Qué es la corteza visual
Introducción
La corteza visual es la región cortical primaria del cerebro que recibe, integra y procesa la información visual procedente de las retinas. Se encuentra en el lóbulo occipital de la corteza cerebral primaria, que está en la región más posterior del cerebro. La corteza visual se divide en cinco áreas diferentes (V1 a V5) según su función y estructura. La información visual procedente de las retinas que viaja a la corteza visual pasa primero por el tálamo, donde hace sinapsis en un núcleo llamado geniculado lateral. A continuación, esta información abandona el geniculado lateral y viaja hasta V1, la primera zona del córtex visual. V1 también se conoce como corteza visual primaria y se centra alrededor del surco calcarino[1].
Cada hemisferio tiene su propia corteza visual, que recibe información del ojo contralateral. En otras palabras, las áreas corticales derechas procesan la información del ojo izquierdo y las izquierdas la del ojo derecho. El objetivo principal de la corteza visual es recibir, segmentar e integrar la información visual. La información procesada de la corteza visual se envía posteriormente a otras regiones del cerebro para ser analizada y utilizada. Este proceso está altamente especializado y permite al cerebro reconocer objetos y patrones rápidamente sin un esfuerzo consciente significativo.
Una ventaja de esta especialización es que otras regiones corticales quedan libres para realizar otros cálculos, como los responsables del funcionamiento ejecutivo y la toma de decisiones. Sin embargo, dado que el procesamiento visual es en su mayor parte un proceso inconsciente, puede dar lugar a interpretaciones erróneas de los datos visuales, como demuestra la eficacia de las ilusiones visuales[2].
Estructura y función
La función principal del córtex visual es procesar la información visual. El córtex visual se subdivide en cinco áreas diferentes basadas en clasificaciones estructurales y funcionales. La hipótesis es que, a medida que se transmite la información visual, cada área cortical posterior está más especializada que la anterior. Las neuronas de la corteza visual suelen responder a estímulos dentro de un campo receptivo fijo, la zona del campo visual a la que responden, y las neuronas de cada área visual responden a distintos tipos de estímulos. Uno de los ejemplos mejor estudiados de células especializadas es el de las células simples y complejas. Las células simples, que se encuentran sobre todo en V1, responden a tipos específicos de señales visuales, como la orientación de bordes y líneas. Las células complejas, que se encuentran en V1-V3, son como las simples en el sentido de que responden a bordes y orientaciones, pero no parecen representar un único campo receptivo. En su lugar, responden a la suma de varios campos receptivos que se integran a partir de muchas células simples. Además, las células complejas responden preferentemente al movimiento en direcciones específicas. Otros ejemplos de células especializadas son las células de fin de línea, que detectan los finales de línea, y las células de barra y de rejilla[3].
V1 es la primera de las regiones corticales en recibir y procesar información y también la parte mejor comprendida del córtex visual. V1 se divide en seis capas distintas, cada una de las cuales comprende diferentes tipos de células y funciones. En particular, la capa 4 es la que recibe la información del geniculado lateral. La capa 4 es también la que tiene la mayor concentración de células simples. Por otro lado, las células complejas se encuentran en las capas 2, 3 y 6. V1 responde a componentes visuales simples como la orientación y la dirección. La suma de esta información proporciona la base para el reconocimiento de patrones más complicados más adelante en el flujo visual[4].
V2 recibe información integrada de V1 y, posteriormente, presenta un mayor nivel de complejidad y patrones de respuesta a los objetos. Los investigadores han registrado células en esta región que responden a diferencias de color, frecuencia espacial, patrones moderadamente complejos y orientación de objetos[5]. V2 envía conexiones de retroalimentación a V1 y tiene conexiones de compensación con V3-V5. La información que sale de la segunda área visual se divide en los flujos dorsal y ventral, que se especializan en procesar distintos aspectos de la información visual. La primera suele describirse como relacionada con el reconocimiento de objetos, mientras que la segunda se centra en tareas espaciales y habilidades visomotoras.
A medida que la información visual se difunde por el cerebro, aparecen más células especializadas. La teoría es que hay células especializadas o grupos de células que aprenden a responder a objetos concretos; esto permitiría el reconocimiento inmediato de cosas vistas con anterioridad[6] Asimismo, células similares podrían ser responsables de otra información visual importante, como la orientación espacial.
Riego sanguíneo y vasos linfáticos
Las ramas de la arteria cerebral posterior irrigan la corteza visual. Estas ramas incluyen las arterias temporal posterior, parietooccipital y calcarina[7].
Consideraciones quirúrgicas
Muchos casos quirúrgicos muestran el riesgo de dañar la corteza visual.[8] La corteza visual es susceptible a daños mecánicos que pueden ser causados por cirujanos que intentan extirpar tumores u otras masas presentes en esta zona. Para minimizar la posibilidad de causar ceguera cortical, los cirujanos suelen utilizar una técnica denominada mapeo cortical para intentar localizar regiones importantes del procesamiento visual.
El mapeo cortical permite a los cirujanos localizar regiones específicas de la corteza visual estimulando el parénquima cerebral con un electrodo y pidiendo al paciente que informe de lo que ha visto. Esta información del paciente es crucial cuando resulta difícil diferenciar una neoplasia del tejido cerebral normal. Con ésta y otras técnicas similares, los cirujanos pueden decidir con conocimiento de causa dónde cortar y qué estructuras pueden extirpar sin peligro.
Importancia clínica
La ceguera cortical se refiere a cualquier déficit visual parcial o completo causado por lesiones en la corteza visual del lóbulo occipital[9]. Esta afección requiere diferenciación de otros tipos de ceguera causados por lesiones en otras partes del flujo visual. Las lesiones unilaterales pueden provocar déficits homónimos del campo visual o, si son pequeños, escotomas. Las lesiones bilaterales pueden causar ceguera cortical completa y, en ocasiones, pueden ir acompañadas de una afección denominada síndrome de Anton-Babinski, que es cuando un paciente está ciego pero niega tener ningún déficit visual[10][11].
La ceguera cortical puede producirse por cualquier alteración o daño en la arquitectura normal de la corteza visual. Lo más habitual es que esto ocurra en pacientes con un ictus en la región de la arteria cerebral posterior[7]. Si un ictus isquémico causa ceguera cortical, existe la posibilidad de que la discapacidad visual sea reversible mediante reperfusión. Sin embargo, muchos pacientes no recuperan totalmente la función cortical y mantienen cierto nivel de deterioro visual cortical. La prosopagnosia es un término que hace referencia a la incapacidad para reconocer caras y puede ser consecuencia de un ictus que inhibe la información que viaja de la corteza visual a la corteza temporal inferior. Otras causas de ceguera cortical distintas del ictus son las infecciones, la eclampsia, las lesiones cerebrales traumáticas, la encefalitis, la meningitis, los medicamentos y la hiperamonemia.
Referencias
1.Tran A, MacLean MW, Hadid V, Lazzouni L, Nguyen DK, Tremblay J, Dehaes M, Lepore F. Neuronal mechanisms of motion detection underlying blindsight assessed by functional magnetic resonance imaging (fMRI). Neuropsychologia. 2019 May;128:187-197. [PubMed]
2.Goodale MA. Transforming vision into action. Vision Res. 2011 Jul 01;51(13):1567-87. [PubMed]
3.Goodale MA, Milner AD. Separate visual pathways for perception and action. Trends Neurosci. 1992 Jan;15(1):20-5. [PubMed]
4.DeAngelis GC, Ohzawa I, Freeman RD. Receptive-field dynamics in the central visual pathways. Trends Neurosci. 1995 Oct;18(10):451-8. [PubMed]
5.Anzai A, Peng X, Van Essen DC. Neurons in monkey visual area V2 encode combinations of orientations. Nat Neurosci. 2007 Oct;10(10):1313-21. [PubMed]
6.Fournier J, Müller CM, Schneider I, Laurent G. Spatial Information in a Non-retinotopic Visual Cortex. Neuron. 2018 Jan 03;97(1):164-180.e7. [PubMed]
7.Sceleanu A. [Arteries of visual cortex]. Oftalmologia. 2002;54(3):87-90. [PubMed]
8.Sanai N, Berger MS. Recent surgical management of gliomas. Adv Exp Med Biol. 2012;746:12-25. [PubMed]
9.Aldrich MS, Alessi AG, Beck RW, Gilman S. Cortical blindness: etiology, diagnosis, and prognosis. Ann Neurol. 1987 Feb;21(2):149-58. [PubMed]
10.Chen JJ, Chang HF, Hsu YC, Chen DL. Anton-Babinski syndrome in an old patient: a case report and literature review. Psychogeriatrics. 2015 Mar;15(1):58-61. [PubMed]
11.M Das J, Naqvi IA. StatPearls [Internet]. StatPearls Publishing; Treasure Island (FL): May 8, 2022. Anton Syndrome. [PubMed]
Traducción: Asociación Mácula Retina
Fuente
