Ganglios basales: Ubicación, función y anatomía

¿Qué son los ganglios basales?

Los ganglios basales corresponden a un grupo de estructuras dentro de los hemisferios cerebrales del cerebro. Las principales estructuras incluyen:

• Núcleo caudado
• Putamen
• Globus Pallidus
• Sustancia negra
• Núcleo subtalámico

El término «basal» corresponde a la ubicación de los ganglios basales, que se encuentran en la parte inferior o la base del cerebro, y el término «ganglios» se refiere a un grupo de neuronas. La función principal de los ganglios basales corresponde al movimiento experto o practicado, sin embargo, también pueden estar implicados en otros dominios como los componentes cognitivos y emocionales.

Ubicación de los ganglios basales

Los ganglios basales se encuentran en la parte inferior de la corteza cerebral, cerca de la base del cerebro. Reciben información de las vías motoras del cerebro a través del tálamo , que se encuentra encima y alrededor de los ganglios basales. Anatómicamente, los ganglios basales se encuentran en la parte superior del mesencéfalo y también tienen conexiones con el tronco del encéfalo .

Anatomía de los ganglios basales

Hay componentes clave de los ganglios basales que corresponden a la estructura general.

Componentes

Los componentes clave de los ganglios basales se pueden agrupar de acuerdo con su papel funcional en la señalización. Los núcleos de entrada de los ganglios basales son el núcleo caudado y el putamen , y los núcleos intrínsecos son el globo pálido externo , el núcleo subtalámico y la Substantia Nigra Pars Compacta . Por último, los núcleos de salida son el globo pálido interno y la sustancia negra pars reticulata .

Estructuras de los ganglios basales marcadas.

Ganglios cerebrales

Los invertebrados, como los gusanos planos, tienen una organización distinta dentro de su sistema nervioso. La forma en que el cerebro está conectado con el cuerpo es a través de los ganglios cerebrales , que se encuentran en el área anterior de la cabeza. Por lo tanto, los ganglios cerebrales solo se ven en invertebrados y no en mamíferos, ya que el término ganglios generalmente se refiere al sistema nervioso periférico en oposición al sistema nervioso central. La única excepción serían los ganglios basales, que también pueden denominarse núcleos basales.

Núcleos de los ganglios basales: estructuras y funciones

Los núcleos de los ganglios basales se enumeran a continuación con sus funciones.

• Núcleo caudado: esta estructura en forma de C, que se encuentra cerca del tálamo en la parte anterior de los ganglios basales, rodea los dos ventrículos laterales del cerebro. Los estudios han demostrado que el núcleo caudado puede estar implicado en la identificación de propiedades visuales como la dirección, que es esencial para el movimiento.
• Putamen: esta estructura se encuentra cerca del núcleo caudado, y juntos se conocen comúnmente como el cuerpo estriado . El putamen también participa en un importante circuito de retroalimentación que permite el movimiento de las extremidades.
• Globus Pallidus: externo e interno. El globo pálido se compone de dos componentes funcionalmente separados, las estructuras internas y externas. Esta estructura está involucrada en varias funciones relacionadas con el movimiento, incluido el control del movimiento voluntario.
• Sustantia Nigra, Pars Reticulata y Pars Compacta: La sustancia negra se encuentra dentro del mesencéfalo y juega un papel importante en el comportamiento y el movimiento de recompensa. Su nombre es en latín, que denota ‘sustancia negra’ debido al alto nivel de neuronas de dopamina que se encuentran en esta área, que son notablemente más oscuras que otros tipos de neuronas.
• Núcleo subtalámico: esta estructura se encuentra debajo del tálamo y por encima de la sustancia negra. Su función no se comprende completamente, pero la investigación ha sugerido que tiene un papel en la selección de acciones, además de ser una estructura muy importante para la conectividad de los ganglios basales.

Función y comportamiento del cerebro

Los ganglios basales son muy importantes para los comportamientos de movimiento y recompensa. También proporciona importantes mecanismos de retroalimentación a la corteza para controlar el movimiento y la activación.

Movimiento

El papel más destacado de los ganglios basales corresponde al inicio, control y ejecución de movimientos. La investigación ha demostrado que las estructuras dentro de los ganglios basales pueden facilitar o inhibir los movimientos involuntarios. El modelo de movimiento directo e indirecto es la mejor manera de comprender cómo los ganglios basales contribuyen al control del movimiento. El modelo directo e indirecto conecta los ganglios basales con el tálamo, que a su vez se proyecta hacia la corteza motora , que es el centro de movimiento central del cerebro. La vía directa comienza en la corteza y se proyecta hacia el cuerpo estriado (núcleo caudado y putamen). Esta es una proyección excitadora , que corresponde a neuronas glutamatérgicas . Las proyecciones del cuerpo estriado son inhibitorias y controladas por GABAérgicneuronas, y estas proyecciones van al globo pálido interno y la sustancia negra pars reticulata. Desde allí, los axones viajan hasta el tálamo, y desde allí las proyecciones son excitadoras y van a la corteza para ejecutar o planificar movimientos. Esta vía equilibra de manera importante la transmisión excitadora e inhibitoria para permitir los movimientos previstos y bloquear los movimientos no deseados. El resultado final de la vía directa corresponde a la excitación de la corteza motora y, por tanto, al aumento de la actividad motora. La vía indirecta comienza de manera similar a la vía directa, con una diferencia en el lugar donde se proyecta el cuerpo estriado. En cambio, el cuerpo estriado proyecta conexiones con el globo pálido externo y luego las señales inhibitorias llegan al núcleo subtalámico en lugar del tálamo directamente. Es por eso que esta vía se llama «indirecta», ya que el tálamo no está conectado directamente con el globo pálido. Desde el núcleo subtalámico, se envían señales inhibitorias a la corteza motora, lo que da como resultado una disminución o supresión general del movimiento.

Recompensa

El núcleo accumbens tiene un papel clave en el circuito de recompensa en los cerebros de los mamíferos. Esto se debe a que esta área del cerebro contiene muchas neuronas dopaminérgicas, que son responsables del aspecto de «sentirse bien» de las conductas gratificantes, como comer bien o incluso tomar drogas. Esto significa que el núcleo accumbens es una estructura muy importante en nuestra comprensión de las adicciones a las drogas, ya que muchas de las conductas adictivas asociadas con el uso de sustancias pueden originarse en esta estructura. Investigaciones recientes han demostrado que el núcleo accumbens también puede estar implicado en la motivación y el aprendizaje. Además, los estudios han señalado su papel central en los comportamientos alimentarios y los comportamientos asociados con resultados de riesgo, como consumir drogas y tener relaciones sexuales sin protección. La cocaína es un tipo de droga que interactúa significativamente con las neuronas del núcleo accumbens, además del etanol o el alcohol.

Cocaína, una droga que actúa sobre las neuronas del núcleo accumbens.

El núcleo accumbens puede estar implicado en el uso de drogas porque el uso de drogas aumenta la señalización dopaminérgica en el núcleo accumbens, cambiando así los circuitos. Después de que el individuo toma cantidades significativas de drogas y lo hace repetidamente, el núcleo accumbens aprende a asociar la droga con sentimientos de placer y, por lo tanto, hace que el cuerpo anhele la droga si está ausente. Por lo tanto, es fundamental abordar este componente en los ganglios basales al abordar las estrategias terapéuticas contra las adicciones por uso de sustancias.

Ganglios basales en otros animales

Otros animales, además de los primates, tienen estructuras que se asemejan funcionalmente a los ganglios basales. Se ha demostrado que las aves también tienen ganglios basales, con estructuras y circuitos similares. En los reptiles, los ganglios basales se conocen como paleostriatum con estructuras similares, como un núcleo accumbens y también un cuerpo estriado.

Resumen de la lección

Los ganglios basales son un conjunto de estructuras ubicadas en lo profundo de los hemisferios cerebrales en el mesencéfalo , compuesto por lo siguiente:

• Núcleo caudado: Funciones en la identificación de propiedades visuales y el circuito de recompensa.
• Putamen: junto con el núcleo caudado, también se les conoce como cuerpo estriado . El putamen también tiene roles clave en el movimiento.
• Globus Pallidus: Hay segmentos internos y externos, y están involucrados en el control de los movimientos voluntarios.
• Sustantia Nigra: Dividida en Pars Compacta y Pars Reticulata , la sustancia negra es importante en la recompensa, el movimiento y el aprendizaje.
• Núcleo subtalámico: se encuentra debajo del tálamo, esta estructura es importante en la vía indirecta del movimiento.

La función principal de los ganglios basales corresponde al movimiento. Otras funciones incluyen recompensa y aprendizaje. Se encuentra cerca del tálamo y también está conectado al tronco del encéfalo , lo que lo convierte en un sistema de retransmisión central dentro del cerebro. Los ganglios cerebrales no deben confundirse con los ganglios basales, ya que son estructuras que se encuentran en los invertebrados y que ayudan en la conectividad general del sistema nervioso central. El papel de los ganglios basales en el movimiento es doble. La vía directa controla la ejecución del movimiento, mientras que la vía indirecta controla la inhibición del movimiento. Esto se realiza mediante el control de la señalización excitadora e inhibidora , y esto corresponde a la actividad dentro de las neuronas glutamatérgicas y GABAérgicas, respectivamente. La recompensa es el segundo papel clave, y el núcleo accumbens ha estado muy implicado en los circuitos de recompensa. Esto es importante en la discusión del trastorno por uso de sustancias en el que el usuario abusa de drogas como la cocaína y el etanol o el alcohol. Otros animales tienen estructuras similares a los ganglios basales, como las aves, sin embargo, en los invertebrados, esto se conoce comúnmente como palesostriatum .

Rodrigo Ricardo Editor y fundador