Una minicolumna cortical es una columna vertical a través de las capas corticales del cerebro . Las neuronas dentro de la microcolumna "reciben entradas comunes, tienen salidas comunes, están interconectadas y bien pueden constituir una unidad computacional fundamental de la corteza cerebral ". [1] Las minicolumnas comprenden quizás de 80 a 120 neuronas, excepto en la corteza visual primaria de primates (V1), donde típicamente hay más del doble del número. Hay alrededor de 2 × 10 8 minicolumnas en humanos. [2] Según los cálculos, el diámetro de una minicolumna es de aproximadamente 28 a 40 μm. [ cita requerida] Las minicolumnas crecen a partir de células progenitoras dentro del embrión y contienen neuronas en múltiples capas (2 a 6) de la corteza. [3]
Muchas fuentes apoyan la existencia de minicolumnas, especialmente Mountcastle , [4] con fuerte evidencia revisada por Buxhoeveden y Casanova [5] quienes concluyen "... la minicolumna debe ser considerada un modelo fuerte para la organización cortical" y "[la minicolumna es] la plantilla más básica y consistente mediante la cual la neocorteza organiza sus neuronas, vías y circuitos intrínsecos ".
Las minicolumnas corticales también se pueden llamar microcolumnas corticales . [6] Las células en minicolumna de 50 μm tienen todas el mismo campo receptivo ; las minicolumnas adyacentes pueden tener campos diferentes. [7]
Aunque muchos estudios han observado neuronas estructuradas en columnas corticales, todavía se discute ampliamente si tienen un propósito o son incluso la unidad funcional más pequeña de la corteza, o si las neuronas simplemente están empaquetadas de tal manera puramente para el uso eficiente del espacio y que las columnas no tienen otra función en la función del cerebro. [8] [9]
Numero de neuronas
Las estimaciones del número de neuronas en una minicolumna oscilan entre 80 y 100 neuronas. [5] [4] [10]
Jones [7] describe una variedad de observaciones que pueden interpretarse como minicolumnas o microcolumnas y proporciona números de ejemplo de 11 a 142 neuronas por minicolumna.
Número de minicolumnas
Las estimaciones del número de neuronas en la corteza o en la neocorteza son del orden de 2 × 10 10 . [11] [12] La mayoría [13] (quizás el 90% [ cita requerida ] ) de las neuronas corticales son neuronas neocorticales.
Johansson y Lansner [2] utilizan una estimación de 2 × 10 10 neuronas en la neocorteza y una estimación de 100 neuronas por minicolumna, lo que arroja una estimación de 2 × 10 8 minicolumnas.
Sporns y col. dé una estimación de 2 × 10 7 - 2 × 10 8 minicolumnas [14] sin derivación. [ cita requerida ]
Tamaño
La minicolumna mide del orden de 40 a 50 μm de diámetro transversal; [4] [5] 35–60 μm; [15] [16] 50 μm con espaciado de 80 μm, [17] o 30 μm con 50 μm. [18] Los tamaños más grandes pueden no ser de minicolumnas humanas, por ejemplo, las minicolumnas V1 de mono macaco tienen 31 μm de diámetro, con 142 células piramidales [19] - 1270 columnas por mm 2 . De manera similar, el gato V1 tiene minicolumnas mucho más grandes, ~ 56 μm. [20]
El tamaño también se puede calcular a partir de consideraciones de área. Si la corteza (ambos hemisferios) es 1,27 × 10 11 μm 2, entonces si hay 2 × 10 8 minicolumnas en la neocorteza, entonces cada una es 635 μm 2 , lo que da un diámetro de 28 μm (si el área de la corteza se duplicara al valor comúnmente citado , esto ascendería a 40 μm). Johansson y Lansner [2] hacen un cálculo similar y llegan a 36 μm (p51, último párrafo).
Los axones que se proyectan hacia abajo en las minicolumnas tienen un diámetro de ~ 10 μm, una periodicidad y una densidad similares a las de la corteza, pero no necesariamente coincidentes. [21]
Ver también
Referencias
- ^ "Microcolumnas en el cerebro" . www.physics.drexel.edu . Consultado el 31 de diciembre de 2017 .
- ^ a b c Johansson, Christopher; Lansner, Anders (2007). "Hacia sistemas neuronales artificiales del tamaño de la corteza". Redes neuronales . 20 (1): 48–61. doi : 10.1016 / j.neunet.2006.05.029 . PMID 16860539 .
- ^ Jeff Hawkins , Sandra Blakeslee sobre inteligencia p. 94
- ^ a b c Mountcastle, VB (abril de 1997). "La organización columnar del neocórtex" . Cerebro . 120 (4): 701–722. doi : 10.1093 / cerebro / 120.4.701 . ISSN 0006-8950 . PMID 9153131 .
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- ^ "Microcolumnas en el cerebro" . www.physics.drexel.edu . Consultado el 31 de diciembre de 2017 .
- ^ a b Jones, Edward G. (9 de mayo de 2000). "Microcolumnas en la corteza cerebral" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 97 (10): 5019–5021. doi : 10.1073 / pnas.97.10.5019 . ISSN 0027-8424 . PMC 33979 . PMID 10805761 .
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- ^ Peters, 1994
- ^ Peters 1991, 1993
- ^ DePhilipe, 1990
enlaces externos
- "Columnas corticales, módulos y ensamblajes de células de Hebbian" de WH Calvin (MIT Press 1995) " . williamcalvin.com . Consultado el 31 de diciembre de 2017 .