Los ganglios basales son un conjunto de núcleos de sustancia gris que se encuentran en la base del cerebro. Los ganglios basales participan en el control de la actividad motora, el aprendizaje, la memoria y las emociones. Algunos de los componentes principales de los ganglios basales son: el cuerpo estriado, que recibe información de la corteza cerebral; el núcleo caudado, que está relacionado con el procesamiento visual y cognitivo; el putamen, que interviene en el movimiento voluntario; y la sustancia negra, que produce dopamina
Función de los Ganglios Basales
Entre las funciones que desempeñan los ganglios basales se encuentran el control de los movimientos voluntarios, el aprendizaje y la memoria, la atención y la toma de decisiones. Junto con el cerebelo ejercen su influencia a través de sus conexiones a los centros motores. Ambos sistemas modulan y controlan la actividad motora que inicia la corteza cerebral consiguiendo una planificación, inicio, coordinación, guía y terminación apropiados de los movimientos voluntarios.
Procesan la información indirectamente, por lo que reciben información de la corteza y la devuelven a la corteza a través del tálamo. De esa forma, los ganglios basales modifican el tiempo y la cantidad de actividad que deja la corteza y viaja por la ruta piramidal, amplificando la actividad que conduce a un resultado positivo y suprimiendo la actividad que conduce a un resultado perjudicial en una situación particular.
Anatomía y organización de los ganglios basales
Los ganglios basales son un grupo de núcleos de sustancia gris ubicados en la base del cerebro. Anatómicamente, los ganglios basales consisten en vías complementarias paralelas que procesan información motora, límbica, sensorial y asociativa.
Están conectados por circuitos neuronales complejos y se comunican con otras partes del cerebro, incluyendo la corteza cerebral, el tálamo y el cerebelo. La información fluye a través de estos circuitos para controlar los movimientos voluntarios, el aprendizaje y la memoria, la atención y la toma de decisiones.
Hay cinco núcleos principales que conforman los ganglios basales:
- Caudado: es un núcleo con forma de C que se encuentra cerca de la corteza cerebral frontal.
- Putamen: es el núcleo más grande y está ubicado lateralmente al caudado.
- Globus pallidus: se divide en dos partes: el globus pallidus interno (GPi) y el globus pallidus externo (GPe). Estos dos núcleos están ubicados medialmente al putamen.
- Núcleo subtalámico: es un pequeño núcleo ubicado debajo del tálamo.
- Sustancia negra: es un grupo de neuronas pigmentadas ubicadas en el mesencéfalo.
Los globo pálido está dividido en dos porciones, la porción externa (GPE) y la interna (GPI). Las proyecciones a una u otra porción constituyen la vía directa o indirecta de los ganglios basales.
- Vía directa: el estriado proyecta al GPI, que envía proyecciones directamente al tálamo (complejo VA / VL).
- Vía indirecta: el estriado proyecta el GPE, que envía proyecciones al núcleo subtalámico. El núcleo subtalámico envía proyecciones a GPI, que lo hace el tálamo VA / VL.
Como ya hemos comentado, el complejo talámico ventral anterior y ventral lateral (VA / VL) envía proyecciones hacia el área premotora y otras regiones de asociación del lóbulo frontal por delante de la corteza motora primaria. Así los ganglios basales influyen en la corteza motora primaria indirectamente, modulando la actividad en las áreas de asociación motoras.
Vía directa
Las neuronas del estriado son neuronas inhibitorias (GABA) transitoriamente activas (tienen poca o ninguna actividad espontánea). En cambio, las neuronas del GPI, que también son inhibitorias, se encuentran tónicamente activas y, por tanto, inhiben de manera continua las neuronas del tálamo.
cuando en núcleo estriado recibe las aferencias del córtex, la actividad cortical dispara las neuronas del estriado que, al ser gabaérgicas, inhiben la actividad del GPI. Al inhibir las neuronas del GPI, desaparece la inhibición tónica sobre el tálamo, permitiendo que las neuronas talámicas sean excitadas por otras aferencias (especialmente desde regiones corticales). Las neuronas del tálamo estimulan la generación de señales de nuevo hacia la corteza.
Cuando se activa la vía directa, el globo pálido deja de inhibir el tálamo, y permite que el tálamo y el córtex se activen.
Vía indirecta
Como ya hemos dicho, las neuronas del estriado son neuronas inhibitorias (GABA) transitoriamente activas. Por su parte, las neuronas del GPE son neuronas inhibitorias tònicament activas que proyectan al núcleo subtalámico y el inhiben. Las neuronas del núcleo subtalámico son excitatorias (utilizan glutamato) y proyectan el GPI, proporcionando excitación adicional a las neuronas tónicamente inhibitorias del GPI. Por tanto, el núcleo subtalámico puede aumentar la inhibición tónica que desde el GPI llega al tálamo.
El efecto de la actividad de la vía indirecta es el aumento de la influencia inhibitoria sobre el tálamo y, por tanto, sobre el córtex.
En general, pues, podemos decir que la activación de la vía directa desinhibe el tálamo (aumenta actividad talamocortical). Se relaciona con facilitación del movimiento.
Disfunción de los Ganglios Basales
La disfunción de los ganglios basales produce trastornos del movimiento y cambios en el comportamiento. En algunos casos, la degeneración específica de una población de neuronas es la causa subyacente de las enfermedades neurológicas. Por ejemplo, una pérdida de más del 60% de las neuronas de dopamina conduce a la enfermedad de Parkinson, mientras que la pérdida de un porcentaje menor de neuronas de proyección en el cuerpo estriado subyace a la patología de la enfermedad de Huntington. Aunque tanto las enfermedades de Parkinson como de Huntington se asocian con trastornos del movimiento, la primera generalmente se caracteriza por hipocinesia (movimiento anormalmente reducido) y la segunda por hipercinesia (movimiento anormalmente aumentado). En ambas enfermedades, los movimientos automáticos se ven más severamente afectados que los movimientos dirigidos a un objetivo (respondiendo a las señales).
La disfunción de los ganglios basales también puede acompañarse de un trastorno no motor. Por ejemplo, la función cognitiva (memoria y razonamiento) y la motivación se ven afectadas tanto en la enfermedad de Parkinson como en la de Huntington. Las alteraciones en la función de la dopamina también están implicadas en el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), la esquizofrenia, el síndrome de Tourette, el trastorno obsesivo compulsivo y después de una exposición prolongada a drogas y alcohol. En la afectación no motora, la causa de la disfunción es compleja y no depende únicamente de la pérdida de una población neuronal.
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