Función y Ubicación de los Ganglios Basales

El ganglios basales son un grupo de neuronas (también llamadas núcleos) ubicadas en lo profundo de los hemisferios cerebrales del cerebro. Los ganglios basales consisten en el cuerpo estriado (un grupo principal de núcleos de ganglios basales) y núcleos relacionados. Los ganglios basales están involucrados principalmente en el procesamiento de información relacionada con el movimiento. También procesan información relacionada con emociones, motivaciones y funciones cognitivas. La disfunción de los ganglios basales se asocia con una serie de trastornos que influyen en el movimiento, incluida la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington y el movimiento lento o incontrolado (distonía).

Función de los Núcleos Basales

Los ganglios basales y los núcleos relacionados se caracterizan como uno de los tres tipos de núcleos. Núcleos de entrada recibe señales de varias fuentes en el cerebro. Núcleos de salida envía señales desde los ganglios basales al tálamo. Núcleos intrínsecos transmite señales nerviosas e información entre los núcleos de entrada y los núcleos de salida. Los ganglios basales reciben información de la corteza cerebral y el tálamo a través de los núcleos de entrada. Una vez procesada la información, se pasa a los núcleos intrínsecos y se envía a los núcleos de salida. Desde los núcleos de salida, la información se envía al tálamo. El tálamo transmite la información a la corteza cerebral.

Función de los Ganglios Basales: Cuerpo Estriado

El cuerpo estriado es el grupo más grande de núcleos de ganglios basales. Consiste en el núcleo caudado, el putamen, el núcleo accumbens y el globo pálido. El núcleo caudado, el putamen y el núcleo accumbens son núcleos de entrada, mientras que el globo pálido se considera núcleos de salida. El cuerpo estriado usa y almacena el neurotransmisor dopamina y está involucrado en el circuito de recompensa del cerebro.

• Núcleo Caudado: Estos núcleos emparejados en forma de C (uno en cada hemisferio) se encuentran principalmente en la región del lóbulo frontal del cerebro. El caudado tiene una región de cabeza que se curva y se extiende formando un cuerpo alargado que continúa estrechándose en su cola. La cola del caudado termina en el lóbulo temporal en una estructura del sistema límbico conocida como amígdala. El núcleo caudado está involucrado en el procesamiento y la planificación motora. También está involucrado en el almacenamiento de la memoria (inconsciente y a largo plazo), el aprendizaje asociativo y de procedimientos, el control inhibitorio, la toma de decisiones y la planificación.
• Putamen: Estos grandes núcleos redondeados (uno en cada hemisferio) se encuentran en el prosencéfalo y junto con el núcleo caudado forman el cuerpo estriado dorsal. El putamen está conectado al núcleo caudado en la región de la cabeza del caudado. El putamen está involucrado en el control motor voluntario e involuntario.
• Núcleo Accumbens: Estos núcleos emparejados (uno en cada hemisferio) se encuentran entre el núcleo caudado y el putamen. Junto con el tubérculo olfatorio (centro de procesamiento sensorial en la corteza olfatoria), el núcleo accumbens forma la región ventral del cuerpo estriado. El núcleo accumbens está involucrado en el circuito de recompensa del cerebro y la mediación del comportamiento.
• Globo Pálido: Estos núcleos emparejados (uno en cada hemisferio) se encuentran cerca del núcleo caudado y el putamen. El globo pálido se divide en segmentos internos y externos y actúa como uno de los principales núcleos de salida de los ganglios basales. Envía información desde los núcleos de los ganglios basales al tálamo. Los segmentos internos del pálido envían la mayor parte de la producción al tálamo a través del neurotransmisor ácido gamma-aminobutírico (GABA). GABA tiene un efecto inhibidor sobre la función motora. Los segmentos externos del pálido son núcleos intrínsecos, que transmiten información entre otros núcleos de ganglios basales y segmentos internos del pálido. El globo pálido está involucrado en la regulación del movimiento voluntario.

Función de los Ganglios Basales: Núcleos Relacionados

• Núcleo Subtalámico: Estos pequeños núcleos emparejados son un componente del diencéfalo, ubicado justo debajo del tálamo. Los núcleos subtalámicos reciben entradas excitadoras de la corteza cerebral y tienen conexiones excitadoras con el globo pálido y la sustancia negra. Los núcleos subtalámicos tienen conexiones de entrada y salida con el núcleo caudado, el putamen y la sustancia negra. El núcleo subtalámico juega un papel importante en el movimiento voluntario e involuntario. También está involucrado en el aprendizaje asociativo y las funciones límbicas. Los núcleos subtalámicos tienen conexiones con el sistema límbico a través de conexiones con la circunvolución cingulada y el núcleo accumbens.
• Sustancia Negra: Esta gran masa de núcleos se encuentra en el mesencéfalo y también es un componente del tronco encefálico. La sustancia negra se compone de pars compacta y el pars reticulata. El segmento de la pars reticulata forma una de las principales salidas inhibidoras de los ganglios basales y ayuda en la regulación de los movimientos oculares. El segmento pars compacta está compuesto por núcleos intrínsecos que transmiten información entre las fuentes de entrada y salida. Está involucrado principalmente en el control y la coordinación motora. Las células Pars compacta contienen células nerviosas pigmentadas que producen dopamina. Estas neuronas de la sustancia negra tienen conexiones con el cuerpo estriado dorsal (núcleo caudado y putamen) que suministran dopamina al cuerpo estriado. La sustancia negra cumple numerosas funciones, incluido el control del movimiento voluntario, la regulación del estado de ánimo, el aprendizaje y la actividad relacionada con el circuito de recompensa del cerebro.

Trastornos de los Ganglios Basales

La disfunción de las estructuras de los ganglios basales da como resultado varios trastornos del movimiento. Los ejemplos de estos trastornos incluyen la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington, la distonía (contracciones musculares involuntarias), el síndrome de Tourette y la atrofia multisistémica (trastorno neurodegenerativo). Los trastornos de los ganglios basales son comúnmente el resultado del daño a las estructuras cerebrales profundas de los ganglios basales. Este daño puede ser causado por factores como lesiones en la cabeza, sobredosis de medicamentos, intoxicación por monóxido de carbono, tumores, intoxicación por metales pesados, accidente cerebrovascular o enfermedad hepática.

Las personas con disfunción de los ganglios basales pueden presentar dificultad para caminar con movimientos incontrolados o lentos. También pueden presentar temblores, problemas para controlar el habla, espasmos musculares y aumento del tono muscular. El tratamiento es específico para la causa del trastorno. Estimulación cerebral profunda, la estimulación eléctrica de áreas cerebrales específicas, se ha utilizado en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, la distonía y el síndrome de Tourette.

Fuentes

• Lanciego, José L., et al. "Neuroanatomía Funcional de los Ganglios Basales.” Perspectivas de Cold Spring Harbor en Medicina, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Dic. 2012.
• Parr-Brownlie, Louise C. y John N. J. Reynolds. "Ganglios Basales.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 19 de junio de 2016.
• Wichmann, Thomas y Mahlon R. DeLong. "Estimulación Cerebral Profunda para Trastornos de los Ganglios Basales.” Ganglios Basales, Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, 1 de julio de 2011.