Tema 11 Ganglios Basales Por: Fernando Pérez Generalidades Estructuras subcorticales de importancia en el movimiento: Ganglios Basales, Cerebelo, Sistema mesencefálico dopaminérgico Lesión en los GB Mov. descordinado (parkinson, corea de Huntington, etc) -Los GB son un grupo de núcleos interconectados que participan en funciones motoras y no motoras -Los GB son: núcleo caudado, putamen, globo pálido, nucleo acumbens y el tubérculo olfatorio También se incluyen funcionalmente al núcleo subtalámico y la sust. nigra. *Todos se encuentran localizados en la base del cerebro *El volumen de los GB es mayor en el lado derecho Cuerpo Estriado: caudado + putamen + globo pálido Estriado (Neoestriado): núcleo caudado + putamen Pálido (pálidoestriado): globo pálido Núcleo Lentiforme: putamen + globo pálido Estriado ventral: parte ventral del núcleo caudado + putamen + núcleo acumbens + parte estriatal del tubérculo olfatorio. Corte Transversal del Cerebro. Se pueden apreciar los Ganglios Basales. Neoestriado -Incluye al Núcleo Caudado y al Putamen. Tiene origen telencefálico. Enfermedad degenerativa del núcleo caudado Corea de Huntington Cabeza del núcleo caudado Parte lateral del cuerno anterior del ventrículo lateral Cuerpo del núcleo caudado Relación con el cuerpo del ventrículo lateral Cola del núcleo caudado Relación con el techo del cuerno inferior del ventrículo lateral 1
Putamen: lateral al globo pálido y medial a la cápsula externa. Separado del núcleo caudado por la cápsula interna (excepto rostralmente). Neuronas Neoestriatales No espinosas (4%) Son interneuronas (Colinérgico grande, GABAergico pequeñas) Espinosas (96%) Neuronas de proyección (contiene: GABA, taurina, sust.p, encefalina, CCK, neurotensina) Corea de Huntington Se pierden las neuronas de proyección espinosas y las interneuronas colinérgicas. Receptor de Dopamina Tiene 2 receptores (D1 y D2). En el estriado se encuentran ambas. Receptor D2: 1. Control de los efectos antipsicóticos de medicamentos y 2. El control de la retroalimentación dopaminérgica. Enfermedad de Parkinson Receptores D1, Receptores D2 Globo Pálido + Parte Reticulada de la Sustancia Nigra Globo Pálido: masa en forma de cuña entre el putamen y la cápsula interna Lámina palidal externa Separa el globo pálido del putamen Lámina palidal interna Divide el globo pálido en un segmento lateral y uno medial. Parte Reticulada de la Sust. Nigra Contiene compuestos de hierro. Parte del globo pálido que contiene la representación de la cabeza y cuello *El segmento interno del globo pálido tiene la representación del brazo y la pierna Todas las neuronas del segm. Interno y el segm. Externo del globo pálido y PR de la sust. nigra son neuronas de proyección multipolares grandes. GABA: NT inhibitorio 100 veces menos numerosas que las neuronas estriatales espinosas *El 90% de la aferencia a neuronas palidales y nigrales vienen del globo pálido Núcleo Subtalámico Glutamato como NT excitador Corte Axial del Cerebro. Se aprecian los Ganglios Basales Aferencia Neoestriatal A. Proyecciones Corticoestriadas 1. Directas Llegan al neoestriado por la vía del Fascículo Subcalloso 2. Indirectas Llegan al neoestriado por la vía corticotalamoestriatal, y colaterales de la vía corticoolivar 2
El estriado recibe aferencia Corteza Cerebral Origen principal Estructuras Subcorticales Sust. nigra, tálamo, núcleo de Rafé, locus ceruleus, segm. Externo del globo pálido Las fibras corticoestriatales están organizadas en 3 territorios Sensoriomotor: recibe aferencia de areas corticales sensoriales y motoras Territorio de asociación: recibe aferencia de cortezas de asociación Territorio límbico: recibe aferencia límbica y paralímbica *La corteza del cíngulo se proyecta al estriado sensoriomotor y límbico *NT exitador en fibras corticoestriadas: Glutamato Áreas corticales de asociación se proyectan al Núcleo Caudado Áreas corticales sensoriomotoras se proyectan al Putamen B. Proyecciones Mesencefálicas -Origen en la parte compacta de la sust. nigra. -Efecto exitador en neuronas D1 Se proyectan al segm. Interno del globo pálido y la PR de la sust. nigra. -Efecto inhibitorio en D2 Se proyectan al segm. extremo del globo pálido *Al estriado también se proyectan: -Área Tegmentaria Ventral de Tsai -Núcleo Retrorrúbico C. Proyecciones Talamoestriadas -Segundas aferentes más notables Núcleo Centromediano Se proyecta a todo el territorio estriatal sensoriomotor Núcleo Parafascicular Se proyecta a los territorios estriatales asociativo y límbico Eferencia Neoestriatal -Se proyecta a la PR de la sust. nigra, a los 2 segmentos del globo pálido y el pálido ventral. Proyección directa: Del neoestriado al segmento interno del globo pálido y la PR de la sust. nigra. Proyección indirecta: -Del neoestriado al segmento externo del globo pálido -Del neoestriado al segmento interno del globo pálido **Las dos últimas por la vía del núcleo subtalámico Activación de la vía directa Efecto desinhibidor (facilitador) en el tálamo Incremento ( )de la conducta motora -Actividad reducida de la vía directa: Hipercinesia (Corea de Huntington) Activación de la vía indirecta Efecto inhibidor en el tálamo Disminuye ( ) la actividad motora -Incremento de la actividad de la vía indirecta: Hipocinesia (Parkinsonismo) Aferencias Palidales y Nigrales -Provienen del putamen y el núcleo subtalámico -La aferencia de la PR de la sust. nigra Procede del núcleo caudado y el núcleo subtalámico La aferencia del neoestriado GABAergica (inhibitoria) La aferencia del núcleo subtalámico Glutaminérgica (exitadora) Eferencias Palidales y Nigrales *El estriado es la estructura receptiva principal *El globo pálido es la estructura eferente de los GB -El segmento interno del globo pálido y la PR de la sust. nigra discurre al tálamo -Las fibras palidotalámicas siguen 2 rutas: 1. Atraviesan la cápsula interna y se reúne dorsal al núcleo subtalámico como fascícul lenticular 3
2. Pasa alrededor de la capsula interna (asa lenticular) **Ambos grupos de fibras se reúnen para formar el campo prerrúbrico. El campo prerrúbico se une al fascículo talámico. El fascículo talámico llega a los siguientes núcleos talámicos: -Ventral Anterior -Ventral Lateral -Dorsomedial -Intralaminar *NT GABA -Las proyecciones palido y nigro talámicas son el enlace entre el neoestriado y la corteza cerebral. Núcleo Subtalámico -Se divide en territorios sensoriomotor, asociativo y límbico Recibe aferencias: 1. Proyección Corticosubtalámica El núcleo subtalámico recibe proyecciones glutaminérgicas exitadoras del área motora primaria 2. Proyección Palidosubtalámica Proyección GABAérgica del segmento externo del globo pálido al núcleo subtalámico 3. Proyección Talamosubtalámica Proviene del núcleo ccentromediano y parafascicular (tipo glutaminérgica) 4. Proyección Nigrosubtalámica Origen en la parte compacta de la sust. nigra y el área tegmentaria ventral (tipo dopaminérgica) 5. Proyección Reticulosubtalámica Origen en el núcleo de Rafé (tipo serotoninérgica) La principal eferencia del núcleo subtalámico va Ambos segmentos del globo pálido PR de la sust. nigra *Lesión del núcleo subtalámico Balismo *Estimulación del núcleo subtalámico Alivio de síntomas del parkinsonismo *La aferencia del estriado GABAérgica, lenta *La aferencia del núcleo subtalámico Glutaminérgica, rápida Estriado Ventral (Límbico) -Incluye al núcleo accumbens, tubérculo olfatorio (parte profunda), núcleo caudado (parte ventral) y el putamen. -Recibe aferencias del hipocampo, amígdala, corteza entorrinal, corteza anterior del cíngulo -Se relaciona con el sistema límbico -La aferencia dopaminérgica es sustancial Asas Corticoestriadotalamo corticales 1. Vía del asa motora -El putamen recibe aferencias de la corteza sensorial 1ª, motora 1ª, somatosensorial, cortezas de asociación, premotora, y motora suplementaria. -El putamen se proyecta a ambos segmentos del globo pálido y la PR de la sust. nigra. El segmento palidal interno se proyecta Núcleo ventral lateral, ventral anterior PR de la sust. nigra se proyecta Núcleo ventral anterior *Asa auxiliar: Putamen segmento externo del globo pálido Núcleo subtalámico Segmento interno del globo pálido 2. Vía del asa oculomotora La aferencia proviene: -Campo visual frontal -Campo suplementario del ojo -Corteza prefrontal dorsolateral -Corteza parietal posterior 4
Se proyecta: -Segm. Interno del globo pálido 3. Vía del asa prefrontal dorsolateral La aferencia proviene: - Corteza prefrontal dorsolateral -Corteza parietal posterior Se proyecta: -Segm. Interno del globo pálido *El asa completa con proyecciones talámicas a: corteza prefrontal dorsolateral 4. Vía del asa prefrontal orbitofrontal lateral La aferencia proviene: -Corteza orbitofrontal lateral Se proyecta: : -Segm. Interno del globo pálido *El asa completa con proyecciones talámicas a: corteza orbitofrontal lateral 5. Vía del asa límbica -Se centra en el estriado ventral La aferencia proviene: - Corteza anterior del cíngulo -Corteza orbitofrontal medial Se proyecta: -Pálido ventral se proyecta Núcleo dorsomedial *El asa completa con proyecciones a: Corteza anterior del cíngulo, corteza orbitofrontal medial *Estos 5 circuitos tienen una vía directa y otra indirecta del estriado al: segm. Interno del globo pálido y a la PR de la sust. nigra. Vía directa Contiene GABA y sust. P La activación desinhibe neuronas blanco Vía indirecta Une el estriado con los núcleos eferentes a través de relevos La activación incrementa la inhibición de neuronas blanco Funciones de los GB A) Función motora: preparación del movimiento. Ejecución automática de un plan motor aprendido *Daño en los GB mecanismo cortical más lento, menos automático e impreciso B) Función de control: controla la información sensorial para el control motor C) Función cognoscitiva: recuperación de la memoria episódica y semántica *Lesión en el circuito orbitofrontal lateral Conducta obsesivo compulsiva D) Función de emoción y motivación E) Negligencia espacial *Los GB y el cerebelo: -Influyen en la actividad cortical a través del tálamo -Relacionados con la corteza por vías de asas recurrentes -Tienen circuitos internos (locales) y reciben aferencia moduladora Segm. Externo del globo pálido PR de la sust. nigra 5