Colículo superior (Tectum óptico): anatomía y función en el procesamiento visual
Colículo superior (tectum óptico): anatomía y función en el procesamiento visual. Descubre su papel en la visión, control ocular y vías sensoriales del cerebro medio.
El tectum óptico es una parte importante del cerebro medio de los vertebrados. En vertebrados como los peces, los reptiles y las aves, es el principal procesador visual del cerebro.
En los mamíferos, sin embargo, la mayor parte del trabajo se realiza en la corteza visual. Ésta se encuentra en la parte posterior de la corteza cerebral. El tectum realiza el procesamiento visual preliminar y controla el movimiento de los ojos. Cuando los libros de texto de anatomía humana utilizan el término colículo superior, se refieren al tectum. El diagrama se basa en la anatomía humana.
Anatomía
El colículo superior (tectum óptico en vertebrados no mamíferos) es una estructura localizada en la cara dorsal del cerebro medio. Está organizado en varias capas o láminas con funciones diferenciadas:
- Láminas superficiales: reciben proyecciones directas de la retina (vía el tracto retinotectal) y de áreas visuales corticales; contienen mapas retinotópicos que preservan la relación espacial de la imagen visual.
- Láminas profundas: integran información visual con señales auditivas y somatosensoriales; están conectadas con estructuras motoras que controlan movimientos de ojos, cabeza y cuello.
La organización laminar y la presencia de un mapa sensorial topográfico hacen que el colículo superior actúe como un centro para localizar estímulos en el espacio y transformar esa información en respuestas motoras orientadoras.
Conectividad
Sus principales entradas y salidas incluyen:
- Entradas retinianas directas (proyección retinotectal) que permiten respuestas rápidas a estímulos visuales.
- Proyecciones desde la corteza visual y otras áreas corticales, especialmente en mamíferos, que modulan la actividad tectal.
- Salidas hacia núcleos del tronco encefálico implicados en el control de la mirada (por ejemplo, la formación reticular pontina y núcleos oculomotores) y hacia la médula a través del tracto tectoespinal para coordinar movimientos de cabeza y cuello.
- Conexiones con el tálamo (p. ej., pulvinar en primates) que permiten el reenvío de información visual hacia la corteza.
Funciones
El colículo superior desempeña varias funciones clave relacionadas con el procesamiento visual y la conducta orientadora:
- Generación de movimientos oculares rápidos (sacádicos): coordina el cálculo del objetivo y el disparo de sacadas para dirigir la mirada hacia estímulos de interés.
- Atención visual y selección de objetivos: contribuye a la selección de estímulos relevantes, actuando como un mapa de saliencia que prioriza eventos sensoriales.
- Integración multisensorial: combina información visual con señales auditivas y táctiles para orientar el cuerpo y la cabeza hacia el estímulo.
- Respuesta rápida a estímulos amenazantes: facilita reacciones reflejas y orientadoras ante estímulos inesperados.
Relevancia clínica y en investigación
El colículo superior es objeto de estudio por su papel en atención y control de la mirada. Entre las implicaciones clínicas y experimentales destacan:
- Lesiones: pueden provocar dificultades en la generación de sacádicos y en la orientación visual; sin embargo, muchas funciones visuales finas dependen de la corteza en humanos.
- Blindsight: en pacientes con daño extenso de la corteza visual, respuestas residuales a estímulos visuales (sin percepción consciente) se han relacionado con vías subcorticales que incluyen al colículo superior.
- Estimulación eléctrica y registros neuronales: la estimulación del colículo induce movimientos oculares dirigidos y los estudios unitarios han caracterizado neuronas selectivas por dirección, velocidad y relevancia del estímulo.
Perspectiva evolutiva
En términos evolutivos el tectum/colículo superior muestra variaciones importantes: en aves, reptiles y peces es el principal centro visual del encéfalo, muy desarrollado y esencial para el comportamiento visual. En mamíferos, la expansión de la corteza visual desplazó muchas funciones de procesamiento visual hacia niveles corticales, aunque el colículo superior sigue siendo crítico para la orientación rápida y la integración multisensorial.
En resumen, el colículo superior (tectum óptico) actúa como un centro integrador que transforma información sensorial en movimientos orientadores y decisiones atencionales rápidas, con un papel más o menos prominente según el grupo de vertebrados.
Mecanismo
Cada capa del tectum contiene un mapa topográfico del mundo circundante. Si las neuronas de un punto del mapa se disparan, se inicia una respuesta hacia el punto correspondiente del espacio. En los primates, el tectum ("colículo superior") dirige los movimientos oculares. La entrada visual de la retina o la entrada de "órdenes" de la corteza cerebral crean un "bache" de actividad en el mapa tectal. Si es lo suficientemente fuerte, provoca un movimiento ocular.
En los primates, el tectum también participa en la generación de giros de cabeza, movimientos de alcance de brazos y cambios de atención que no implican ningún movimiento. En otras especies, el tectum participa en una amplia gama de respuestas, como los giros de todo el cuerpo en ratas que caminan, peces que nadan o aves que vuelan; los golpes de lengua hacia la presa en ranas; los golpes de colmillo en serpientes, etc.
En algunas especies no mamíferas, como los peces y las aves, el tectum es uno de los mayores componentes del cerebro. En los mamíferos, y especialmente en los primates, la enorme expansión de la corteza cerebral reduce el tectum ("colículo superior") a una fracción mucho menor de todo el cerebro. Sigue siendo el principal centro integrador de los movimientos oculares.
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