Human prefrontal layer II interneurons in areas 46, 10 and 24 / Interneuronas de la lámina II en las áreas prefrontales 46, 10 y 24 del humano

Background: Prefrontal cortex (PFC) represents the highest level of integration and control of psychic and behavioral states. Several dysfunctions such as autism, hyperactivity disorders, depression, and schizophrenia have been related with alterations in the prefrontal cortex (PFC). Among the cortical layers of the PFC, layer II shows a particular vertical pattern of organization, the highest cell density and the biggest non-pyramidal/pyramidal neuronal ratio. We currently characterized the layer II cytoarchitecture in human areas 10, 24, and 46. Objective: We focused particularly on the inhibitory neurons taking into account that these cells are involved in sustained firing (SF) after stimuli disappearance. Methods: Postmortem samples from five subjects who died by causes different to central nervous system diseases were studied. Immunohistochemistry for the neuronal markers, NeuN, parvalbumin (PV), calbindin (CB), and calretinin (CR) were used. NeuN targeted the total neuronal population while the rest of the markers specifically the interneurons. Results: Cell density and soma size were statically different between areas 10, 46, 24 when using NeuN. Layer II of area 46 showed the highest cell density. Regarding interneurons, PV+-cells of area 46 showed the highest density and size, in accordance to the proposal of a dual origin of the cerebral cortex. Interhemispheric asymmetries were not identified between homologue areas. Conclusion: First, our findings suggest that layer II of area 46 exhibits the most powerful inhibitory system compared to the other prefrontal areas analyzed. This feature is not only characteristic of the PFC but also supports a particular role of layer II of area 46 in SF. Additionally, known functional asymmetries between hemispheres might not be supported by morphological asymmetries.

Antecedentes: La corteza prefrontal (CPF) representa el nivel más alto de integración y control de funciones psíquicas y comportamentales. Varias patologías como autismo, desórdenes de hiperactividad, depresión y esquizofrenia se han relacionado con alteraciones de la CPF. La lámina II de las áreas que constituyen la CPF posee un patrón de organización vertical, una alta densidad celular y la mayor proporción de neuronas no-piramidal/piramidal. Sin embargo, la distribución del componente inhibitorio en estas regiones no se ha descrito. Objetivo: En el presente estudio nos propusimos caracterizar la lámina II de las áreas 10, 24 y 46 del humano, particularmente su componente inhibitorio teniendo en mente su participación en procesos de actividad sostenida relevantes cuando desaparece el estímulo. Métodos: Se utilizaron muestras de cinco sujetos que fallecieron por causas diferentes a enfermedades del sistema nervioso. Se tomaron secciones de las áreas 10, 24 y 46 de Brodmann y se procesaron con los anticuerpos contra NeuN para determinar la población neuronal total y contra Parvalbumina (PV), Calbindina (CB) y Calretinina (CR) para analizar la población de interneuronas. Resultados: Los resultados no mostraron diferencias interhemisféricas entre las áreas. Sin embargo, las tres áreas seleccionadas son significativamente diferentes entre sí en todos los parámetros analizados. El área 46 posee la mayor densidad y tamaño de interneuronas positivas para PV. Conclusiones: La ausencia de asimetrías morfológicas no permite explicar las asimetrías funcionales. La lámina II del área 46 posee el sistema inhibitorio más poderoso. Teniendo en cuenta la arquitectura modular de las capas supragranulares, este sistema inhibitorio subyace a la actividad sostenida, eje fundamental de la memoria operativa.

Neuronas inmunoreactivas a parvalbúmina y calbindina en la corteza prefrontal dorsolateral de sujetos humanos / Neurons inmunoreaction to parvalbúmine and calbindine in the bark prefrontal of human fellows

Introducción. La regiones intermedias de los giros superior y frontal medio o corteza frontal dorso lateral, correspondientes con las áreas 9,46 y 9/46 de Brodman, desempeñan un papel sustancial en la memoria operativa. Estas zonas evolucionan en su composición celular, involucrando tipos neuronales característicos, asociados con aspectos particulares del procesamiento de la información. Objetivo. Presentar algunos resultados del programa de investigación sobre corteza prefrontal realizado por el centro de estudios cerebrales de la Universidad del valle. Material y Métodos. Después de una revisión sucinta sobre la organización y función de la región prefrontal de la corteza cerebral; se realizó un estudio inmuno-histológico para las proteínas ligadoras de calcio calbindina y parvalbumina en biopsias de corteza cerebral prefrontal de 10 sujetos. Se utilizó un registro fotográfico digital de imágenes a través del microscopía de luz y en él un conteo semiautomático para las células marcadas. Se analizaron los resultados según edad, localización laminar y hemisferio cerebral (derecho-izquierdo). Resultados. Las muestras procesadas para calbindina mostraron una mayor densidad de células, en comparación con la marcadas para parvalbúmina, éstas a su vez mostraron un marcación mas uniforme. La marcación fue más regular e intensa en la capas supragranulares. Existe una mayor frecuencia de células reactivas para parvalbúmina en la región supragranular derecha y para calbindina en la infragranular derecha. Conclusiones. La región prefrontal del hemisferio cerebral derecho presenta mayor frecuencia y densidad celular que su homólogo izquierdo para las células reactivas a los dos marcadores. Esta asimetría correspondería a las diferencias en el procesamiento de información y a una mayor capacidad del hemisferio izquierdo para procesar información organizada en forma semántica