El giro dentado está formado por la fascia dentata o giro dentado propiamente dicho, y el hilus. Se le considera la primera etapa del circuito trisináptico intrahipocampal, ya que es éste el que recibe la mayoría de las conexiones de la corteza entorrinal, que envia información sensorial de distintos tipos (figura 22, 26) (Freund y Buzsaki, 1996).
1.1.1. Histología del giro dentado
Capa molecular. Junto a la fisura hipocampal, contiene los árboles dendríticos de las células granulares, así como diversos tipos de interneuronas (Amaral y Witter, 1995).
Capa granular o estrato granular. Adyacente a la capa molecular, está formada por las células principales del giro dentado, las células granulares, que se agrupan en 4-8 filas densamente empaquetadas. Junto con la capa molecular forman una V o U (dependiendo de la posición septo- temporal), con el hilus en su interior. La parte de la U adyacente a la región CA1 del hipocampo se la conoce como suprapiramidal, y la parte opuesta se la denomina infrapiramidal. A lo largo de la superficie de la capa granular se encuentran otros tipos de células, la mayoría de ellos interneuronas inhibidoras (Amaral y Witter, 1995).
Hilus o capa polimórfica. Delimitada a un lado por la región CA3 del hipocampo, y englobada por la U que forma la capa granular, su principal componente celular son las células musgosas, aunque también presenta otros tipos celulares minoritarios. Contiene también las dendritas de las células musgosas y los colaterales axónicos de las fibras musgosas (los axones de las células granulares) (Amaral y Witter, 1995).
1.1.2. Tipos celulares en el giro dentado
Células granulares. Son las células principales del giro dentado, y se sitúan en la capa granular. Con un soma pequeño (8-12 µm de diámetro), presentan dos árboles dendríticos, orientados radialmente y con elevada densidad de espinas, que se extienden hasta la fisura hipocampal y ocupan toda la extensión de la capa molecular. Los axones de las células granulares se llaman fibras musgosas, y surgen del polo del soma opuesto a las dendritas; conectan con las dendritas proximales de las células piramidales de la región CA3 del hipocampo, formando botones sinápticos característicos por su gran tamaño y conocidos como terminales musgosos. Los terminales musgosos se concentran en el estrato lúcido de la región CA3 (Amaral y Witter, 1995; Freund y Buzsaki, 1996).
Células musgosas. Situadas en el hilus, donde son el tipo celular mayoritario, presentan elevada densidad de dendritas espinosas, así como excrecencias espinosas en el soma y en el tramo proximal del árbol dendrítico. Las dendritas quedan recluidas en el hilus y, aunque ocasionalmente alcancen las capas granular y molecular, virtualmente nunca invaden la región CA3 del hipocampo. El axón sinapsa con el tercio interno de las dendritas de las células granulares, situadas en la capa molecular del giro dentado, siendo la inervación tanto ipsilateral como contralateral; las fibras contralaterales de las células musgosas forman la proyección comisural del giro dentado (Amaral y Witter, 1995). Existe un debate acerca de si se considera a las células musgosas como neuronas piramidales desplazadas y posteriormente modificadas, ya que comparten características electrofisiológicas y neuroquímicas con las células piramidales de la CA3c (zona de la CA3 más próxima al giro dentado) (Frotscher et al., 1991).
Otros tipos celulares. Están presentes en las tres capas del giro dentado, y son considerados minoritarios en cuanto a número de células y tipo de conexiones establecidas (Amaral y Witter, 1995; Freund y Buzsaki, 1996). Muchos de ellos tienen en común la expresión de GABA como neurotransmisor y por lo tanto funcionan como interneuronas inhibidoras; serán tratados con detalle más adelante.
1.1.3. Conexiones en el giro dentado
Conexiones aferentes:
− La proyección asociacional/comisural parte de las células musgosas presentes en la capa polimórfica del giro dentado, y sus axones inervan el tercio interior de la capa molecular y sinapsan con las dendritas de las células granulares. Es una proyección glutamatérgica, y se la llama asociacional/comisural porque contiene axones tanto ipsilaterales (asociacionales) como contralaterales (comisurales), y una misma célula musgosa puede contribuir a la vez a ambos componentes de la proyección. Además de las células granulares, las células GABAérgicas en cesto presentes en la capa molecular son también diana de los axones de las células musgosas del hilus (Amaral y Witter, 1995; Freund y Buzsaki, 1996).
− La proyección de la vía perforante constituye la principal entrada del giro dentado. Los axones de esta conexión se originan principalmente en la capa II de la corteza entorrinal y sus terminaciones quedan restringidas en los dos tercios superficiales de la capa molecular del giro dentado (Amaral y Witter, 1995).
− El giro dentado recibe la conexión del septum, que tiene su origen en el núcleo medio y en el núcleo de la banda diagonal de broca, y termina en todas las regiones de la formación hipocampal, pero de manera prominente en el giro dentado; en éste la conexión septal inerva de manera robusta el hilus (donde las terminaciones se concentran en una estrecha banda infragranular) y más débilmente la capa molecular (Amaral y Witter, 1995)
− El giro dentado recibe una importante proyección del hipotálamo, principalmente de la región supramamilar, que inerva densamente una estrecha franja de la capa molecular, situada justo por encima de la capa granular (Amaral y Witter, 1995).
− El giro dentado recibe una importante entrada de fibras noradrenérgicas y serotoninérgicas, que parten, respectivamente, del núcleo pontino locus coeruleus, y de varios lugares del núcleo del raphe. Ambas conexiones inervan el hilus del giro dentado, aunque las terminaciones serotoninérgicas tienden a concentrarse justo por debajo de la capa molecular. También existe una conexión dopaminérgica procedente del área tegmental ventral, aunque minoritaria y de difusa distribución (Amaral y Witter, 1995).
Conexiones Eferentes. El giro dentado establece una única proyección extrínseca: la formada por las fibras no-mielinizadas de las células granulares llamadas fibras musgosas, que sinapsan con las neuronas piramidales de la región CA3 del hipocampo. Por el camino, colaterales de las fibras musgosas inervan la capa polimórfica del giro dentado y contactan con las dendritas de las células musgosas, así como con interneuronas y otros tipos celulares (Amaral y Witter, 1995).