SISTEMA LÍMBICO
Las estructuras del cerebro límbico se localizan en un anillo (limbo) que rodea al diencéfalo. Dos estructuras importantes del lóbulo temporal, la formación del hipocampo con su fórnix y la amígdala con su estría terminal, envían proyecciones axonales en forma de C a través del telencéfalo, alrededor del diencéfalo y hacia la región septal y el hipotalámo. La amígdala tiene también una vía más directa (la vía amigdalófuga ventral) hacia el hipotálamo. Los núcleos septales se localizan justo rostrales al hipotálamo y envían axones a los núcleos habenulares a través de la estría medular del tálamo.
Las regiones cingular, prefrontal, orbitofrontal, entorrinal y periamigdalina del córtex se conectan con componentes subcorticales e hipocampales del cerebro límbico, y con frecuencia se consideran parte del sistema límbico. Se cree que este sistema límbico es un sustrato básico para la regulación de la respuesta emocional y conductual, en la reactividad individualizada frente a estímulos sensitivos e internos y en las funciones de memoria integradas.
FORMACIÓN DEL HIPOCAMPO:
ANATOMÍA GENERAL
La formación del hipocampo incluye el giro dentado, el propio hipocampo (región del asta de Ammon o cornu ammonis [CA]) y el subículo. Estas estructuras se encuentran en íntima conexión con el córtex entorrinal adyacente. El hipocampo es una estructura con forma de caballito de mar localizada en la porción medial del lóbulo temporal anterior. Protruye lateralmente dentro del asta temporal del ventrículo lateral. El hipocampo se divide en varias zonas de células piramidales, denominadas regiones CA (CA1-CA4). El giro dentado y el hipocampo son regiones corticales con tres capas. Las células granulares ocupan el giro dentado y las células piramidales son las principales neuronas en las regiones CA del hipocampo. La formación del hipocampo tiene amplias conexiones con áreas de asociación cortical y con estructuras del telencéfalo límbico, como los núcleos septales y el giro cingular. La formación del hipocampo participa en la consolidación de la memoria a corto plazo para generar recuerdos a largo plazo, función en la que cuenta con la participación de amplias regiones del neocórtex.
CONEXIONES NEURONALES EN LA FORMACIÓN DEL HIPOCAMPO
En la formación del hipocampo existe un sistema de circuitos interno que se conecta con el córtex entorrinal. Las neuronas piramidales de este córtex envían axones a las dendritas de las células granulares del giro dentado. Los axones de estas células granulares (fibras musgosas) establecen sinapsis con las dendritas de las células piramidales de CA3. Las células piramidales de CA3 emiten a su vez proyecciones hacia las dendritas de las células piramidales CA1 (colaterales de Schaffer) y CA2. Los axones de las células piramidales CA1 se proyectan a las neuronas piramidales del subículo. El subículo envía proyecciones axonales hacia las neuronas piramidales del córtex entorrinal. Este flujo de información representa un circuito interno. Existen múltiples interconexiones, superpuestas a este circuito, con regiones de asociación del neocórtex y otras estructuras telencefálicas límbicas. Las neuronas del subículo y las neuronas piramidales de CA1 y CA3 envían axones al fórnix como proyecciones eferentes hacia las estructuras diana. El subículo envía también axones a la amígdala y áreas de asociación del lóbulo temporal.
Aspectos clínicos
Muchas estructuras del lóbulo temporal se asocian al flujo de información a través de la formación del hipocampo, incluyendo el propio hipocampo, el subículo, el córtex entorrinal y las áreas corticales asociadas del lóbulo temporal. Muchas de estas regiones corticales son especialmente susceptibles de sufrir degeneración neuronal en la enfermedad de Alzheimer (EA), un proceso neurodegenerativo que lesiona y destruye neuronas del córtex cerebral y centros superiores del encéfalo y provoca importantes déficits cognitivos. La interrupción de los circuitos hipocampales impide consolidar la memoria inmediata y a corto plazo para generar recuerdos a largo plazo. Las lesiones del lóbulo temporal y la pérdida de las conexiones con el telencéfalo basal, el córtex cingular, el córtex frontal y otras estructuras telecenfálicas afectadas en la EA, contribuyen al notable deterioro cognitivo de estos enfermos. En la EA, el encéfalo muestra una extensa pérdida de neuronas, alteraciones en la función de las conexiones sinápticas y lesiones en importantes sistemas de neurotransmisores implicados en funciones como la memoria. La EA se caracteriza por la acumulación de proteínas alteradas y aberrantes en el interior de las neuronas, donde se conocen como ovillos neurofibrilares, y fuera de ellas, donde se conocen como placas seniles. Sin embargo, es posible observar un deterioro cognitivo importante sin ovillos neurofibrilares ni placas seniles, y la existencia de estas proteínas en el encéfalo no siempre predice disfunción cognitiva. Las causas propuestas de la EA incluyen la acumulación de la proteína beta-amiloide y su proteína precursora (en las placas) y/o la fosforilación excesiva de una proteína importante (tau) (en los ovillos), que ayuda a dotar a las neuronas de su integridad estructural. Una forma de apolipoproteína E (épsilon 4) se relaciona con una excesiva producción de radicales libres, que puede destruir las neuronas. Las moléculas inflamatorias (p. ej., IL-1beta) pueden causar también lesiones neuronales. En este momento no existe un acuerdo sobre la secuencia específica de acontecimientos o la cascada patológica de la EA.
PRINCIPALES CONEXIONES AFERENTES Y EFERENTES DE LA FORMACIÓN DEL HIPOCAMPO
Las neuronas piramidales del subículo y de las regiones CA1 y CA3 del hipocampo originan el fórnix eferente. El subículo proyecta axones a los núcleos hipotalámicos (principalmente los núcleos mamilares) y talámicos a través del fórnix poscomisural. CA1 y CA3 del hipocampo envían axones a los núcleos septales, el núcleo accumbens, las regiones hipotalámicas anterior y preóptica, el córtex cingular y las áreas de asociación del lóbulo frontal. Los axones colinérgicos aferentes de los núcleos septales atraviesan el fórnix para inervar el giro dentado y las regiones Ca del hipocampo. Aferencias masivas llegan al hipocampo procedentes de los córtex de asociación senstitiva, los córtex de asociación polisensorial, el córtex prefrontal e insular, los núcleos amigdalinos y el bulbo olfatorio a través de proyecciones al córtex entorrinal. El córtex entorrinal está totalmente integrado en el circuito interno del hipocampo.
El subículo está conectado de forma recíproca con la amígdala y también envía axones hacia las áreas de asociación corticales del lóbulo temporal.
(5-HT, 5-hidroxitriptamina [serotonina]; NE, Norepinefrina.)
Aspectos clínicos
La memoria explícita es la adquisición de información acerca de objetos, estímulos e información que se percibe de forma consciente y se puede recordar, y que incluye datos sobre acontecimientos personales, conocimiento de hechos e información susceptible de valoración cognitiva. En los recuerdos explícitos participan estructuras del lóbulo temporal medial, incluida la formación del hipocampo.
La memoria implícita es el proceso de aprendizaje sobre la realización de tareas o adquisición de habilidades que no se pueden recordar mediante procesos conscientes. Este tipo de memoria depende de otros circuitos cerebrales y no se pierde en las formas clásicas de lesiones del hipocampo. La recuperación de los recuerdos explícitos depende de la recuperación de información almacenada en el cerebro e implica una reconstrucción dependiente de las percepciones sensitivas. No equivale a una grabación en video de acontecimientos externos concretos y puede ser notablemente distinta de la realidad, lo que genera graves dudas sobre la precisión de los «recuerdos recuperados» sobre acontecimientos pasados. La memoria explícita necesita de la formación de nuevas conexiones sinápticas y la expresión génica de nuevos conjuntos de proteínas neuronales. La consolidación de la memoria explícita intermedia y a corto plazo en recuerdos a largo plazo implica un proceso de potenciación a largo plazo, durante el cual se produce un brote de actividad que sigue un patrón temporal específico en un axón entrante; esto aumenta la probabilidad de que la neurona diana se active por este mismo estímulo aferente u otros, lo que incrementa la intensidad de la respuesta ante la misma intensidad de excitación. Por tanto, un patrón de aferencias breve y mantenido hace más probable la aparición de actividad sináptica futura. La potenciación a largo plazo sucede en las células granulares del giro dentado, las neuronas CA1 y las neuronas CA3. En los dos primeros tipos de neuronas es necesaria la activación del receptor de N-metil-ᴅ-aspartato, la despolarización, la entrada de Ca⁺⁺ y la comunicación entre elementos pre y postsinápticos. En las neuronas Ca3, esta potenciación a largo plazo depende del flujo de entrada de CA⁺⁺ presináptico y la consiguiente producción de proteína cinasa dependiente del monofosfato de adenosina cíclico.
