Representacion del campo visual en la corteza ... - …€¦ · Representacion del campo visual en la corteza occipital humana Correlacion entre imagenes de resonancia rnagnetica

Representacion del campo visual en la corteza occipital humana

Correlacion entre imagenes de resonancia rnagnetica y perimetria

A.M.E Wong, MD, y J.A. Sharpe, MD

Obiativos. Determinar el mapa retinotopico de la corteza occipital humana correlacionando 10s hallazgos de las imagenes de resonancia magnetica (RM) con 10s defectos de campo visual en pacientes con infanos del Iobulo occipital para evaluar y determinar la compatibilidad entre estos hallazgos clinicos en imagenes neurologicas y la lo- calizacion de las lesiones predicha por un mapa clasico de Holmes y por un mapa revisado.

Mbtodos. Se obtuvieron imagenes de RM de 14 pacientes con infartos del lobulo occipital. Los andlisis de campo visual se realizaron con una pantalla de tangentes, perfmetro de Goldmann y un analizador de campo Humphrey. Segdn el patron del defect0 de campo visual, en cada paciente se predecla la localizacidn de la lesion en el l6bulo occipital medio utilizando el mapa d e Holmes y otros mapas retinotdpicos de la corteza occipital. A continuaci6n. se comparaba la localizacidn predicha de la lesidn con la localizacidn real demostrada en la RM, para determinar la compatibilidad entre 10s datos obtenidos y 10s otros mapas. Estos mapas determinan la correlacidn retinotopica del 16bulo occipital rnedio, pero

no pueden establecer correlaciones en la corteza estriada (Vl). La representation occipital media de la vision central se evalu6 mediante un anillisis de regresion.

Resultados. Las correlaciones con RM del presente estudio confirmaron las estimaciones aproximadas de la organization retinotdpica d e la corteza occipital. No obstante, 10s hallazgos no se correlacionaron exactamente con el mapa de Holmes. Se determino que 10s 15 grados centrales de la visidn ocupan un 37% del Area total de la superficie del Idbulo occipital medio humano. Se presenta un mapa retinotbpico refinatlo basado en estos datos.

Conclusiones. La resoluci6n de la RM convcncional testifica su considerable valor en la localizaci6n de las lesioncs del Idbulo occipital. Los hallazgos de cste estudio apoyan y refinan el mapa cle Holmcs cle la corteza occipital humana.

(Arch Ophthalmol1999; 1 17: 208-21 7 )

A MAYOR PARTE de 10s conoci- mientos sobre la represcnta- cidn del campo visual en la corteza occipital humana se derivan de es tudios d e pa-

cientes con lesiones penetrantes de la ca- bezn e n t iempos d e guerra . Inouye ' . Holmes y ~ister' , ~o lmes ' . " y, mas tardc, Spalding5 correlacionaron 10s delectos de campo visual con la ubicacidn de heridns de proyectil en In rcgidn occipital y pro- dujeron mnpas retinotbpicos de la cortc-

Ds ILI Division o j Ncutr)logv za cstriada. y rkcl Drptrrrrnl-nl o\OpJ~~l~c~lrnulv~~, 'li~rt~n[o El milpi\ prrscniado \>or Holmesi sc . . . - Hospifirl v Univcrsilv O/ aclopti, ilnlpliamcnte como reprcsenin- 'Ii~n)~llo. Toronlo. Onrtiriir. ci3n dctallucli~ tlcl campv visual cn la cor-

teza estriada humana. Represcnta una lo- calizacion punto a punto del hemicampo visual contralateral en In corteza estriada. El cnmpo superior se reprcscnta en la corteza calcarina ~nferior y el inferior en la corteza calcarina superior. El campo central ocupa el polo postenor, mientras que el mapa periferico se localiza ante- riormentei. La m ~ c u l a , que es responsa- ble dc la visidn central, tiene una rcpre-

Vkase Pacienles y MLtodos en pcigina siguienle

ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOL. 10, NOM. 4, 1999

Pacientes consecutivos con defectos de campo visual y lesiones del I6bulo occipital de la clinica de neurooftalmolo- gla del Toronto Hospital, Toronto, Ontario, se examinaron utilizando el programa umbra1 30-2 central del analizador de campo Humphrey (Allergan-Humphrey Instruments, San Leandro, Calio. En el estudio se incluyeron 10s pacientes con hemianopsia hom6nima incompleta. El programa 30-2 central solamente analiza el umbra1 retiniano en 76 puntos predeterminados dentro de 10s 30' centrales de vi- si611, con 19 puntos en cada cuadrante. Por ejemplo, junto al meridian0 horizontal, 10s puntos analizados estan apro- ximadamente a 2, 8, 14, 20 y 26' de excentricidad. Por ello, el programa no proporciona informacidn sobre el um- bra1 retiniano en las zonas correspondientes a 3-7, 9-13, 15-19, 21-25 y 27-30' de excentricidad, aunque la impre- si6n en escala de grises da a entender que se analiza el um- bra1 en todos 10s puntos. En este estudio, todos 10s pacientes inscritos se examinaron tambien con pantalla de tangentes y perimetria de Goldmann para delinear con mayor precisidn la extensidn de la pkrdida de campo visual. Si existia discrepancia entre 3 mediciones perimetricas. se utilizaba el valor medio de las tres (en todos. los pacientes del estudio. la discrepancia entre Ins mcdiciones rue I5').

Se obtuvieron imdgenes seriadas dc 5 mm de grosor axiales y sagitales T,-ponderadas (tiempo tle repeticibn, 516-517 mseg, y tiempo dc eco, 8-1 1 mseg) y T,-ponderadas (tiempo de repetition. 2.200-4.383 mseg. y tiempo de eco, 80-95 mseg, dos adquisiciones separadas) de todos 10s pacientes inscritos, utilizando el sistema de captacidn de imdgenes 1.5-T Signa, versidn 5.4.2 (General Electric Medical Systems,,Milwaukee, Wis). Las imdgenes de RM se procesaron en una esracidn de trabajo (SUN/SPARC 10 "Advantage Windows". General Electric Medical Systems). En el estudio se incluyeron 10s pacientes con infarros bien definidos de la corteza occipital con una duracicin mrnima de 3 meses. Se excluyeron los pacientes con lesiones que podian tener neuronas funcionales dentro de 10s Iimites de la imagen neurolbgica, con lesiones como edema o hemo- rragia secundaria a tumores, rnalformaciones arterioveno- sas o hemorragias intrncerebrales primarias. Utilizando un programa informatico (Advantage Window v. 1.2, General Electric Medical Systems), se determind independiente- mente la extensicin anterior y posterior del infarto (medida como In distancia lineal descle el polo occipital) valornndo las irndgenes T, y TI ponderadas en Ins orientaciones axial (a lo largo de la fisura calcarina) y sagital media. Si existian discrepancias en las rnediciones entre las i~niigenes T, y T:. las orientaciones o entre los evaluadores, se utilizaba la distancia media desde el polo occipital (en [otlos 10s pacientes del estudio, la cliscrepancia entrc mediciones era 5 3 mm). Con el mismo programa infornlitico. cada autor tlelincd de milncra indcpendicnte las p;lrtes normal e inlar-

rada de la corteza occipital utilizando un dispositivo sefia- lador, y se calcularon las Areas de superficie correspondientes mediante la aplicacibn planimetrica disponible en el programa. Si habia discrepancias en las mediciones entre 10s evaluadores. se utilizaba el Area de superficie media (en todos 10s pacientes del estudio, la discrepancia entre las mediciones era 5 30 mm2).

Para determinar la precisibn del mapa de Holmes4 y del mapa revisado6. se predecfa la localizaci6n de la lesidn en cada paciente utilizando 10s 2 mapas basados en el defecto del campo visual del paciente. A continuaci6n se comparaba la loca\izaci6n predicha de la lesibn con la real en la RM para determinar la compatibilidad entre 10s datos obtenidos y 10s 2 mapas.

Para evaluar la representacidn cortical de la visidn central, se represent6 el porcentaje del area de superficie infartada o no infartada (vtase mAs adelante) frente al grado de excentricidad frente a la fijaci6n.

En el andlisis de 10s pacientes con lesiones posteriores que comenzaban en el polo occipital, se utiliz6 el Area de superficie de las lesiones. Por ejemplo, en el paciente 1 (figs. 1A-C), que presentaba un escotoma inferior que se extendia desde 2" hasta 10". se demostrd en la RM un infarto que iba 12 mm hacia delante desde el polo occipital. sobre la fisura calcarina, que medla 300 mm'. Asumiendo que el Area de superficie total de la corteza estriada humana promedio es de unos 2.500 mm2 (scgun muestras ne- crbpsicas y despucs de compensar la r e d u c c i ~ n ) ~ ~ " , el porcentaje del area de superficic de la lcsidn sobre la fisura calcarina se calcul6 en torno a un 12'%, que correspondia a una excentricidad de 10". Como el drcn por encirna y por debajo dc la risura calcarina est3 reprcsentada en cualquier excentricidad, se asign6 un 24% (12'b x 2) del drea de superficie total a la excentricidatl tle 10".

En pacientes con lesioncs an[eriores clue comenzaban a alguna distancia del polo occipital, se utilizd la pane normal del drea de superficie de In corteza occipital posterior a las Ic- siones. Por ejemplo, el pacientc 4 (figs. 2A-C), que presentaba una cuadrantanopsia inferior que abarcaba 10s 1 1" centrales, demostro tener una lesicin que comenzaba a 16 mm y se extendia hacia adelante a 25 mm dcl polo occipital por encima de la fisura calcarina. El Area de superficic tie la corteza normal posterior a la lesicin era de 375 mmL, lo que representaba un 15% clel Area de supcrficie total y corrcspclntlia a una ex- centricidnd de 11". Por lo tant~), se nsigni, el 30')o (15% x 2) del Area de superlicie total n ilna esccniricidr~cl de I 1".

St' realizd un andisis de rcgresidn clc la relacion entre la esccntriciclad respecto a I;\ lijacicin y el pilrcentnjc corrcs- pondicnre del Area dc superlicic de 13 corlcza occipital mc- dial. A continuacibn sc determinb el porccntaje clel Arca tle la corteza occipital rorrcspontlicnic n los 15" centrlllcs cle visidn. En funcicin de lus hnllnzgos de I;rs ini;igencs ncurolcigi- cns.clinicns en 10s pacicntcs clel cstuclio, sc coristr~~yd 1111

nuevo tilapa rctinotdl)ic.o tlc la corteza occipii:~l hum;rna.

sentacibn cortical clcsprc~porcionadamcntc grandr" --has- visual i~tilizanclo tornogrufiu clc emisidn clc positrbncs7 y ta un 25% ddel area cte la supcrricie de la cortcza estriada por correlncicjn con imagtlncs ncuroli>gicns clinicas utili- s e asigna a 10s 15 grados centrales del c a m p o visual". zando tomograCia compu[nri=;~cIa (TC)".' I . Spcctor ct

La precisilin del mapli d c H o l n ~ e s se conl'irrnd poste- a l l ' , utiliznnclo TC p~l- i t cstucliar pncicntcs con illl;tr[os riornlcnle rncdinntc c a u d i o s tlc uctivacilin dc la corlcza dcl li)bulo occipi[al. ol~scr\,;~t-on una I)ucri;t coinciclcncin

Figuras 1A-C. Paciente 1. A) Escotoma paracentral homdnimo derecho en el cuadrante inferios demostrado mediante pantalla de tangentes. 8 ) El mapeo del escotoma utilizando perimetria de Goldmann revela que es denso a1 objeto V4e y que se extiende desde 2 a 104 C) lmagen de resonancia magnetica axial T2-ponderada que muestra una lesion que comienza en la punta (punta de flecha bbnca] del polo occipital izquierdo y se exbende hacia adelante 12 mm (punta de flecha negra). RD: recuento de dedos. y 6, objeto de prueba blanco.

entre los hallazgos clfnicos en las imageries neurologicas y la ubicacion de las lesiones predichas por el mapa de Holmes. No obstante, estos estudios estaban limita- clos por la resolution de 10s primeros es imenes con TC. Con la introduccirin de la resonancia magnctica (RM), Horton y Hoyt" volvieron a examinar el niapa cle Holmes. E~table~iendo correlaciones enlrc los hallazgos de la RM y 10s defectos de campo homrinimos en 3 pa- cicnres con lesiones del Ibbulo occipi lal, observaron que el mapa dc Holmcs no se ajustaba bicn a sus hn- Ilazgos.

Figuras 2A-C. Paciente 4. A) Cuadrantanopsia inferior homdnima izqlrierda demostrada mediante pantalla de tangentes. 8 ) El mapeo utilizando perimetria de Goldmann revela la falta de afectacidn de 10s 11' centrales. con extensidn a1 creciente temporal. C ) lmagen de resonancia magnetica saoital aue demuestra una lesidn aue comienza a 16 mm Y se extiende hacia dgante hasta 25 mm de distancia be1 polo occipital derecho (puntas de flecha negras). RD: recuento de dedos, y 5: objeto de prueba blanco.

Segun siis hallazgos, junlo con d ~ t o s electrofis~olo- gicos en primates del v~c jo mundo -que mostraban clue en macacos hasta un 70% dcl l i r e ~ total de la superf~cic de la corteza cs t r l~da es[i o ~ u p d d ~ por los 15 g r d o s tlc vlslon central" ' '-. Hortan y Hoyt" propusrcron quc 1'1 .~mpl~,lcion cortlc,ll dc I,\ cortcza cstr~~lcl ,~ hurn,1n,1 cst.1 escalacla rcspecto '1 I,\ cortcz,l c s t r ~ , ~ t l ~ l del rn'Ic,lco Concluyeron que cl nl,tp,l tlc Holmcs s u b c s t ~ n ~ a b ~ ~ I J ampl~acion cor[ic,~l clc la vlslon ccntral. )I propus~cron un rn,lp,l rcv~satlo". En csc m.1p.i rcv~s,~clo". 1.1 cortc:.~ estr~,lrl,~ huni,~n.~ er.1 : i p r o s ~ n ~ n t l , ~ ~ i i c ~ i ~ c un.1 c l~psc clue

ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOL. 10, N ~ M . 4, 1999

Tabla 1. Caracteristicas de 10s pacientesa

NQ de pacientes Lado de Ubicacidn da la lesibn Duraci6n de la sexo/edadlatlos la lesibn en RM (mm)' lesi6n (meses) Hallazgos de carnpo visual

1 Nl37 lzquierdo 0-1 2 14 Escotoma homdnimo derecho en el cuadrante inferior (2-10") 2/MR 1 Derecho 0-1 8 5 Escotoma homdnimo derecho hemiandpsico (0-12") 3Nl48 Derecho 0-22 4 Cuadrantanopsia homdnima izquierda inferior sin afectacidn de 10s 2" centrales 4/M/45 Derecho 16-25 8 Cuadrantanopsia homdnima izquierda inferior sin afectacidn de 10s 11" centrales 5IM121 lzquierdo 4-23 84 Hemianopsia homdnima derecha sin afectacion de 10s 5" centrales 6lM128 lzquierdo 8-34 3 Cuadrantanopsia homdnima derecha superior sin afectacion de 10s 5" centrales 7N180 lzquierdo 11 -24 8 Cuadrantanopsia homdnima derecha inferior sin afectacidn de 10s 9" centrales 8Nl52 Derecho 10-40 3 Cuadrantanopsia homdnima izquierda inferlor sin afectacidn de 10s 8* centrales 9N165 Derecho 0-5 Escotoma homdnimo lzquierdo en el cuadrante inferior (0-6") 1 ON11 7 lzquierdo 7-31 Hemianopsia homdnima derecha sin afectacidn de 10s 5" centrales 1 1 Nl65 lzquierdo 2-40 Cuadrantanops~a homdnima derecha superior sin afwtacidn de 10s 2' centralen 12N164 Derecho 0-2 Escotoma homdnimo izquierdo en el cuadrante inferior (0-2") 13NR4 Derecho 0-4 Escotoma hom6nimo izquierdo en el cuadrante inferior (0-6") 14lMl68 Derecho 9-35 3 Escotoma homdnimo izquierdo en el cuadrante inferior sin afectacidn de 10s 6"

5 centrales

"RM: resonancia magnktica. bDisfancia desde el polo occipital

NPL

Paciente 1 Paciente 6 Pacienle 11

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

..... : ' ,- ':. + :: ... . .

' .. I .,::IP' '-, . . .

...... . . . . . . . . . .

........... ........ . . . . . . ......... ...,... . . . . . . . ,. , . .,,

:,"." ........ . . . . . . . . . . ,"

. . . . . . . . , < ., ,, .,,, ........ "' ? ,.., .,

Paciente 9 .. . ::h: ..,.. -, ... ............ . . 7 --.- ...,*.. ". .......... -. ..:. .... ..... '.r, .......-... -.. "' t',... . :.. . . . . r . . . ' . . . . . . . . . . . ... I-.: 1!?:...:;;..!:,: ....... . . : . : ' ; . : . : - : : :,. .:.. . . . . . . . ..; . . .;'.-. " ". .:-' 1'-L .... - .................... ........... ..... ' ..?ww . -.

:<,,$; . .:. . ,!.. . . . . . . ...... , , , ..... . . . . . . . . . . ,. . ...- ../I . . . . . . . . . , , , . , : j ."

- ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOI,. 10. NOM. 4. 1999

Paclente 1 311 WOB

2@bbbbBDb6 a ~ ~ ~ g ~ ~ a ~ ~ Pac~enle 3

c :~G[Bflaedd p ~ ~ e ~ e ~ a ~ ~ I

$ ~ ~ ~ ~ @ ~ ~ ~ a Paaenk 6 ~DPBBDBDBB Pac~enle 7 ~ B ~ B B D D B : ~ B

Figura 4 Plant~llas cerebrales axiales gue muestran las lesiones occiprtales de 10s 14 pac~entes con sus correspondrentes defectos de carnpo vrsuai en pantalla de tangentes RD recuento de dedos. MM movlmrentos de mano, B obleto de prueba blanco. y NPL 110 percepcron de In luz

--

ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOL. 10. NUM. 4.1999

.- --M E E E E E E E E E E E E E E g l E E E E E E E E E E E E E E

m CU

a - - - - - - - - m m m m m m m m

E .C .C E E .E .C .E .E 0

- - - - - - - - Z

, . , , n # , , E E E E E E E E E E E E E E U E E E E E E E E E E E E E E g S , ~ - o m o C O h ~ O - . - ~ m -

0 0 0 2

-A 3 3 2-G 3 z 5 = c '1 5 - 'J 5 z u 2 € = .- . 'I: 5 ,; 5 .- 2 C 5 2 5 .2 c - --, . - L A d

ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOL. 10, NUM. 4,1999

I a ! i i i i i A i ( d i b ~ i i i ~ i i h i s Excentricidad (arados)

I .- . I

Figura 6. Porcentaje del drea de superficie de corteza occipital infartada o no infartada frente a la excentricidad desde la fijacibn. La linea continua representa la h e a de regresion mejor ajustada de 10s valores de 10s 14 pacientes.

Figuras 5A-C. Paciente 14. A! E s m i 2 t a m a h a m d n i m a j W ~ e L c u ~ inferior sin afectacidn de 10s 6gcentrales demostrado med~ante pantalla de tangentes. 6) La perimetria de Goldmann revela que el escotoma es denso a1 estimulo V4e. C) lmagen de resonancia magndtica sagital que muestra una lesion que comienza a 9 mm y se extiende hacia delante hasta 35 mm de distancia del polo occipital derecho (puntas de flecha negras). MM: movimientos de la mano, y B: estimulo de prueba blanco.

ubicaciones de las lesiones predichas segun el mapa de Holmes estaban mas cerca de las ubicaciones reales en las imagenes de RM que las predichas segun el mapa re- visado6

En la ligura 6 se muestra un grafico del porcentaje del area de la superficie de corteza occipital inlartada y no inlartada lrente a la excentricidad respecto a la lija- ci6n. La regresion lineal mejor ajustada se representa mediante una linea solida; un 37% del area de superflcie total de la corteza occipital medial corresponde a 10s 15" ccntrales de vtsion.

Figura 7. Mapa ret~notapico de la corteza occipitalpropuesto en una vista desde la superficie mesial del lobulo occipital con la fisura calcarina abieda. 10s numeros, en grados, y las lineas de puntos correspond~entes representan la excentricidad del campo visual a lo largo de 10s meridianos. La linea de puntos en la fisura calcarina representa el meridian0 horizontal. Las lineas de puntos en el limite de la corteza occipital representan /as excentricidades a lo largo de 10s meridianos verticales inferior (linea de puntos superior) y superior (linea de puntos inferior).

Las correlaciones observadas en el presente estudio entre los hallazgos de la RM y los defectos de campo visual en pacientes con lesiones del ldbulo occipital conf~rman las estirnaciones aproxirnadas de la organizacion retinotdptca de la coneza occip~tal. Sin embargo, 10s delectos de campo visual de 10s pacientes exam~nados no se correspondian exactamente con el mapa de Holmcsi, y no se correlacio- naban con un mapa revuado", que se basaba en hallazgos obtenidos en otros 3 pacienies publicados. Ademlis, se ob- servd que el 37% del Area dc sul>erGcie total de la corteza occipital media corresponde n los 15" ccntrnles cle visicin.

Se presenta un rnapa relil~oiciplco real~zado a partlr de los campos visuales y clc los hall,~zgos ds las ~nuhge-

- ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOL. 10. NO#. 4, 1999

nes de 10s pacientes del presente estudio (fig. 7). La figura 7 ilustra que la corteza occipital humana esta situa- da a lo largo de 10s labios superior e inferior de la fisura calcarina. La representacidn foveal se localiza por de- tras, en el polo occipital, mientas que el campo visual periferico se represents hacia delante, en la union de las fisuras parietooccipital y calcarina. Como en las imagenes no se determino la extension de la corteza estriada (Vl ) , la correlaci6n retinotopica se realiza con RM de la corteza occipital media y no con la organizacidn retinotdpica del Brea V1.

Hay varias lirnitaciones que hacen que la RM con- vencional sea confusa al correlacionar la ubicacion de las lesiones con 10s defectos de campo visual. Estas limi- taciones tambien se aplican a las imhgenes de TC de las lesiones o ~ c i ~ i t a l e s ~ ~ ' ~ . En primer lugar, corno el proce- samiento visual en la corteza estriada se organiza en columnas de dominancia ocular que tienen una seccidn de 0,4 rnm de anchura'" 10s cortes de 5 mm que se utili- zan normalmente en 10s principales centros de RM pueden no proporcionar una resolucidn suficiente para determinar la extension y ubicacion exactas de la lesion identificada mediante la perimetrta. No obstante, como la extension rostral-caudal de las lesiones de 10s 14 pacientes diferia en mas de 5 mm de lo indicado en un mapa revisadoh, basado en las imhgenes de RM de 3 pacientes en 10s que no se especificaba el grosor de 10s cortesfi, la limitacidn debida al grosor de 10s cortes no explica la disparidad de 10s resultados. En segundo lugar, la determination de la extension d e la lesion se complica debido a las areas de edema que rodean a la lesion, que pueden ser dificiles de diferenciar del Area real del infarto. Sin embargo, en todos 10s pacientes del presente estudio se tomaron imhgenes muchos meses o aiios (duration media de las lesiones. 14 meses) despues de la presentation de la perdida de campo visual, cuando el edema deberia haber desaparecido por com- pleto. En tercer lugar, el dario tisular puede alterar la funcion pero pasar desapercibido en la imagen. Por ejemplo, 10s pacientes 3-7 y 10 presentaban defectos de campo homonimo sin afectacion del creciente temporal. lo que indica que la parte mas anterior del polo occipital debe estar afectada. Sin embargo, en la RM no se detec- taron cambios en la corteza occipital medial anterior, lo que sugiere que el daiio tisular puede estar mas allj de 10s cambios visibles en la RM; de manera alternativa, el creciente temporal monocular del campo (que representa la retina nasal del oculus contralateral) pilede no ex- tendcrse al extremo de la parte anterior de la corteza occipital, aunque esto parcce improbable. En cuarto lugar, las areas de cambio de serlal en la RM no especilican la destruccilin de todos 10s elementos ncurales, que pueden estar cliseminaclos en un Area de lcsidn visible. Esto afecta pnrricularmente a neoplasias y hemorragias, que por lo tnnto se escluyeron de estc estudio. En quinto lu- gnr, como sc utilizci una inlagen bidimensioni~l para esti-

mar el tamaiio de una lesion tridimensional, la precision de las mediciones depende de la orientaci6n de 10s cortes. No obstante, no existe una orientacidn ideal de la cabeza para estudiar la fisura calcarina, ya que su incli- nation respecto a otras coordenadas de referencia en el cerebro y en el crdneo es variable en distintos individuos", y tambikn varia con pequeiios cambios en la posicion de la cabeza. Finalmente, y lo mas importante, con las imagenes de RM no se pueden determinar 10s limites exactos de la corteza estriada, y existe una varia- ci6n natural y sustancial entre 10s diferentes individuos en la dimension y ubicacion exactas de la corteza estria- d a t 4 . Mas aun. utilizando las imagenes de RM, no se puede realizar ninguna cornpensacion del plegado cortical ni de la curvatura de la fisura calcarina, y esto hace que la extension de la lesion solamente pueda determi- narse de manera aproximada.

La discrepancia entre 10s resultados del presente estudio y 10s que condujeron al mapa revisadob pueden deberse en parte al pequefto numero de pacientes en el que se basaba este 6ltimo mapa (3 pacientes). Ademds. mientras que en el presente estudio se excluyeron las lesiones que podian presentar neuronas funcionantes dentro de 10s limites de la imagen neuroldgica, el mnpn revisadoh incluyo 2 pacientes con este tipo de lesiones (un paciente con un tuberculoma y otro con una mal- formation arteriovenosa), lo que pudo Ilcvar a sobrees- timar el area lesionada real. Aunque posteriormente McFadzean et allH apoyaron el rnnpa revisado utilizando TC o RM en una serie m b amplia de pacientes, ~ambien incluyeron a 11 con este tipo de lcsioncs (neoplasias, malformaciones arteriovcnosas, cerebrornalacia y hema- tomas). Mds aun, como Ills areas clc inlarto cstin rodea- das Frecuentemente por cclema y una penumbra isquC- mica, en el presente estitdio solnmcnte se incluyeron las imagenes de RM realizaclas al menos 3 rncses despues de la presentacidn inicial del paciente, cuanclo estos problemas deberian habcr clesaparcciclo. No ohstante, corno 10s estudios de RM previos",'" no cspecifican la duracidn dc las lcsioncs en sus pacicntcs. la isqucnlin del limite y el edema pucclen explicitr purcialmente In dispariclad de 10s resultados.

En funcilin de cambios cncldgcnos en la s~tsceptihili- dad rnngnetica causados por variacioncs localizaclas en el flujo y osigenacidn dc la snngrc clcpcntlicntcs clc I:\ activiriad, se ha utilizado la RM f~lncional (RMI) para rca- lizar mnpas tle In acriviclacl cortical humana clurantc la cs- timulacidn de ireas sclcccionaclns clcl carnpo \,isual cn sujetos nonnales19-" . Screno cr :\I" y Engel ci nl". ntili- zando Rkll'. obscrvaron quc csisrc un i.nSi~sis so l~ rc cl ccntro tlc In miratla en la corlczn visual prim:~ria hit111;l- na. Sin cmbnrgo. sits rcsult;~tlos no son colicrcntcs con 10s tlntos tlcl prcscnrc cs~utlio ni con los tlc cstutlios prc- vios7'". 1.2s fucntes po~ctici;~lc.s tlc cslcnsidn cspaci;~l. coma las provocndns por cc)ncsic)ncs ncilrnlcs Iit~t~r:tl~*?; tlcntro tic 1;i cortcz:i y por ;~r~c.hc.rt,s c.sl>cri~~~cnralc..;

ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOL. 10, NUM. 4, 1999

ejemplo, movimientos ligeros de la cabeza y pulsatilidad del ce reb r~) '~ , pueden limitar la resolucidn espacial de la RMf para determinar con precision la ampliacibn cortical. Adem~s , estos estudios medfan una onda m6vil de actividad en la corteza de sujetos normales modificando lentamente la posicion del patron de estimulo. Aunque estos sujetos tenian instrucciones para realizar la fija- ci6n en el centro del estrmulo, no se intent6 controlar la posicidn ocular durante el anhlisis. Incluso 10s movimientos oculares mas pequetios pueden afectar las mediciones, especialmente en el centro exacto de la fovea. Ademhs, la RMf detecta cambios en la sedal a partir del flujo venoso, y no la actividad del tejido neural. Algunos investigadoresZ3 sugieren que gran parte del cambio de seilal observado en la RMf puede localizarse en Areas del cerebro donde hay poco o ningun tejido neural, siendo por el10 imagenes de la vasculatura venosa.

La correlation de 10s defectos de campo visual con 10s cambios neuropatologicos en la autopsia puede acla- rar mds la representacion topogrhfica del campo visual en la corteza estriada h ~ m a n a ~ ~ . ~ ~ . Despues de alisar la corteza estriada completa de 4 pacientes adultos normales con un oculus y reconstruir el mosaic0 de columnas de dominancia ocular, Morton y HockingZh identificaron la representacidn de la mancha ciega, que carece de columnas de dominancia ocular y se extiende desde 10s 12 hasta 10s 18" a lo largo del meridian0 horizontal. Los autores mencionados notilicaron que un 4 2 - 6 2 % (media * DE, 52 * 2%) de la corteza estriada humana corresponde a 10s 12" centralcs de vision. Horton y Hoytn asumian que la corteza estriacla humana y la de 10s macacos tenian aproximaclamente la misma ampliacion cortical del campo visual central, que era clel 70% para 10s 15" centrales".". Sin embargo, Horton y Hocking2" notificaron que la ampliacidn cortical de los 12" centm- les de vision era del 60% en monos y clel 4 2 - 6 2 9 6 en hu-

visual. Es mhs probable que haya una relacion precisa y directa entre la ubicacion de las neuronas corticales que reciben entrada desde posiciones restringidas de campo receptor en la retina y la ubicacion de una lesion respec- to a esas neuronas. La disposicidn de las neuronas corticales respecto a la anatomia macroscopica de la fisura calcarina puede scr muy variable. Por tanto, 10s mapas ret inotopicos con base anat6mica propuestos por Holmes4, otros auto re^'.^.^ y 10s del presente estudio son fundamentalmente de precision limitada. No obstante, la ubicacion de las lesiones dentro de la corteza occipital medial en 10s estudios con imhgenes tienen un valor sustancial para determinar si el patron del defecto de campo visual de un paciente esta considerado de manera adecuada mediante la imagen. Por lo tanto, el esta- blecimiento de la validez de 10s mapas retinotopicos existentes basados en 10s datos de lesiones es importante para explicar 10s sintomas de las lesiones de la corteza occipital.

Las correlaciones mediante RM del presente estudio confirman las estimaciones de la organizacibn retinotopica de la corteza occipital medial y se correspon- den mejor con el mapa de Holmes" que con el mapa revisadoh basado en las correlaciones de la RM conven- cional de las lesiones dc otros 3 pacientes. Un 37% del area total de la superficie medial de la corteza occipital humana correspondc a los 15'' centrales de vision. Aunque el conocimiento preciso dc In representacidn retinotopica tle In cortcza estriacla humana (V1) estd li- mitado por las tecnicas dc aclquisicidn clc imdgenes, la resolucicin de la RM testifica su consiclcrnhle valor en el diagnirstico y localizacidn clc Ins lcsioncs del 16bulo occipital.

Eslc cs!utlio cs~d suhvcncionado por lit I)cc;~ M'I' 5404 i lcl Mc~licnl Research Council tlc Can;1d3.

Agr:~tlcccmos n Davltl Mikulis. MD, sits conscjos csllcrinrcntatlos. manos (media, 52%). un drea menor que la estimada en el mapa revisadoh, y considerablemente inferior que la estim&a kh/~f". Los procedimientos de ;Iisa- C L ) ~ ~ " S : J;tlnes A. Shnrpc. MD. Division 01. Nc~~ro logy , Tl lc .roronw

mientoLh esthn sujetos a distorsiones que pueden afectar Hospilnl. EC 5-042, 3119 B r ~ ~ l i i t r s ~ SI, 'Toron~o, 0n1.1ricr. (3;1n;trI:1 M5.r 2SH -- -

a 10s datos rctinotopicos. La reconstruction tridimcnsio- nal de 10s cortes de RM en diferentes orientaciones pue- dc correlacionar mejor la anatomia con la pkrdida de campo visual. Aunque los limites de la corteza estriada no estrin definidos mediante metodos de adquisiciirn de imhgenes neurologicas, la correlation de las imdgenes de lesiones con 10s defectos de campo visual proporcio- nan informacion en vivo sobre la representacion rctino- tdpica de la vision en el 16bulo occipital.

El objetivo principal de este estudio era establecer un vinculo directo entre la corteza occipital medial a lo Inrgo cle la fisura calcarina y el locus del campo visual y la extcnsicin d t l defecto funcional. Sin embargo, esistc -

una rclaci0n causal Itmitada entre las variacioncs intlivi- dunlcs tlc 10s rnsgcls annthmicos de la fisurn cnlcarinn y Ins carnctcristicas anatomicas de un defecto de camp')

1. lnouye T. Die Sehstorungen bei Schussverletzungen der kortikalen Sehsphare. Leipzig: W Engelmann. 1909.

2. Holmes G, Lister WT. Disturbances of vision from cerebral lesions with special reference to the cortical representation of the macula. Brain 1916: 39: 34-73.

3. Holrnes G. Disturbances of vision by cerebral lesions. Br J Ophthalrnol 191 8; 2: 353-354.

4. Homes G. The organization of the visual cortex in man. Proc R Soc Lond B Biol Sci 1945; 132: 348-361.

5. Spalding JMD. Wounds of the visual pathway, II: the striate cortex. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1952; 15: 169-183.

- ARCH OPHTHALMOL (ED. ESP.) VOL. 10. NUM. 4.1999

6. Horton JC. Hoyt WF. The representation of the visual field in human Striate cortex: a revision ot the classic Holmes map. Arch Ophthalmol 1991; 109: 816-824.

7. Fox PT. Miezin FM, Allman JM, Van Essen DC, Raichle ME. Retinotropic Organization of human striate cortex mapped with positron emission tomography. J Neurosci 1987; 7: 913-922.

8. Orr LS, Schatz NJ; Gonzalez CF, Savino PJ, Corbett JJ. Computerized axial tomography in evaluation of occipital lobe lessions. En: Smith JL, ed. Neuroophthalmology update. Nueva York: Masson Publishing, 1997: 351-367.

9. McCauley DL, Russell RWR. Correlation of CAT scan and visual field defects in vascular lesions of the posterior visual pathways. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1979; 42: 298-31 1.

10. Kattah JC, Dennis P, Kolsky MP, Schellinger D. Cohan SL. Computed tomography in patients with homonymous visual field defects: a clinico- radiologic correlation. Comput Tomogr 1981; 5: 301-312.

11. Spector RH, Glaser JS, David NJ, Vining DO. Occipital lobe infarctions: Perimpetry and computes tomography. Neurology 1981; 31: 1.098- 1.106.

12. Daniel PM, Whitteridge D. The representation of the visual field on the cerebral cortex in monkeys. J Physiol (Lond) 1961; 159: 203-221.

13. Van Essen DC, Newsome WT, Maunsell HR. The visual field representation in striate cortex of the macaque monkey: asymmetries, anisotro- pies, and individual variability. Vision Res 1984: 24; 249-448.

14. Stensaas SS, Eddington DK. Dobelle WH. The topography and variability Of the primary visual cortex in man. J Neurosurg 1974; 40: 747-755.

15. Damasio H. Damasio AR. Lesion analysis in neuropsychology. Nueva York Oxford University Press, 1989.

16. Hubel DH, Wiesel TN. Functional architecture of macaque monkey visual cortex. Proc R Soc Lond B Biol Sci 1977; 198: 1-59.

17. Tamraz J. Neuroradiologic investigation of the visual system using magnetic resonance imaging. J Clin Neurophysiol 1994; 11: 500-51 8.

18. McFadzean R, Brosnahan D, Hadley D. Mutlukan E. Representation or the visual field in the occipital striate cortex. Br J Ophthalmol 1994; 78: 185-1 90.

19. Schneider W, Noll DC, Cohen JD. Functional topographic mapping of the cortical ribbon in human vision with conventional MRI scanners. Nature 1993; 365: 150-153.

20. Toothell RBH, Reppas JB, Kwong KK et al. Functional analysis of human MT and related visual cortical areas using magnetic resonance imaging. J Neurosci 1995; 15: 3.215-3.230.

21. Sereno MI. Dale AM, Reppas JB et al. Borders of multiple visual areas in humans revelated by functional magnetic resonance imaging. Science 1995; 268: 889-893.

22. Engel SA, Glover GH, Wandell BA. Retinotopic organization in human visual cortex and the spatial precision of functional MRI. Cereb Cortex 1997; 7: 181-192.

23. Lai S, Hopkins AL, Haacke EM et al. Identification of vascular structures as a major source of signal contrast in high resolution 2D and 3D functional activation imaging of the motor cortex at 1.5T: preliminary re- sults. Magn Reson Med 1993; 30: 387-392.

24. Polyak S. Modern investigation of the visual pathways and centers. En: Kluver H, ed. The Vertebrate Visual System. Chicago: University of Chicago Press, 1957:163-203.

25. Polyak S. Clinical and pathoanatomical observations of cases with disturbances of the visual fields: En: Kluver H, ed. The Vertebrate Visual System. Chicago: University of Chicago Press. 1957; 695-755.

26. Horton JC, Hocking DR. Relative magnification of the central visual field representation in striate cortex of macaques and humans. Soc Neurosci Abstracts 1997; 23: 1945.

Documents

Representacion del campo visual en la corteza ... - …€¦ · Representacion del campo visual en la corteza occipital humana Correlacion entre imagenes de resonancia rnagnetica