda se denomina corteza somatosensorial y en ella hay representado un ‘mapa’ en el que cada región del cuerpo ocupa una extensión distinta dependiendo de su uso y sensibilidad.
Todas las partes del cuerpo aquí representadas están conectadas a su superficie corporal correspondiente mediante vías neuronales que mantienen una relación topográfica estricta a lo largo del sistema nervioso.
Según los autores del estudio, el tálamo juega un rol fundamental porque es la estructura cerebral a través de la cual pasa la información sensorial a la corteza cerebral sin perder la relación topográfica de cada punto de la piel. Esto permite discriminar qué punto del cuerpo está recibiendo un estímulo externo.
Para Guillermina López-Bendito, una de las autoras, «el desarrollo de este mapa implica la formación de las columnas corticales funcionales en embriones, impulsada por la actividad en forma de ondas que se propagan espontáneamente desde el tálamo. Creemos que este patrón de actividad tiene lugar durante las etapas embrionarias y prepara las áreas corticales para recibir información de los sentidos después del nacimiento».
Ensamblaje neuronal
El estudio también muestra que la organización de las neuronas de la corteza somatosensorial ya está definida, demostrando que las neuronas son completamente funcionales antes del nacimiento, como consecuencia de la actividad eléctrica espontánea del tálamo embrionario.
Esta estructura guía la formación de las columnas corticales funcionales y el mapa somatotópico en la corteza inmadura antes de que la experiencia sensorial externa sea una fuente efectiva de información. Para ello genera patrones de actividad espontánea (llamados ondas) que envía a la corteza en desarrollo.
El descubrimiento se ha llevado a cabo en ratones, en una extensa región de su corteza somatosensorial que contiene la representación de los bigotes de su hocico, sensorialmente equivalentes a nuestras manos.
Los investigadores señalan que, dado que las ondas talámicas no son exclusivas del núcleo somatosensorial, sino que se propagan a otros núcleos sensoriales, como el visual o el auditivo, los principios de organización de los mapas corticales descritos en este trabajo pueden ser comunes a los otros sistemas sensoriales durante el desarrollo embrionario.
López-Bendito explica que “es muy probable que este mecanismo involucrado en la formación de los mapas sensoriales que hemos descubierto en roedores pueda extrapolarse a los humanos, porque la organización de la corteza se conserva evolutivamente entre especies”.
«Nuestros resultados indican que la actividad talámica espontánea durante la fase embrionaria es esencial para el desarrollo normal del cerebro, definiendo lo que en neurobiología se denomina período crítico, es decir, un período de tiempo en el que los cambios plásticos son posibles pero después del cual las alteraciones serían irreparables», agrega.
