Ganglios basales: funciones, anatomía y patologías
Los ganglios basales o núcleos basales son núcleos cerebrales que se encuentran dentro del telencéfalo caracterizados por ser acumulaciones de neuronas nerviosas. Se ubicación es en la base del cerebro, donde permiten conectar regiones inferiores con superiores.
Los ganglios basales están formados por diversos núcleos: núcleo caudado, putamen, globo pálido, núcleo lenticular, núcleo accumebns, cuerpo estriado, cuerpo neoestriado, amígdala cerebral y sustancia negra.
Estas estructuras neuronales forman un circuito de núcleos que se encuentran interconectados entre sí. Las principales funciones que realizan se encuentran relacionadas con la iniciación y la integración del movimiento.
Los ganglios basales reciben información tanto de la corteza cerebral (por arriba) como del tronco del encéfalo (por abajo). Así mismo, procesan y proyectan información hacía ambas estructuras cerebrales.
Los distintos núcleos de los ganglios basales se catalogan y se categorizan en función de su anatomía, sus mecanismos de actuación y las funciones que realizan.
Índice del artículo
- 1 Características de los ganglios basales
- 2 Funciones
- 3 Vías de asociación
- 4 Enfermedades relacionadas
- 5 Referencias
Los ganglios basales son grandes estructuras neuronales subcorticales que forman un circuito de núcleos que intercambian información de forma continua.
Así mismo, estas estructuras cerebrales que se encuentran en la base del cerebro, permiten conectar las regiones inferiores (el tronco del encéfalo y la médula espinal), con las regiones superiores (corteza cerebral).
Anatómicamente, los ganglios basales están formados por masas de sustancia gris del telencéfalo, cuyas fibras se dirigen directamente hacia la columna vertebral y enlazan con el centro motor supraespinal.
Estas estructuras se asocian con el desempeño de movimientos voluntarios realizados de forma inconsciente por el sujeto. Es decir, esos movimientos que involucran al cuerpo entero en tareas rutinarias y cotidianas.
Los ganglios basales se sitúan sobre una zona que se conoce como cuerpo estriado. Consta de dos regiones de sustancia gris que se encuentran separadas un haz de fibras denominado cápsula interna.
Los ganglios basales están formados por diversos núcleos que constituyen un serie de células o conjuntos de neuronas bien delimitados. Cada núcleo basal se relaciona con una función distinta.
Los núcleos basales contienen tanto neuronas sensitivas como neuronas motoras y neuronas internunciales. Cada una de ellos realiza una serie de funciones determinadas y posee una anotomía y una estructura específica.
Los núcleos basales referentes a los ganglios basales son: el núcleo caudado, el núcleo putamen, el globo pálido, el núcleo lenticular, el núcleo accumbens, el cuerpo estriado, el cuerpo neostriado, el cuerpo amigdaliano y la sustancia negra.
A continuación se explican los núcleos que forman parte de los ganglios basales y sus funciones:
Núcleo caudado
El núcleo caudado es una región que se localiza en la profundidad de los hemisferios cerebrales. Este núcleo participa principalmente en la modulación del movimiento de una forma indirecta. Es decir, conectando los núcleos talámicos con la corteza motora.
Se caracteriza por presentar una forma de C con tres porciones. La primera de ellas constituye la cabeza del núcleo y está en contacto con los ventrículos laterales. Las otras dos porciones son el cuerpo y la cola del núcleo caudado.
Presenta una estrecha relación funcional con otro núcleo basal, el núcleo putamen. Así mismo, resulta una estructura cerebral ampliamente inervada por neuronas de dopamina, las cuales tienen su origen en el área tagmental ventral.
Cuando se describió la existencia del núcleo caudado, se postuló que esta región de los ganglios basales participaba únicamente en el control del movimiento voluntario. No obstante, recientemente se ha demostrado que el núcleo caudado también se encuentra involucrado en procesos de aprendizaje y memoria.
El núcleo putamen es una estructura que se encuentra situada en el centro del cerebro. Concretamente, se halla justo al lado del núcleo caudado.
Resulta uno de los tres núcleos principales de los núcleos basales del cerebro, los cuales se encargan mayormente del control motor del cuerpo. Es la porción más externa de los núcleos basales y parece jugar también un papel importante en el condicionamiento operante.
Finalmente, las últimas investigaciones acerca de esta estructura cerebral la relacionan con el desarrollo de sentimientos. Específicamente, se postula que el núcleo putamen podría intervenir en la aparición de sentimientos de amor y odio.
Junto al núcleo caudado y el núcleo putamen, el globo pálido es la tercera estructura principal de los núcleos basales. Se encarga de transmitir la información proyectada por los núcleos putamen y caudado hacía el tálamo.
Anatómicamente, se caracteriza por presentar una pared estrecha de la cuña, la cual se dirige en sentido medial del núcleo lenticular. Así mismo, se divide en dos porciones (porción interna y externa) a través de una lámina medular medial.
El núcleo lenticular, también conocido como núcleo extraventicular del cuerpo estriado, es una estructura que se encuentra debajo del núcleo caudado, en pleno centro oval.
Esta estructura no conforma un núcleo en sí, sino que hace referencia a la región anatómica constituida por la unión entre globo pálido y núcleo putamen.
Resulta un núcleo grande, ya que presenta unos cinco centímetros de longitud. Y sus funciones incluyen tanto las actividades desempañadas por el globo pálido y el núcleo putamen.
El núcleo accumbens es un grupo de neuronas del encéfalo ubicadas entre el núcleo caudado y la porción anterior del núcleo putamen. Así pues, resulta una estructura cerebral configurada por regiones específicas de los dos núcleos basales.
Forma parte de la región ventral del cuerpo estriado y desempeña actividades relacionadas con los procesos emocionales y la elaboración de sentimientos.
Concretamente, al núcleo accumbens se le atribuye una función importante de placer, incluyendo actividades como la risa o la experimentación de recompensa. Así mismo, también parece estar involucrado en el desarrollo de emociones como el miedo, la agresión, la adicción o el efecto placebo.
El cuerpo o núcleo estriado es una parte subcortical del prosencéfalo. Configura la principal vía de información hacia los ganglios basales, ya que se encuentra conectado con regiones importantes del cerebro.
El estriado dorsal se encuentra dividido por una sección de sustancia blanca conocida como cápsula interna, formando así dos sectores: el núcleo caudado y el núcleo lenticular, el cual a su vez está conformado por el globo pálido y el núcleo putamen.
Así pues, el cuerpo estriado se interpreta como una estructura referente a los ganglios basales que engloba una gran variedad de núcleos y regiones.
Presente neuronas espinosas medianas, neuronas de Deiter, interneuronas colinérgicas, interneuronas que expresan parvalbumina y catelcolaminas, e interneuronas que expresan somatostatina y dopamina.
El cuerpo neostriado es el nombre que recibe la estructura cerebral que incluye el núcleo caudado y el núcleo putamen.
Sus características se basan en las propios atributos de los dos núcleos basales. Así mismo, las funciones atribuidas al cuerpo neostriado se definen a través de las actividades llevadas a cabo por el núcleo caudado y el núcleo putamen.
El cuerpo amigdaliano, también conocido como complejo amigdaliano o amígdala cerebral, es un conjunto de núcleos de neuronas que se localizan en la profundidad de los lóbulos temporales.
Esta estructura forma parte del sistema límbico y realiza acciones vitales para el procesamiento y el almacenamiento de las reacciones emocionales. Así mismo, resulta una región básica del sistema de recompensa del cerebro y se encuentra relacionado con la adicción y el alcoholismo.
Dentro del complejo amigdaliano se pueden detectar un gran número de divisiones anatómicas. El grupo basolateral, el núcleo centromedial y el núcleo cortical son las más importantes.
Esta estructura permite conectar el hipotálamo, que proyecta información referente al sistema nervioso autónomo, con los núcleos reticulares, los núcleos del nervio trigémino facial, el área tagmental ventral, el locus coerelus y el núcleo tagmental laterodrosal.
Finalmente, las investigaciones más recientes ponen de manifiesto que el cuerpo amigdaliano es una estructura básica para la elaboración del aprendizaje emocional. Se encarga de modular la memoria y permite el desarrollo de la cognición social.
Finalmente, en los ganglios basales también se connotan amplias regiones de sustancia negra. La sustancia negra es una porción heterogénea del mesencéfalo y un elemento importante del sistema de los ganglios basales.
Presenta una parte compacta que contiene neuronas de color negro debido al pigmento neuromelanina, el cual incrementa con la edad. Así como una parte reticulada de densidad mucho menor.
La función de esta sustancia es compleja y parece encontrarse muy relacionada con el aprendizaje, la orientación, el movimiento y la oculomoción.
Los distintos núcleos que forman parte de los ganglios basales presentan múltiples conexiones tanto entre ellas como con otras estructuras cerebrañes. No obstante, la investigación acerca de los ganglios basales ha permitido establecer dos tipo de vías de asociación principales de esta estructura.
Concretamente, esta región del cerebro presentaría una vía de asociación directa y una vía de asociación indirecta. Cada una de ellas presenta un funcionamiento distinto y realiza actividades diferentes.
La vía directa de los ganglios basales se activa a través de receptores de dopamina tipo 1. Las neuronas espinosas medianas del estriado generan una inhibición gabaérgica, la cual inhibe el tálamo.
De este modo, la vía directa de los ganglios basales resulta excitadora y estimula la corteza frontal del cerebro. Cuando el estriado recibe proyecciones dopaminérgicas, activa la vía directa para estimular la corteza motora y producir el movimiento.
La vía indirecta de los ganglios basales presenta un funcionamiento totalmente contrario al de la vía directa. Esta suele encontrarse inhibida por las proyecciones dopaminérgicas a través de receptores de dopamina D2. Así pues, al encenderse inhibe la corteza frontal a través de proyecciones gabaérgicas.
Los ganglios basales realizan funciones importantes en el cerebro. De este modo, la alteración tanto de la anatomía como del funcionamiento de estas estructuras suele asociarse con la aparición de patologías.
De hecho, en la actualidad se han detectado varias enfermedades que se encuentran etiológicamente relacionadas con el estado de los ganglios basales. La mayoría de ellas son patologías graves y degenerativas.
Las principales enfermedades relacionadas con los ganglios basales son: la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington, la parálisis cerebral y el síndrome PAP.
La enfermedad de Parkinson es una patología degenerativa que se caracteriza por la presentación de temblores, rigidez muscular, dificultad en hacer movimientos rápidos y suaves, estar de pie o caminar.
Así mismo, a medida que avanza la patología, la enfermedad de Parkinson suele generar alteraciones anímicas, depresión, apatía, ansiedad, pérdida de memoria, deterioro cognitivo y demencia.
Suele aparecer durante la edad avanzada, aunque existen casos de inicio precoz. Esta enfermedad tiene su origen en la muerte de las células de la sustancia negra de los ganglios basales.
Las neuronas de esa región cerebral van deteriorándose y muriéndose de forma progresiva, y van provocando una paulatina pérdida de dopamina y melanina cerebral, hecho que motiva la aparición de los síntomas.
La enfermedad de Huntington también resulta una patología degenerativa. Se caracteriza por una pérdida de memoria progresiva y la aparición de movimientos extraños y bruscos conocidos como “corea”.
Resulta una enfermedad hereditaria, cuya etiología implica la muerte de neuronas del núcleo caudado. Suele empezar a los 30 años aunque puede iniciarse en cualquier edad.
En la actualidad no existe cura para esta enfermedad, ya que ninguna intervención ha conseguido erradicar el deterioro del núcleo caudado que origina la patología.
La parálisis cerebral provoca graves problemas motores, como por ejemplo la espasticidad, la parálisis o incluso la apoplejía del cuerpo.
La espasticidad se produce cuando los músculos del cuerpo están constantemente tensos, hecho que impide la adopción de movimientos y postura normales.
Esta enfermedad parece estar relacionada con la generación de un daño cerebral durante la gestación. Las causas pueden incluir infección fetal, toxinas medioambientales o falta de oxígeno, y los daños suelen afectar a los ganglios basales, entre otras estructuras del cerebro.
El síndrome PAP es una patología que se caracteriza por el desarrollo de una falta inusual de motivación.
Debido a la importancia del núcleo caudado en el desarrollo de este tipo de sentimientos, varios estudios apuntan que la etiología del trastorno se encuentra relacionada con alteraciones en el funcionamiento de esa región cerebral.
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