Putamen
El putamen es una estrechura del cerebro que se sitúa justo en la región media del encéfalo. Juntamente con el núcleo caudado forma una región subcortical del prosencéfalo conocida como cuerpo estriado.
Por otro lado, el putamen conforma otra estructura importante del encéfalo. En conjunto con el globo pálido constituye el núcleo extraventricular del cuerpo estriado o núcleo lenticular.
Así pues, el putamen es uno de los tres núcleos principales de los ganglios basales del cerebro, y a la vez, forma dos estructuras secundarias a través de la unión con dos núcleos diferentes.
A nivel funcional destaca por participar principalmente en el control motor del cuerpo. Concretamente, parece estar especialmente involucrado en la ejecución de movimientos voluntarios específicos.
Características del putamen
El putamen es una estructura cerebral que se ubica justo en el centro del encéfalo. La conexión que establece con el núcleo caudado constituye el cuerpo estriado, mientras que su unión con el globo pálido da lugar el núcleo lenticular.
Etimológicamente, la palabra putamen proviene del latín y hace referencia a algo que cae cuando se poda. Concretamente, el término putamen proviene de “putare” que significa podar.
Destaca por resultar uno de los núcleos principales de los ganglios basales del cerebro. Estos ganglios conforman un grupo de masas de sustancia gris que se ubican entre las vías ascendentes y descendentes de sustancia blanca del encéfalo.
Así pues, el putamen es una pequeña región referente al telencéfalo, la estructura encefálica más superior del cerebro. Esta región se encarga principalmente del control motor del cuerpo, pero investigaciones recientes le han relacionado con otro tipo de funciones.
El funcionamiento del putamen en conjunto con la conexión que establece con otros núcleos del cuerpo estriado, podrían desempeñar un papel importante en procesos como el aprendizaje o la regulación emocional.
Funciones
El putamen presenta tres funciones principales: el control del movimiento, el aprendizaje por refuerzo y la regulación de los sentimientos de amor y odio. Mientras las dos primeras actividades están altamente evidenciadas, la tercera resulta únicamente una hipótesis en la actualidad.
Por lo que respecta el movimiento, el putamen no constituye una estructura especializada en funciones motoras. No obstante, la estrecha relación que guarda con otras regiones como el núcleo caudado o accumbens, hace que participe en este tipo de actividades.
Por otro lado, muchos estudios han puesto de manifiesto que el putamen es una estructura que juega un papel importante en diferentes tipos de aprendizaje. Los principales son el aprendizaje por reforzamiento y el aprendizaje de categorías.
Finalmente, un estudio reciente llevado a cabo por el laboratorio de neurobiología de la Universidad de Londres ha postulado que el putamen participa en la regulación y desarrollo de los sentimientos de amor y odio.
Circuito del putamen
El circuito del putamen es una vía motora que pertenece a los núcleos basales. Determina una serie de conexiones establecidas por el putamen, las cuales parecen jugar un papel especialmente importante en la ejecución de movimientos aprendidos.
De hecho, este circuito del putamen se conoce también como circuito motor, ya que resulta el sistema de conexión neuronal que se responsabiliza de programas motores de acuerdo al contexto.
No obstante, este circuito no se inicia en el putamen, sino en la corteza cerebral. Específicamente, tiene su comienzo en las áreas pre-motora, suplementaria, motora primaria y somato-sensoriales del córtex cerebral.
Estas estructuras superiores proyectan fibras nerviosas glutamatérgicas al putamen y, por lo tanto, establecen conexión con dicho núcleo del cuerpo estriado. Esta proyección de fibras se ejecuta a través de dos canales principales: la vía directa y la vía indirecta.
La vía directa del circuito finaliza en el globo pálido interno y en la sustancia negra reticular. Estas estructuras proyectan fibras nerviosas hacia el tálamo y devuelven la información a la corteza, formando así un circuito de retroalimentación.
En la vía indirecta en cambio, el putamen manda información al pálido externo y esta estructura se encarga de proyectar las fibras hacia el núcleo subtalámico. Posteriormente, el núcleo subtalámico proyecta hacia el pálido interno y la sustancia negra reticular. Finalmente, la información es devuelta a través del tálamo.
Funcionamiento
El putamen se caracteriza por presentar una actividad de retroalimentación con la corteza cerebral. Es decir, recoge información perteneciente de estas estructuras cerebrales y, posteriormente, la vuelve a enviar.
No obstante, esta conexión no la realiza de forma directa sino que proyecta las fibras nerviosas hacía otras estructuras antes de que estas lleguen a la corteza motora. De la misma forma, cuando el córtex cerebral proyecta hacia el putamen, la información pasa previamente por otras regiones encefálicas.
En este sentido, a través de la vía directa, el putamen conecta con la corteza cerebral mediante el globo pálido interno, el tálamo y la sustancia negra reticular. En la vía indirecta hace lo propio a través del núcleo subtalámico, el pálido interno y la sustancia negra reticular.
Las dos vías de conexión funcionan en paralelo y se oponen entre sí. Es decir, la activación de la vía directa reduce la función inhibitoria del pálido interno y la sustancia negra reticular al tálamo, el cual se desinhibe y manda más información excitadora a la corteza.
Por contrapartida, la activación de la vía indirecta incrementa la actividad del núcleo subtalámico y, por lo tanto, la salida inhibidora del pálido interno y la sustancia negra reticular. En este caso, se disminuye la actividad del tálamo y se manda menos información a la corteza.
Enfermedades asociadas
El putamen parece ser una estructura cerebral implicada en un gran número de patologías. De todas ellas, la más asociada a su funcionamiento es la enfermedad de Parkinson.
Así mismo, otras alteraciones como el deterioro cognitivo originado en la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Huntington, la demencia por cuerpos de Lewy, la esquizofrenia, la depresión, el síndrome de tourette o el TDAH también podrían, en algunos casos, estar asociadas con el funcionamiento de esta estructura cerebral.
Referencias
- Parent, André.”The History of the Basal Ganglia: The Contribution of Karl Friedrich Burdach”. Neuroscience & Medicine. 03 (04): 374–379.
- Packard MG; Knowlton BJ (2002). “Learning and memory functions of the Basal Ganglia”.Annu Rev Neurosci. 25 (1): 563–93.