¿Cómo es que áreas específicas del cerebro están asociadas con funciones específicas?

Durante el desarrollo del cerebro humano, áreas específicas vienen a realizar funciones específicas. ¿Cómo (y cuándo) se produce esta diferenciación?

Presumiblemente, algunas áreas del cerebro asumen naturalmente una función que se basa en su proximidad física; por ejemplo, la corteza visual es el área del cerebro directamente conectada con la vía óptica. Por lo tanto, desde una perspectiva de desarrollo, es natural que asuma el papel de procesar información visual.

Sin embargo, la producción del lenguaje, por ejemplo, podría tener lugar potencialmente en cualquier área del cerebro adyacente a la corteza auditiva. Entonces, ¿cómo es que normalmente siempre se procesa en el área de Wernicke?

  • ¿Está predeterminado genéticamente? Y si es así, ¿cómo? (¿sinapsis premapeadas?)
  • ¿O se determina más tarde a través de algún tipo de proceso de aprendizaje? Y si es así, ¿cuál es la explicación de la similitud de los mapas cerebrales entre individuos?
Creo que el problema de @what son las palabras " ¿cómo 'sabe' hacer esto? ". El problema que tengo con tu pregunta es que no está claro. Me gusta mucho el tema, y ​​creo que esta es una buena pregunta, solo necesita una aclaración.
Específicamente: su título implica una pregunta neuroanatómica (en cuyo caso la pregunta es demasiado amplia). Su primera línea en el cuerpo del texto implica una pregunta de métodos neurofisiológicos (una pregunta fácil). La segunda línea implica una pregunta neurofisiológica funcional (una pregunta difícil de responder y probablemente demasiado amplia, incluso cuando se enfoca solo en el área de Wernicke, ya que los libros pueden estar llenos sobre el tema). Su última línea implica una pregunta teleológica (casi filosófica) , que puede interpretarse como genética o como una pregunta evolutiva .
Estoy de acuerdo con AliceD en que esta pregunta es potencialmente interesante y, lamentablemente, poco clara, ya que podría interpretarse de diferentes maneras (algunas de las cuales son demasiado amplias para responder). Elegí una interpretación que me interesa :-) y reescribí la pregunta en consecuencia. @SydneyMaples, siéntase libre de retractarse o volver a editarlo si he perdido por completo el espíritu original, pero tal vez pueda ayudar a evitar que se cierre una pregunta interesante.
@ArnonWeinberg y AliceD Ah, gracias por aclararme dónde estaba la confusión. Soy la reina de hacer preguntas amplias / vagas (tal vez tiendo a buscar respuestas amplias), y a veces tiende a morderme. ;) La edición es útil y hace que la pregunta sea un poco más respondible.

Respuestas (1)

Respuesta corta
El cableado neuronal se rige por la naturaleza y la crianza.

Antecedentes
No soy una persona de idiomas, pero trataré de abordar la pregunta en términos más familiares para mí, a saber, los sistemas sensoriales.

Un montón de estudios más intrigantes han abordado su pregunta directamente. Entre estos se encuentra el estudio de Frost & Metin (1985) , quienes cortaron las vías ópticas de hámsters recién nacidos y descubrieron que los axones ópticos se proyectarían al núcleo somatosensorial talámico (ventrobasal). La proyección retinal inducida experimentalmente al núcleo somatosensorial se produjo a través de la estabilización de una proyección temprana, normalmente transitoria. Además, la estimulación visual evocó de forma fiable respuestas neuronales en las cortezas somatosensoriales primaria y secundaria (SI y SII) en los hámsteres tratados. No solo eso: las representaciones del campo visual en SI y SII mostraron una organización parcialmente retinotópica.. En otras palabras, los animales habían convertido efectivamente (parte de) su corteza somatosensorial en corteza visual .

Más tarde, Sur et al . (1988) demostraron con un procedimiento similar que las células de la retina podían ser inducidas a proyectarse hacia el núcleo geniculado medial (MGN), el principal núcleo talámico auditivo, en hurones recién nacidos. Demostraron que muchas células MGN eran impulsadas visualmente y que la corteza auditiva se volvió visualmente sensible . Algunas células visuales en la corteza auditiva eran selectivas de dirección o sensibles a la orientación, asemejándose a las células complejas en la corteza visual primaria.

Por lo tanto, las proyecciones visuales funcionales pueden enrutarse hacia estructuras no visuales en mamíferos superiores, lo que sugiere que la modalidad de un núcleo talámico sensorial o área cortical puede especificarse por sus entradas durante el desarrollo. Sin embargo, hay una pequeña ventana de tiempo en la que el grado de plasticidad neural permitirá que se desarrollen anomalías tan graves; por lo tanto, ambos estudios utilizaron animales recién nacidos.

Referencias
- Frost & Metin, Nature (1985); 317 (6033): 162-4
- Sur et al . Ciencia (1988); 242 (4884): 1437-41

Realmente me gusta esta respuesta, aunque también me pregunto si sabes por qué las regiones del cerebro fuera del sistema sensorial siempre están asociadas con la misma área del cerebro. Por ejemplo, ¿por qué el funcionamiento ejecutivo podría estar asociado principalmente con los lóbulos frontales del cerebro?
@SydneyMaples: esa es una pregunta intrigante y su pregunta original refleja lo mismo. Francamente, no lo sé y, por lo tanto, elegí abordar los sistemas sensoriales en su lugar. Ya estaba bastante desconcertado cuando leí acerca de los 'hámsters reconectados' :) Tal vez alguien más tome otra oportunidad. ¡Gracias por aceptar!
¿Cómo es que áreas específicas del cerebro están asociadas con funciones específicas?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v