El homúnculo sensorial representa la corteza somestésica o sensorial primaria, que se localiza en el giro poscentral, una circunvolución cerebral situada en la región del lóbulo parietal anexa al frontal. Penfield fue el primero en describir esta parte del cerebro.
En esta sección de la corteza la representación del esquema corporal se encuentra invertida: los dedos de los pies están en la parte superior del lóbulo, mientras que la boca está localizada en la parte inferior. Asimismo el "mapa topográfico" de cada hemisferio del cuerpo está en la mitad opuesta del cuerpo.
El rostro y las manos del homúnculo motor son muy grandes en comparación con el resto del cuerpo debido a que estas regiones están dotadas de muchos receptores cutáneos; la densidad de estas células en una parte del cuerpo determina el tamaño de su representación cortical.
La corteza somestésica recibe la mayor parte de las proyecciones de información sensorial que llegan al cerebro a través del tálamo, una estructura que actúa como punto de conexión entre el córtex y otras regiones más periféricas.
Esta parte de la corteza cerebral no se ocupa sólo de la estimulación proveniente del mundo externo, sino que también procesa información sobre la propiocepción, es decir, las sensaciones que el cuerpo detecta sobre la posición relativa de los músculos. Este sentido es fundamental para el movimiento, la postura o el equilibrio, entre otras funciones.
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