Review
The cerebral cortex modulates the cutaneous transmission through the dorsal column nuclei
La corteza cerebral modula la transmisión cutánea a través de los núcleos de los cordones posteriores
Rev Neurol 2001
, 33(5),
448–454;
https://doi.org/10.33588/rn.3305.2001196
Abstract
INTRODUCTION The mechanisms used by the cerebral cortex to modulate the cutaneous information at prethalamic level have been scarcely studied. This article reviews experimental evidence leading to a better understanding of this issue at the level of the cuneate nucleus (Burdach nucleus). DEVELOPMENT. The primary afferents and the corticocuneate fibers make synaptic contact with cuneothalamic neurons and with inhibitory interneurons in the middle cuneate nucleus. By stimulating the skin at different places while recording the cuneothalamic intracellular activity in anaesthetized animals with the cortex intact, with the cortex pharmacologically inactivated, or in absence of a cerebral cortex it was possible to ascertain the functional role of the corticocuneate fibers. The primary afferents activated by stimulating a particular zone of the skin induce monosynaptic excitation on a group of cuneothalamic cells at the same time at which inhibit, through intranuclear interneurons, neighboring cuneothalamic cells with unmatched receptive fields. Similarly, the corticocuneate cells receiving information from the stimulated skin further increase the excitation of the cuneothalamic neurons with matched receptive fields while inhibiting others with unmatched fields. The cortex exaggerates an excited center surrounded by an inhibited periphery thus increasing the tactile discrimination both spatially and temporally which is essential for exploratory and manipulative purposes.
Resumen
Introducción Los mecanismos que utiliza la corteza cerebral para modular la información táctil a nivel pretalámico se han estudiado muy poco.
Desarrollo En este artículo recopilamos evidencias experimentales que permiten avanzar en el conocimiento de este problema a nivel del núcleo cuneatus (núcleo de Burdach). Las fibras aferentes primarias y las corticofugales contactan sinápticamente con células cuneotalámicas y con interneuronas inhibitorias en la parte medial del núcleo cuneatus. La estimulación de diferentes lugares de la piel mientras se registra intracelularmente la actividad de las neuronas cuneotalámicas en animales anestesiados y con la corteza cerebral intacta, o con la corteza inactivada farmacológicamente, o en ausencia de corteza, ha permitido el estudio del papel funcional de las fibras corticales dirigidas al núcleo cuneatus. Las fibras aferentes primarias activadas por la estimulación de una zona de la piel excitan las neuronas cuneotalámicas con las que contactan monosinápticamente e inhiben, a través de interneuronas intranucleares, otras células cuneotalámicas vecinas que reciben información de otros lugares de la piel. De la misma manera, las células corticocuneatus activadas por la estimulación de la piel incrementan la excitación de las células cuneotalámicas con campos receptores solapados e inhiben la actividad de las demás. La corteza exagera de esta forma un centro excitado rodeado por una región inhibida, lo que incrementa la capacidad de discriminación táctil tanto espacial como temporal durante la exploración y la manipulación.
Desarrollo En este artículo recopilamos evidencias experimentales que permiten avanzar en el conocimiento de este problema a nivel del núcleo cuneatus (núcleo de Burdach). Las fibras aferentes primarias y las corticofugales contactan sinápticamente con células cuneotalámicas y con interneuronas inhibitorias en la parte medial del núcleo cuneatus. La estimulación de diferentes lugares de la piel mientras se registra intracelularmente la actividad de las neuronas cuneotalámicas en animales anestesiados y con la corteza cerebral intacta, o con la corteza inactivada farmacológicamente, o en ausencia de corteza, ha permitido el estudio del papel funcional de las fibras corticales dirigidas al núcleo cuneatus. Las fibras aferentes primarias activadas por la estimulación de una zona de la piel excitan las neuronas cuneotalámicas con las que contactan monosinápticamente e inhiben, a través de interneuronas intranucleares, otras células cuneotalámicas vecinas que reciben información de otros lugares de la piel. De la misma manera, las células corticocuneatus activadas por la estimulación de la piel incrementan la excitación de las células cuneotalámicas con campos receptores solapados e inhiben la actividad de las demás. La corteza exagera de esta forma un centro excitado rodeado por una región inhibida, lo que incrementa la capacidad de discriminación táctil tanto espacial como temporal durante la exploración y la manipulación.
Keywords
Cortical modulation
Cuneate nucleus
Cuneothalamic neurons
Cutaneous transmission
Sensorimotor cortex
Ventroposterolateral thalamic nucleus
Palabras Claves
Corteza sensitivomotora
Corteza sensoriomotora
Modulación cortical
Neurona cuneotalámica
Neuronas cuneotalámicas
Núcleo cuneatus
Núcleo ventroposterolateral talámico
Transmisión cutánea