PERSPECTIVECentenariul hartii lui Brodmann-Conceptie si credinta

Rezumat . Rareori mai gasesti in istoria neurostiintei o ilustrare atat de influenta ca harta citoarthitehtonica a creierului publicata de Korbinian Brodmann in lucrarea sa din anul 1909.Harta prezinta segregarea cortexului in 43 de regiuni .Mai mult Brodmann a oferit o abordare comparativ neuroanatomica si a discutat despre aspectele patologice si ontogenetice cat si despre corelatiile structural functionale.O suta de ani mai tarziu un numar mare de neurologi inca folosesc harta lui Brodmann pentru localiza data neuroimagisticii obtinute din creier.

Korbunian brodmann si-a inceput lucrul la sfarsitul secolului la 19-lea.La inceputul secolului la 19-lea frenologii Gall si Spurzheim au dovedit existenta unei corelatii dintre diferite “ zone “ ale creierului si protuberantele craniului.Dar,adevarata descoperire a venit cand Broca si Wernicke au descoperit diferite zone care ar avea legatura cu limbajul in interiorul cortexului celebral si au propus o teorie incredibila.

Pentru prima data au demonstrat ca anumite leziuni in regiuni circumscrise ale creierului ar fi responsabile pentru pierderea unor functii de limbaj ca vorbitul . Evolutia neupsihologiei a dus la discutii controversate despre oamenii de stiinta care se certau pe o interpretare holistica a cortexului si cei care sustineau paradigma localizarii.

In timp ce cei care sustineau conceptul holistic accentuau rolul intregului cortex pentru executia diverselor functii lae creirului cei care sustineau paradigma localizarii sustineau ca aceste functii pot fi localizate in diverse puncte ale cortexului.Brodmann si-a inceput studiile in mijlocul acestei batalii.Era infleuntat Darwinism si faascinat de lucrarile lui Oskar si Celile Vogt de a impartii cortexul celebral in unita structurale si microstructurale.

Unul din cele mai importante merite a lui Brodmann era sa integreze ideile despre evolutie in analiza istorica a cortexului cu localizarea functionala.

Citoarhitectura: mai mult decat localizare

Se pare ca teoria evolutiei a fost intens discutata intre Brodmann si Oskar Vogt care au fondat cel mai mare institut de cercetare a creierului din Berlin ( Neurobiologische Laboratorium ) . Harta lui Brodmann a cortexului uman prezinta 43 de zone citoarhitectonice ,pe cand la

maimute si primate mari sunt doar 30 de zone . Fiecare zona a hhartii creieruluie etichetata cu un numar de la 1 la 52 ,dar anumite zone cu numerele 12-16 si 48-51 nu sunt prezente pe harta.Brodmann a explicat acest lucru prin faptul ca aceste zone goale nu sunt identificate in cortexul uman dar sunt bine dezolvate in cel animal.Acest lucru este adevarat in special pentru cortexurile olfactive,limbice si insulare.Cortexul insular este segregat in ariile 14-16 in maimultele Old world –lumea veche ( de exemplu Cercopithecus) si in ariile 13-16 la prosimieni ( de exemplu Lemuridae) .

Cartografierea dincolo de harta lui Brodmann

Starea hartii lui Brodmann relfecta conceptele neurostintifice aflate in schimbare din ultimii 100 de ani .Dupa publicarea monografelor sale ,Brodmann a pus accent pe impactul citoarthitecturii sale pe neurologie si psihiatrie.Relevanta clinica a citoarhitecturii era deja un subiect major in Laboratorul Neurobiologic a lui Vogt unde Brodmann is facea studiile.

Oamenii de stiinta Vogt au folosit sectiuni histologice patate cu mielina pentru astudia arhitectura creierului ( se numeste mieliarhitectura) .Aceasta noua harta a avut mult mai multe zone ( un total de 200 ) decat harta lui Brodmann deoarece Vogt a divizat zonele deja divizate de brodmann pe principiul fibrelor nervoase intratorticale si arhitectura lor mai diferentiata.

Monumentala descriere a citoarhitecturii cortexului celebral al omului facuta de Von Economos si Koskinas nu este doar o dezvoltare continua a cercetarii dar este si un tribut adus lui Brodmann si realizarilor sale stiintifice.Ambii savanti au descoperit mult maiu multe zone decat Brodmann si au introdus o noua ontologie dupa cea a lui Brodmann si Vogt.Sistemul de clasificare a lui Von Economos si Koskinas este facut din o litera pentru fiecare lob a creierului anterior unde se afla respectiva zona ,o a doua litera ( sau grup de litere ) indicand tipul principal de crioarhitectura,si o a treia litera sau mai multe pentru specificatii a ariei sau subairiei . In prima jumatate a secolului XX ,aboradarea lui Brodmann a fost si baza pentru studiile a intregului cortex in scoala ruseasca.

In paralel cu aceste studii o opozitie puternica s-a format de catre alti savanti .Bailey si von Bonin,de exemplu descriu cum au ajuns sa contrazica harta lui Brodmann dupa ce au acceptat teoria in lucrarile naterioare.Ei ai facut fotografii la peste 300 de locatii in cortexul celebral ,le-au amestecat bine ca pe niste carti de joc.Doar acelea a caror provenienta putea fi identificata au ramas.Ei au esuat in majoritatea cazurilor si ajuns la concluzia ca majoritatea zonelor creierului nu pot fi diferentiate una de cealalta prin criterii pur ciroarhitectonice.Bailey si Bonin au scris ca “ eforturile acestor doi autori au fost meticuloase pana la punctul unde itit rupi parul din cap”.

O alta problema majora cu lucrarile lui Brodmann a fost identificata de Lashley si Clark “ exista o majora diferenta individuala in structura ciroarhitectonica azonelor similare localizate in

specimene diferite a aceeasi specie “ . De fapt lipsa de date pe variabilitatea intersubiectiva a zonelor citoarhitectonice este mare pas inapoi pentru harta lui Brodmann si o mare dificulate pentru savantii contemporani.

Intoarcerea hartii si soarta ei

Prin anii 1980 harta lui Brodmann a capatat o neasteptata popularitate odata cu introducerea tehnicilor de neuroimagistica structurala si functionala . Aceste noi tehnologii au dezvaluit o lata critica din partea lui Bailey si von Bonin : prin a face imagistica creierului uman in timpul desfasurarii unor cerinte experimentale si in timpul inregistrarii datelor arhitectonice intr-un spatiu comun de referinta era acum posibil sa se faca o legatura intre unitatile arhitectonice si functiile lor . Ca o consecinta harta lui Brodmann a juns faca parte din diverse atlase sterotaxice si pachete software .In acest context era necesara traducerea informatia bidimensionala a hartii originale intr-o informatie tridimensionala . Deoarece harta originala nu continea date despre suprafata structurala,aceste atlase trebuiau sa ghiceasca unde erau granitele diverselor zone a unor parti din creier.Aceasta este o problema majora cand consideram ca suprafta intercraniala ocupa doua treimi din suprafata corticala.Atlasul sterotaxic a lui Talairach si Tournoux este probabil cea mai populara readaptare a hartii lui Brodmann si o demonstratie a problemelor prezente.

O introducere in harta lui Brodmann a creirului .

Harta lui Brodmann este un desen a unei vederi laterale si si mediane a unei scheme e creierului uman .Ea prezinta segregarea cortexului celebral in 43 de zone corticale care apartin unor 11 regiuni.Fiecare zona este caracterizata de o anumita caracteristica citoarhitectinica. Brodmann a scris “ doar acele diferentieri a structurii corticale au fost luate in considerare ,care sunt aparente in organizarea laminara o unui gyrus sectionat,in pozitionare,marime,densitatea impachetarii si distributia celulelor care fac parte din diferentele citotectonice.Diferentele histologice sensu strictu ,adica detaliile celuleor in parte ,aparitia substantelor fibride si tigroide cat si detalii despre nucelul celulei etc. nu sunt folosite topografic “ . Brodmann a analizat citoarhitectura in zonele orizontale patate cu celule a creierelor umane ( nu a zis niciodata cate ) . Prima zona care a aparut in cea mai orizontala si dorsala zona era etichetata zona 1 ; umratoarele erau numite prin nume consecutive comform secventei aparitiei lor in sectiunea histologica ventrala . Brodmann era convins ca fiecare zona citoarhitectonica este un organ care detine o anumita functie . Aceasta ipoteza nu putea fi testata riguros in aceea perioada ,cu exceptia unor asa zise zone principale cum ar fi cortexul principal visual.Aceasta zona primeste proiectii puternice de la retina prin corpul lateral geniculat si genereaza o reprezentare neuronala a campului visual . Studii experimentale recente pe animale ,studii pe leziuni si studii

pe imagistica functionala pe creierul uman au demonstrat ca aceasta harta este imcompleta sau chiar gresita in unele zone ale creierului.De exemplu tri-partitia a cortexului occipital ( visual ) sugerat de Brodmann este in contrast cu anumitele zone visuale a unor harti mai recente ( de exemplu ).

Concluzii si perspective

Scopul cercetarii pe cartografierea arhitectonica a creierului in ziua de azi este de a oferii cadre multistructurale pentru date produse de analize multimodale a cortexului celebral.harta lui Brodmann a fost lucrarea de pionierat in acest domeniu si inca are un impact masiv pe cercetariile neurostitifice si pe creier . Este o lucrare unica deoarece formeaza bazele pentru analizele continue a relatiilor dintre functia si disfunctia structurii corticale. Rezultatul cartografierii arhitectonice din ultimii 100 de ani prezinta segregarea multistructurala a cortexului celebral si complicatiile in ceea ce priveste intelegerea proceselor psihologice si patologice.In concluzie , harta lui Brodmann nu este doar o unealta de localizare . Citandu-l pe Brodmann din introducerea monografului sau de 100 de ani “ Telul nostru este sa producem o teorie organica comparativa a cortexului celebral bazata pe caracteristici anatomice “.