Introducere
Studiile recente efectuate cu ajutorul tehnologiilor moderne, cum ar fi rezonanţa magnetică nucleară, fac posibilă analiza diverselor arii de la nivelul scoarţei cerebrale. Se poate observa, de asemenea, intensitatea cu care o anumită regiune este excitată, astfel măsurându-se diferite potenţiale de acţiune la nivelul acesteia. Interconexiunea analizatorilor vizual şi auditiv trebuie urmărită prin prisma principalelor caracteristici, funcţii şi structuri ale creierului. De un interes ridicat va fi studierea ariilor de proiecţie primară şi de asociaţie deoarece aceasta intervine în procesul de memorizare. Un exemplu practic este o eventuală posibilitate ca o persoană care învaţă preponderent prin stimulare auditivă să posede o arie de asociaţie a cortexului auditiv mai intens excitată, adică un potenţial de activitate mai ridicat, deci o densitate mai largă pentru celulele neuronale în detrimentul celor gliale. Pentru o mai bună înţelegere, este necesară analiza creierului şi a părţilor sale componente.
Anatomia sistemului nervos
Alcătuit din 60% grăsimi, 40% apă, proteine, carbohidraţi şi săruri, creierul este cel mai complex organ al corpului uman, coordonând întreaga sa activitate(1). Este format dintr-o vastă reţea de celule neuronale, care transmit şi recepţionează semnale de natură electrică şi chimică, şi un număr şi mai mare de celule gliale, cu rolul de protecţie a neuronilor. Ţesuturile creierului se împart în două structuri: substanţa cenuşie şi substanţa albă. Prima cuprinde preponderent corpii neuronali şi este zona responsabilă de prelucrarea şi interpretarea informaţiilor, dar şi de percepţiile senzoriale. Substanţa albă este formată în principal din axonii neuronilor mielinizaţi, cu rolul fundamental de a transmite informaţia către celelalte părţi ale sistemului nervos(1).
Creierul uman se poate divide în mai multe părţi distincte, una dintre ele fiind reprezentată de trunchiul cerebral. El face legătura între măduva spinării şi creier. Cu rolul de conducere, trunchiul cerebral reprezintă zona de trecere a căilor nervoase motorii şi senzitive de la măduvă la cortex şi invers. Este sediul mai multor arcuri reflexe, somatice şi vegetative. Reprezentativ pentru calea vizuală, trunchiul cerebral îndeplineşte mai multe funcţii: de localizare a obiectelor în spaţiu, de sincronizare a reacţiilor vizuale şi vestibulare, a reflexelor pupilare şi de acomodare. Pentru calea auditivă, este zona de localizare a sursei sunetelor, de detectare a decalajului în timp dintre semnalele acustice şi a diferenţei de intensitate dintre acestea(2).
Partea creierului aflată în continuitatea trunchiului cerebral, sub emisferele cerebrale, poartă numele de diencefal. Acesta îndeplineşte funcţia de staţie de releu pentru căile senzitive şi senzoriale şi este zona de integrare a funcţiilor vegetative. La suprafaţa sa se află locul de intrare al nervilor optici(2). Este format din cinci formaţiuni distincte, reprezentativ pentru calea auditivă şi vizuală fiind metatalamusul. La rândul său, acesta se împarte în două formaţiuni: corpii geniculaţi laterali, unde are loc fuziunea imaginilor, şi corpii geniculaţi mediali, care dau naştere radiaţiilor auditive.
Cea mai nouă şi mai voluminoasă formaţiune nervoasă a encefalului este reprezentată de emisferele cerebrale. Acestea sunt alcătuite din substanţa albă şi substanţa cenuşie, care formează scoarţa cerebrală, numită şi cortex. Deşi cele două emisfere cerebrale au simetrie morfologică, ele funcţionează asimetric, completându-se reciproc. Folosindu-se metodele mai moderne de diagnosticare, s-a demonstrat că emisfera stângă este responsabilă în primul rând de procesele analitice şi de gândirea logică şi asigură percepţia unor aspecte vizuale, cum ar fi diferenţierea feţelor omeneşti care au o singură trăsătură distinctă. Emisfera dreaptă are rolul de a răspunde proceselor legate de gândirea imaginativă. Ea asigură utilizarea semnalelor spaţiale în vederea dezvoltării capacităţii de recunoaştere a obiectelor, atât vizual, cât şi tactil. S-a demonstrat capacitatea creierului, în special a scoarţei cerebrale, de a suferi modificări pentru a se adapta factorilor externi, precum şi preluarea funcţiilor unei regiuni afectate de către una sănătoasă(3). Astfel, se urmăreşte o posibilă corelaţie şi între ariile vizuale şi auditive atunci când una dintre ele nu funcţionează normal. Această proprietate se numeşte neuroplasticitate.
Cortex primar şi cortex de asociaţie
Din punct de vedere funcţional, scoarţa cerebrală se poate împărţi în trei structuri distincte: cortex primar, cortex secundar (sau de asociaţie) şi cortex terţiar. Câmpurile cortexului primar sunt clar delimitate şi reprezintă zona corespunzătoare părţilor centrale ale analizatorilor, cu rolul de procesare directă a informaţiilor senzoriale şi motorii primare. Câmpurile senzoriale sunt conectate cu organele de simţ, prin căi aferente. Calea vizuală este zona în care are loc convergenţa binoculară, iar cea auditivă este regiunea unde au loc senzaţia de auz şi perceperea unor tonuri sonore. Deteriorări la nivelul cortexului primar duc la o percepţie eronată a informaţiilor, provocând aşa-numita orbire sau surditate corticală.
Cortexul de asociaţie se află adiacent zonelor primare şi este responsabil pentru memoria spaţială şi tactilă, asociată cu experienţe senzoriale. Este extinsă în toate regiunile corticale, excitaţia acesteia neproducând manifestări motorii sau senzitive, ci asocieri între diversele arii corticale. Astfel, calea vizuală este zona care îndeplineşte funcţia de coordonare a mişcărilor ochilor în raport cu mişcările care au loc în câmpul vizual frontal şi combină informaţiile vizuale, perceperea culorilor şi recunoaşterea obiectelor. Calea auditivă este regiunea unde se produc senzaţiile şi percepţiile auditive, cum ar fi ascultarea unei melodii. În cazul în care aceste regiuni sunt deteriorate, percepţia nu este perturbată, dar este imposibil să se recunoască obiecte sau să se înţeleagă semnificaţia cuvintelor vorbite. Cele două cortexuri sunt în strânsă legătură şi funcţionează împreună.
Cortexul terţiar este format din numeroase elemente asociative, fiind constituit din cea mai fină structură neuronală. Aici se realizează integrarea, analiza şi sinteza informaţiei, fiind etajul unde au loc cele mai complexe interacţiuni ale analizatorilor care stau la baza procesului cognitiv. În cazul în care această zonă este afectată, persoana întâmpină dificultăţi în procesul de vorbire şi în abilităţile motorii uzuale.
Ariile de proiecţie pentru sistemul vizual şi auditiv
Scoarţa cerebrală se împarte, din punct de vedere morfofuncţional, în: arii vegetative, arii motorii, arii de asociaţie şi arii senzoriale. Ariile senzoriale sunt alcătuite din proiecţiile diverselor fibre de la organele de simţ. Studierea acestora şi regiunea în care se localizează sunt de o importanţă crescută în vederea înţelegerii conexiunii dintre analizatorii vizual şi auditiv.
Aria vizuală primară este localizată pe faţa medială a lobului occipital, în jurul şi în profunzimea şanţului calcarin. Ea coresunde ariei 17, unde retina se proiectează punct cu punct, fiecare emisferă primind informaţii din câmpul temporal de aceeaşi parte a retinei şi din partea nazală a retinei opuse. Neuronii din staturile profunde acţionează asemenea unui analizor de mişcare, iar cei din staturile de suprafaţă, asemenea unui analizor de formă. Ariile de asociaţie vizuală sunt localizate tot în lobul occipital, în jurul ariei 17. Aria 18 este centrul memoriei vizuale, iar aria 19 îndeplineşte funcţia de orientare în spaţiu şi corectitudinea imaginii(4).
Ariile auditive primare 41 şi 42 sunt localizate pe faţa superioară a girusului temporal superior, fiind segmentul central al analizatorului acustic. Sunetele mai joase sunt proiectate anterior, iar cele înalte, posterior. Este sediul memoriei senzoriale auditive. Ariile auditive secundare (22 şi o porţiune din 42) sunt localizate în jurul ariei primare şi asigură înţelegerea cuvintelor şi interpretarea sunetelor(4).
Reflexe acustice şi vizuale
Când o zonă receptoare a unui centru nervos este stimulată, reacţia sa de răspuns poartă numele de arc reflex. Arcul reflex este suportul anatomic al actului reflex, care reprezintă mecanismul fundamental de activitate al sistemului nervos(1). Arcul reflex este alcătuit din cinci componente principale: receptor, căi aferente, centru nervos, căi eferente, efector. Receptorii reprezintă o structură specializată în transformarea unei forme de energie (stimul vizual, auditiv, vestibular, olfactiv) într-un impuls nervos, a cărui amplitudine este proporţională cu intensitatea stimulului. Căile au rolul de transmitere a impulsului, efectorul execută comanda (reprezentat de muşchi), iar centrul nervos primeşte şi analizează informaţia, mai apoi transformând-o în comandă(5). Prelucrarea informaţiei acustice la nivelul scoarţei cerebrale are loc în următorul mod: stimulul senzorial ajunge în aparatul de transformare al urechii medii, unde este perceput de receptor, codat într-o secvenţă de impulsuri nervoase şi transmis mai departe centrelor auditive ale creierului (primare şi de asociaţie).
Concluzii
Odată cu dezvoltarea tehnologiilor, un accent deosebit trebuie pus pe cortexul cerebral şi pe diversele sale funcţii, împărţite diferit pe întreaga sa suprafaţă. Astfel, se pot face descoperiri importante în vederea funcţionării sale şi a conectivităţii dintre regiuni, un exemplu fiind potenţiala activitate compensatorie a analizatorilor vizual şi auditiv, care ar aduce un mare avantaj în înţelegerea procesului de memorizare al oamenilor, precum şi în eventualele variante de dezvoltare ale acestuia. Deoarece totul se învârte în jurul informaţiei şi al asimilării ei, modul şi procesul în care o persoană reţine, ca mai apoi să aplice cunoştinţe, sunt relevante.
Înţelegerea mecanismelor anatomofiziologice nu au importanţă doar în identificarea şi localizarea unor procese patologice şi în analiza impactului pe care acestea le pot avea asupra calităţii vieţii pacientului, dar pot constitui o bază a terapiei personalizate. Astfel, prin metode imagistice RMN s-ar putea evalua comparativ activitatea analizatorilor vizual şi auditiv, iar pacientul ar putea fi îndrumat spre anumite metode de învăţare, în scopul creşterii eficacităţii achiziţiilor în procesele de învăţare şi memorizare.
Conflict of interests: The authors declare no conflict of interests.