What is STG in neuroscience?

El Giro Temporal Superior: Eje Sensorial y Lingüístico

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En la compleja arquitectura del cerebro humano, cada región desempeña un papel especializado, contribuyendo a la sinfonía de nuestras funciones cognitivas. Entre estas áreas, el lóbulo temporal, situado estratégicamente detrás de las orejas, es fundamental para procesos tan diversos como la audición, la memoria y el lenguaje. Dentro de este lóbulo, una estructura particularmente importante es el Giro Temporal Superior, conocido por sus siglas en inglés como STG (Superior Temporal Gyrus).

What is STG in neuroscience?
The superior temporal gyrus (STG) is an area that encompasses primary auditory cortex and association regions important for the elaboration of auditory inputs necessary for both language and music processing.

El STG no es solo una parte más de la corteza cerebral; es un centro neurálgico donde la información sensorial, especialmente la auditiva, comienza a ser interpretada y donde se asientan componentes cruciales para la comprensión del lenguaje. Su intrincada red de conexiones y las áreas funcionales que alberga lo convierten en un objeto de estudio fascinante en neurociencia, revelando cómo transformamos las ondas sonoras en significado y cómo integramos esta información con otros aspectos de nuestra percepción y cognición social.

Índice de Contenido

¿Qué es el Giro Temporal Superior (STG)?

El Giro Temporal Superior (STG) es una de las circunvoluciones principales que componen el lóbulo temporal del cerebro humano. Se encuentra en la parte lateral de la cabeza, aproximadamente por encima del oído externo. Es la más superior de las tres (o a veces dos) circunvoluciones temporales. Su ubicación lo sitúa en una posición privilegiada para recibir y procesar información del sistema auditivo.

Anatómicamente, el STG está delimitado por surcos que lo separan de las estructuras cerebrales adyacentes. Internamente, contiene áreas de vital importancia funcional que son esenciales para nuestra interacción con el entorno auditivo y lingüístico.

Anatomía Funcional del STG

El STG alberga varias estructuras cerebrales clave, cada una con roles específicos pero interconectados:

La Corteza Auditiva Primaria

Una de las funciones más reconocidas del STG es albergar la corteza auditiva primaria, a menudo ubicada en una pequeña región dentro del STG llamada giro de Heschl. Esta área es la primera estación cortical donde se procesan los sonidos que llegan desde los oídos. La corteza auditiva primaria tiene una organización tonotópica, lo que significa que las diferentes frecuencias de sonido se mapean de manera precisa en ubicaciones específicas dentro de esta área. Esta organización es análoga al mapa homuncular que se encuentra en la corteza motora primaria, donde diferentes partes del cuerpo están representadas espacialmente.

Más allá del procesamiento inicial de frecuencia, algunas áreas del STG están especializadas en procesar combinaciones más complejas de frecuencias, así como en detectar cambios en la amplitud o frecuencia del sonido. Esto permite una percepción auditiva más rica y matizada, fundamental para distinguir diferentes tipos de sonidos, desde el habla hasta la música y los ruidos ambientales.

El Área de Wernicke

Otra estructura crucial localizada en el STG, típicamente en el hemisferio izquierdo en la mayoría de las personas, es el Área de Wernicke. Esta área es un componente principal del circuito cerebral del lenguaje y está fundamentalmente involucrada en la comprensión del lenguaje hablado y escrito. Mientras que otras áreas del cerebro pueden estar más relacionadas con la producción del habla, el Área de Wernicke es vital para dar sentido a las palabras y frases que escuchamos o leemos.

El daño al Área de Wernicke puede resultar en un tipo de afasia conocida como afasia receptiva o de Wernicke, donde la persona tiene dificultades significativas para comprender el lenguaje, aunque su capacidad para hablar puede estar relativamente preservada (aunque el habla a menudo carece de significado).

Otras Funciones del STG

Además de su rol prominente en el procesamiento auditivo y del lenguaje, el STG también ha sido implicado como una estructura crítica en la cognición social. Aunque la información proporcionada se centra más en los aspectos sensoriales y lingüísticos, esta mención sugiere una función más amplia en cómo procesamos la información social, lo que podría incluir la interpretación de señales vocales no lingüísticas o la integración de información auditiva con otros tipos de información social.

Los Tractos Intralobulares Temporales: Conectando el STG

Para que las diferentes áreas funcionales dentro del lóbulo temporal, incluido el STG, trabajen de manera coordinada, existen intrincados sistemas de fibras de materia blanca que las conectan. Estos son los tractos intralobulares temporales. La información proporcionada describe varios de estos tractos, agrupándolos según su orientación en vías longitudinales y verticales.

El Fascículo Longitudinal Temporal (TLF)

El Fascículo Longitudinal Temporal (TLF) es un sistema de fibras que conecta regiones anteriores y posteriores de los giros temporales superior, medio e inferior. Se describe como compuesto por fibras cortas y largas.

Where is the STG located in the brain?
The superior temporal gyrus (STG) is one of three (sometimes two) gyri in the temporal lobe of the human brain, which is located laterally to the head, situated somewhat above the external ear.
  • TLF I: Esta es la rama más dorsal y corre dentro de la materia blanca del propio STG. Forma una cadena de conexiones que se originan en el giro de Heschl (parte de la corteza auditiva primaria) y se extienden tanto hacia adelante (hacia el planum polare) como hacia atrás (hacia el planum temporale). Las fibras más largas conectan directamente las regiones posteriores y anteriores del STG.
  • TLF II: Este es un tracto más grande en comparación con el TLF I y sus fibras se encuentran principalmente dentro de los giros temporales medio e inferior.

La visualización de estas fibras ha sido desafiante históricamente, a menudo confundiéndose con partes de otros tractos como el MLF (fascículo longitudinal medio) o el ILF (fascículo longitudinal inferior) en estudios de primates. Sin embargo, la tractografía en humanos ha permitido una mejor identificación y comprensión de estos fascículos.

Un hallazgo interesante es una asimetría significativa hacia la izquierda para el TLF I en humanos, pero no para el TLF II. Esta lateralización del TLF I se alinea con la dominancia del hemisferio izquierdo para el lenguaje y el procesamiento auditivo detallado.

El Tracto Vertical Temporal (TVT)

Otro tracto intralobular importante es el Tracto Vertical Temporal (TVT). Este tracto está compuesto por densas fibras en forma de 'U' que conectan el STG con el Giro Temporal Medio (MTG). Se arquea por debajo del surco temporal superior y parece estar presente solo en la región temporal más posterior.

El TVT muestra una característica notable: los análisis comparativos sugieren que está ausente en el cerebro del mono, mientras que en humanos es un tracto lateralizado hacia la izquierda. Esto lo convierte en un candidato clave para ser una conexión intrínseca importante dentro del Área de Wernicke, que, como mencionamos, se encuentra típicamente en el STG posterior izquierdo. Su presencia y lateralización en humanos sugieren un papel evolutivamente relevante en las capacidades lingüísticas humanas.

El Fusilum (Contexto)

Aunque no está directamente dentro del STG, el fusilum es otro sistema de fibras intrínsecas en la cara ventral del lóbulo temporal, conectando diferentes regiones del giro fusiforme. Se menciona como un sistema central para el procesamiento de palabras y caras, con especialización hemisférica (izquierda para palabras, derecha para caras). Se incluye aquí como parte del panorama de las complejas conexiones dentro del lóbulo temporal que trabajan conjuntamente en la percepción y el reconocimiento de objetos complejos.

El STG y las Corrientes de Procesamiento Sensorial: La Vía Ventral

La existencia de estos tractos intralobulares temporales en humanos, especialmente el TLF I y II, está en línea con modelos previamente propuestos de 'corrientes duales' para el procesamiento visual y auditivo. Estos modelos, basados en experimentos con animales y aplicados a la cognición humana, postulan que existen dos vías principales para procesar la información sensorial:

  • Corriente Ventral: Compuesta por áreas corticales que procesan información sensorial (visual y auditiva) para la identificación de objetos. Es la vía del 'qué'.
  • Corriente Dorsal: Especializada en la localización espacial de objetos y sonidos. Es la vía del 'dónde'.

En el cerebro del mono, las áreas de las corrientes ventrales auditivas y visuales se distribuyen a lo largo de la corteza de los giros temporales superior e inferior y el surco temporal superior. El concepto de 'corriente' implica una red de neuronas especializadas, segregadas espacialmente en áreas corticales, pero recíprocamente conectadas por fibras de corto y largo alcance.

El objetivo general de las corrientes ventrales es transformar la información sensorial cruda (luz y sonido) que entra en nuestros órganos de percepción en una representación coherente de los objetos que la generaron. Se trata de transformar representaciones sensoriales locales en perceptos multisensoriales.

Se sugiere que en humanos, las fibras del TLF desempeñan un papel similar a las conexiones descritas en monos. Específicamente, el TLF I mediaría las conexiones recíprocas dentro de las áreas de la corriente ventral auditiva, mientras que el TLF II tendría una función similar para la corriente ventral visual. Por lo tanto, el TLF sería responsable del flujo de información sensorial necesario para transformar perceptos auditivos y visuales locales en representaciones globales.

Este flujo de información requiere mecanismos neuronales como el procesamiento jerárquico y la sensibilidad a la combinación. Estos mecanismos transforman la percepción tonotópica (en el caso auditivo, en el STG) o retinotópica (en el caso visual) en áreas sensoriales tempranas en representaciones semánticas más complejas en el lóbulo temporal anterior.

Lateralización Hemisférica y el STG

La asimetría hacia la izquierda observada en el TLF I y el TVT en humanos es un punto crucial. La lateralización del cerebro, donde cada hemisferio se especializa en ciertas funciones, es bien conocida, especialmente en lo que respecta al lenguaje. En la gran mayoría de las personas, el hemisferio izquierdo es el dominante para el lenguaje, albergando áreas clave como el Área de Wernicke (en el STG) y el Área de Broca (en el lóbulo frontal).

La lateralización hacia la izquierda del TLF I, que conecta áreas dentro del STG, y del TVT, que conecta el STG posterior con el MTG y parece ser una conexión intrínseca del Área de Wernicke, subraya la importancia de estas vías para las funciones lingüísticas del hemisferio izquierdo. Mientras tanto, el lóbulo temporal no dominante (típicamente el derecho) está más involucrado en el procesamiento de información no verbal, como la visuo-espacial y la música, aunque el STG derecho también procesa aspectos del sonido.

What does the superior temporal lobe do?
They are most commonly associated with processing auditory information and with the encoding of memory. The temporal lobes are also believed to play an important role in processing affect/emotions, language, and certain aspects of visual perception.

Implicaciones Clínicas: Daño en el STG y sus Vías

El daño a las áreas dentro del STG o a los tractos que lo conectan puede tener consecuencias significativas en la percepción sensorial y las funciones cognitivas.

  • Daño al STG: Dada la presencia de la corteza auditiva primaria, el daño puede causar dificultades en el procesamiento del sonido. Si el daño afecta al Área de Wernicke (típicamente en el hemisferio izquierdo), el resultado puede ser afasia receptiva, con serios problemas para comprender el lenguaje hablado y escrito.
  • Daño al TLF I: La tractografía ha demostrado daño al TLF I en pacientes con sordera pura para las palabras debido a un accidente cerebrovascular. Esta condición se caracteriza por una incapacidad para comprender el lenguaje hablado, a pesar de que la audición de sonidos no verbales y la capacidad de hablar pueden estar relativamente intactas. Esto refuerza el papel del TLF I en el procesamiento auditivo específico del lenguaje dentro del STG.
  • Daño al TLF I y II: En pacientes con afasia progresiva primaria, las anormalidades en el TLF I y II se correlacionan con dificultades en la comprensión de palabras individuales y la denominación de objetos, aunque no necesariamente con la comprensión de oraciones completas. Esto sugiere roles diferenciados para estos tractos en el procesamiento léxico y semántico.
  • Daño al TVT: Dado que el TVT parece ser una conexión intrínseca del Área de Wernicke en el hemisferio izquierdo, su daño probablemente se correlaciona con la gravedad de los déficits de comprensión auditiva y escrita que caracterizan a las afasias posteriores (como la afasia de Wernicke).
  • Daño al Lóbulo Temporal (General): Un daño más amplio en el lóbulo temporal, que puede afectar al STG y otras áreas, puede resultar en una gama más amplia de problemas, incluyendo:
    • Dificultad para comprender palabras habladas (Afasia Receptiva).
    • Alteración en la atención selectiva a lo que vemos y oímos.
    • Dificultad en la identificación y categorización de objetos.
    • Dificultad para aprender y retener nueva información.
    • Memoria factual y a largo plazo deteriorada.
    • Habla persistente.
    • Dificultad para reconocer caras (Prosopagnosia).
    • Alteración del interés sexual.
    • Alteraciones emocionales (por ejemplo, comportamiento agresivo).

Estos ejemplos clínicos ilustran vívidamente la importancia funcional del STG y las vías que lo conectan, destacando cómo el daño a estas estructuras puede desorganizar aspectos fundamentales de la percepción sensorial, el lenguaje y la cognición.

Tabla Comparativa de Tractos Temporales Clave

Para resumir las características de los tractos intralobulares temporales mencionados:

TractoUbicación PrincipalConectaCorriente Asociada (Sugerida)Lateralización en HumanosClínica Asociada al Daño
TLF IDentro del STGRegiones anteriores y posteriores del STGVentral AuditivaSignificativa hacia la IzquierdaSordera pura para las palabras, Déficits en comprensión de palabras (Afasia)
TLF IIDentro del MTG y ITGRegiones anteriores y posteriores del MTG/ITGVentral VisualNo significativoDéficits en comprensión de palabras y denominación (Afasia)
TVTEntre STG y MTG (posterior)STG Posterior y MTG PosteriorIntrínseca a Wernicke (Auditivo/Lenguaje)Hacia la IzquierdaDéficits severos en comprensión auditiva y escrita (Afasia Posterior)
FusilumDentro del Giro Fusiforme (Ventral)Regiones dentro del Giro FusiformeVentral (Palabras/Caras)Izquierda (Palabras), Derecha (Caras)Alexia, Prosopagnosia Asociativa

Preguntas Frecuentes sobre el STG

Aquí respondemos algunas preguntas comunes sobre el Giro Temporal Superior:

¿Qué significa STG en neurociencia?

STG son las siglas en inglés de Superior Temporal Gyrus, que se traduce como Giro Temporal Superior. Es una de las principales circunvoluciones del lóbulo temporal del cerebro humano.

¿Dónde se encuentra el Giro Temporal Superior en el cerebro?

Se localiza en el lóbulo temporal, en la parte lateral de la cabeza, aproximadamente por encima del oído externo. Es la circunvolución más superior de este lóbulo.

¿Cuál es la función principal del STG?

Sus funciones principales incluyen el procesamiento de la información auditiva (alberga la corteza auditiva primaria) y la comprensión del lenguaje (alberga el Área de Wernicke en la mayoría de las personas). También se ha implicado en la cognición social.

¿Qué es el Área de Wernicke y por qué es importante?

El Área de Wernicke es una región dentro del STG, típicamente en el hemisferio izquierdo, que es esencial para la comprensión del lenguaje hablado y escrito. El daño a esta área puede causar una incapacidad severa para entender el lenguaje (afasia receptiva).

¿Qué son los tractos intralobulares temporales?

Son sistemas de fibras nerviosas (materia blanca) que conectan diferentes regiones dentro del mismo lóbulo temporal. Incluyen el Fascículo Longitudinal Temporal (TLF) y el Tracto Vertical Temporal (TVT), que conectan áreas del STG con otras partes del lóbulo temporal y son cruciales para la comunicación entre estas regiones funcionales.

¿Qué sucede si el STG o sus vías se dañan?

El daño puede resultar en una variedad de déficits, dependiendo de la ubicación y extensión. Los problemas pueden incluir dificultades en el procesamiento auditivo, sordera pura para las palabras, afasia (problemas de comprensión del lenguaje), dificultades en el reconocimiento de objetos o caras, y problemas de memoria.

Conclusión

El Giro Temporal Superior es una región cerebral de inmensa importancia para nuestra capacidad de percibir y comprender el mundo que nos rodea, especialmente a través del sonido y el lenguaje. Desde el procesamiento inicial de frecuencias en la corteza auditiva primaria hasta la compleja interpretación del significado en el Área de Wernicke, el STG es un componente esencial del lóbulo temporal.

Los tractos intralobulares como el TLF I y el TVT proporcionan las autopistas de comunicación que permiten que estas áreas trabajen juntas, integrando información sensorial y contribuyendo a funciones cognitivas superiores. El estudio continuo del STG y sus conexiones, facilitado por técnicas como la tractografía, sigue revelando la sofisticación de la organización cerebral y la base neural de nuestras capacidades perceptivas y lingüísticas, así como las devastadoras consecuencias que pueden surgir cuando estas estructuras son dañadas.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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