Ganglios basales: ¿qué son? Anatomía, fisiología, funciones, ubicación.

Esta pequeña parte del cerebro la cual se denomina ganglios basales es la mente maestra detrás de todas nuestras actividades diarias.  Esto debido a todo el trabajo que hace para mantenernos funcionando felizmente, seguro que no recibe la suficiente importancia. Aprecia las maravillas de los ganglios basales aprendiendo sobre su papel esencial en la vida diaria, solo aquí en nuestro artículo.

¿Qué son?

Piénsalo un momento: ¿Alguna vez te has preguntado qué hay detrás de todos los movimientos voluntarios que realiza tu cuerpo?, ¿Cómo eres capaz de flexionar los brazos y las piernas hacia adelante tan rápidamente que ni siquiera tienes que pensar en ello?, ¿Por qué caminas en dos, en comparación con otros animales?, ¿Cómo es que tu mente sólo “sabe” cómo coordinar tus músculos para subir y bajar un tramo de escaleras?

El término “ganglios basales” parece muy aterrador cuando lo escuchas por primera vez. Pero en realidad, no es tan aterrador una vez que se conoce el papel vital que juega en su vida cotidiana. Los ganglios basales son un grupo de núcleos condensados juntos cerca de su tálamo (localizado en su cerebro medio) que controla todo tipo de movimiento voluntario. (Ver artículo: Cuerpo Calloso)

De cuando su brazo se estira hacia adelante para agarrar su Smartphone a cuando sus piernas funcionan en la inclinación durante su entrenamiento intenso de la caminadora. En otras palabras, puedes doblar esta estructura cerebral como “el monitor maestro de todos los movimientos”.

Los ganglios basales se encuentran específicamente en ambos lados del tálamo, por encima y fuera del sistema límbico, y dentro de los lóbulos temporales. El glutamato es un neurotransmisor común que trabaja aquí, pero el neurotransmisor más importante que trabaja aquí es GABA (ácido GABA). GABA es un neurotransmisor inhibitorio, lo que significa que ayuda a detener y reducir los impulsos nerviosos de la comunicación entre las neuronas locas.

Los ganglios basales incluyen un grupo de estructuras que regulan el equilibrio, la postura, los movimientos oculares y el inicio de los movimientos. Se conectan fuertemente con otras áreas del motor en el cerebro y conectan el hipotálamo a la corteza de motor (corteza motorizada). Es el lugar en el cerebro donde las automatizaciones se organizan en movimientos, tales como la conducción, el ciclismo, el tejer, de pie vertical (mantener el equilibrio), caminar. Los reflejos de postura se almacenan aquí en adultos. (Ver artículo: Corteza Pre Frontal)

Los ganglios basales están más involucrados en estimular el aprendizaje de procesos simples. Los ganglios basales están involucrados en la cognición y la emoción y juegan un papel importante en la “recompensa y empoderamiento” del comportamiento, la ‘ respuesta a un estímulo ‘, el comportamiento adictivo y la formación de hábitos.

La investigación reciente ha demostrado que algo está cambiando en el núcleo caudado, los ganglios basales que pueden explicar la fatiga y lesiones de cerebro traumáticas.  La combinación de problemas posturales en los ganglios basales se llama parkinsonismo porque recuerdan la enfermedad de Parkinson.  Algunas actuaciones como:

  • Cambio de patrón de movimiento.
  • Retraso en el movimiento de hablar.
  • Dificultad con actitudes y movimientos.
  • Temblores; Temblor y vibración.
  • Movimientos involuntarios, espasmos.
  • Aumento de la tensión muscular, rigidez muscular.
  • Postura anormal.
  • Dificultad con equilibrio y dificultad para caminar.
  • Dificultad para ver por no poder enviar el movimiento de los ojos.
  • Dificultad para iniciar un movimiento, permanecer en movimiento y detener un movimiento de nuevo.
  • Movimientos repetitivos incontrolados, también en la expresión de gritos.

Anatomía.

Complejo amigdaloso.

La amígdala yace en el lóbulo temporal, cerca del polo temporal del hemisferio cerebral. Se encuentra en lo profundo del uncus (de la corteza cerebral) y está relacionada con el extremo anterior del cuerno inferior del ventrículo lateral (1er y 2º ventrículo).

Claustrum.

Es una lámina delgada de la materia gris que viene lateral al núcleo lenticular. Se separa de este último por las fibras de la cápsula externa. Lateralmente, está separada por una delgada capa de materia blanca de la corteza de la ínsula. Las conexiones y las funciones del claustrum son desconocidas. (Ver artículo: Lóbulo Temporal)

Núcleo subtalámico

El núcleo subtalámico se describe tradicionalmente como parte de la región subtalámica pero se agrupa funcionalmente con los núcleos básicos. El núcleo tiene forma de lente bicóncava. Miente entre el tálamo arriba, y la sustancia negra (del cerebro medio) abajo. El extremo superior del núcleo rojo está cerca de él. El núcleo subtalámico está estrechamente relacionado con la zona incierta, el fascículo lenticular que interviene entre los dos.

Las fibras que conectan el núcleo subtalámico al globo pálido (parte del cuerpo estriado) forman un bulto llamado Unión subtalámico que pasa a través de la cápsula interna. El núcleo subtalámico produce el neurotransmisor de glutamato excitatorio y envía la entrada excitatoria al globo pálido. (Ver artículo: Lóbulo Frontal)

Sustancia negra.

Esta es una estructura del cerebro medio que está estrechamente ligada, funcionalmente, a los ganglios basales. Se considera la porción mesencéfalica de la materia gris de los ganglios básicos. Se divide en una parte reticular y compacta basada en los arreglos de neuronas dentro de cada parte. Las células (neuronas) que componiendo la sustancia negra compacta, están muy próximas entre sí, mientras que las de la retícula, es la sustancia negra reticular, están más alejadas una de la otra.

La sustancia negra compacta y produce el neurotransmisor inhibidor de dopamina, que es muy significativo en el mantenimiento de la vía estriada (la vía de entrada principal de los ganglios basales). Existe una buena conexión entre la sustancia negra reticular, el núcleo subtalámico y el globo pálido. A través de esas conexiones se envían fibras dopaminérgicas (fibras inhibitorias) al tálamo. (Ver artículo: Neurotransmisores)

Cuerpo estriado

El cuerpo estriado se compone de los núcleos lentiforme y caudados. Por lo tanto, el cuerpo estriado está formado por el globo pálido y el núcleo caudado. El cuerpo estriado tiene dos partes o unidades, el cuerpo estriado y el pálido. El cuerpo estriado está compuesto por núcleo caudado, mientras que el pálido está formado por el globo pálido.

Pálido.

Esto se compone del globo pálido y forma una unidad del cuerpo estriado. Envía fibras (eferentes) a la sustancia negra reticular y al tálamo, pero recibe fibras (aferentes) del cuerpo estriado.

Estriado

Esta es la segunda unidad del cuerpo estriado que se compone del núcleo caudado. Es la unidad principal de la entrada de los ganglios básicos, recibiendo la mayor parte de los aferentes a los núcleos básicos. El cuerpo estriado se divide en dos partes por una zona de materia blanca conocida como cápsula interna. Esas dos partes del cuerpo estriado son el núcleo caudado y el putamen.

Existen dos tipos de población celular dentro del cuerpo estriado, las neuronas de proyección Espinosa (también llamadas neuronas medianas espinales) que constituyen alrededor del 90-95% de su población neuronal.

Las neuronas de proyección Espinosa son las principales neuronas del cuerpo estriado que son en gran parte responsables de sus funciones, y por extensión, las funciones de los ganglios basales. Las neuronas de la proyección Espinosa son GABAérgico, que poseen los receptores para los neurotransmisores de GABA. Por lo tanto, se clasifican como neuronas inhibitorias. (Ver artículo: Sustancia Blanca)

El segundo grupo celular dentro del cuerpo estriado consiste en interneuronas. Las interneuronas componen alrededor del 5-10% de las neuronas estriadas. Son colinérgicos: liberan y usan acetilcolina y se clasifican como excitatorios.

Conexiones

Los principales eferentes (salidas) de los ganglios basales son fibras que llegan al pálido desde el cuerpo estriado. También hay fibras del cuerpo estriado a la sustancia negra reticular en el cerebro medio.

Aferente

Los aferentes (entradas) a los ganglios basales, que son también las entradas del cuerpo estriado, incluyen lo siguiente:

De la corteza cerebral entera: Ésta es la conexión aferente más grande de los ganglios básicos. Las fibras son glutamatérgica, liberando el neurotransmisor glutamato para excitar las neuronas estriadas.

De la sustancia negra-fibras: Surgen en la parte compacta de la sustancia negra alcanzan el cuerpo estriado, formando las conexiones nigrostriatal. Esta conexión muy importante de los ganglios basales asegura un suministro continuo de dopamina al cuerpo estriado. Las fibras nigrostriatal son dopaminérgicas, liberando el neurotransmisor dopamina.

De las fibras del tálamo a los ganglios básicos: Forma las conexiones talamostriatal o el talamostriatal aferentes. Ésas conexiones o camino lleva al glutamato y así sea glutamatérgica. De la formación reticular del médula oblonga (específicamente del cerebro medio), los aferentes de la formación reticular son no adrenérgico, proveyendo el neurotransmisor de la noradrenalina a los ganglios básicos.

Desde el locus del control: El cuerpo estriado también recibe fibras del locus del control. Esas fibras son serotoenergicas, suministrando serotonina.

Funciones de los ganglios basales.

Ya que sabemos su anatomía, es decir, cómo se conforman cada uno de ellos, vamos ahora a la parte interesante y que todos los seres humanos debemos saber, en este tema sabremos para que utilizamos cada factor de nuestros ganglios basales, y de que se encargan en nuestro día a día. He aquí un desglose de los trabajos que realiza esta estructura en base a sus diferentes componentes anatómicos:

El caudado: El núcleo caudado envía mensajes a su lóbulo frontal, específicamente a su corteza orbital (justo por encima de los ojos) que le alerta de que algo no está del todo bien con la situación física en la que se encuentra (usualmente durante momentos tensos o ansiosos), por lo que debe tomar acción para arreglar su malestar.

Por ejemplo, si usted acaba de salir de un puesto no tan limpio de un cuarto de baño público, su caudado le envía sirenas para “lavarse las manos” o si te sientes asustado porque estás solo en casa tarde en la noche, podrías recibir mensajes como “cierra las puerta, cierra las ventanas, prende las luces” si usted posee un caudado hiperactivo, potencialmente puede desarrollar trastorno obsesivo-compulsivo porque esta área continuará liberando mensajes de alerta que llenarán su cerebro con pánico e inquietud. (Ver artículo: Diencéfalo)

Sin embargo, si usted tiene un caudado inactivo, usted puede ser que esté en riesgo para la depresión, el desorden de la atención-déficit, ciertas formas de esquizofrenia, letargo llano, y el síndrome nuevamente descubierto del PAP, que implica una pérdida dramática de motivación para cualquier cosa productiva, porque su caudado no está enviando suficiente estimulación al resto de su cerebro para “Muévete”.

El putamen: El putamen miente directamente debajo del caudado y controla sus comportamientos automáticos coordinados, como montar una bici, conduciendo un coche, trabajando en una línea de montaje, y cualquier otra tarea que no implique realmente el pensamiento del alto-nivel. Las ediciones con el putamen se ligan directamente al síndrome de Tourette, que implica una incapacidad de controlar capacidades simples del motor, como el movimiento de sus manos o el mover de un tirón de los músculos del hombro.

El Globo pálido: Se encuentra justo en el interior del putamen y recibe entradas del caudado y putamen y proporciona salidas a la sustancia negra. El núcleo accumbens se encuentra justo debajo de la putamen, y recibe señales de la corteza prefrontal (donde se produce un pensamiento de nivel superior) y envía otras señales de vuelta al globo pálido.

La dopamina se usa para llevar mensajes al Núcleo accumbens, por lo que para los pacientes que tienen enfermedades por discapacidad motora, este es el área que es dirigida por fármacos para la liberación posterior de la dopamina, que se supone que ayuda a estimular o “patear” la actividad física.

La sustancia negra: Se encuentra en las partes superiores del cerebro medio, debajo del tálamo, y utiliza las neuronas de la dopamina para enviar señales al cuerpo estriado. Aunque aún no se conoce su función exacta, esta estructura está involucrada en nuestra comprensión física de las recompensas para actividades específicas. Las neuronas GABA también se secretan aquí, que funcionan para controlar los movimientos oculares.

¿Qué sucede cuando los ganglios basales dejan de funcionar correctamente?

Si cualquier estructura dentro de los ganglios basales pierde su función apropiada, entonces puede causar problemas severos y enfermedades para los individuos afligidos. Entre la gran variedad de problemas que tienen lugar a partir de la disfunción de los ganglios basales, he aquí algunos de los siguientes:

Enfermedad de Parkinson

Esto se caracteriza por temblores, músculos rígidos, dificultad para hacer movimientos rápidos y suaves, y problemas para estar y caminar. Origina con la muerte de células en la sustancia negra y por lo tanto una escasez de dopamina que es secretada. Este deterioro progresa lentamente a otras partes de los ganglios basales y a los nervios que controlan todos los músculos, lo que implica otros neurotransmisores. Los posibles factores contribuyentes que conducen a esta enfermedad incluyen toxinas ambientales, genética, o incluso traumatismo craneal.

En el famoso libro Awakenings (1969) del Dr. Oliver Sacks, numerosos estudios de casos de pacientes que sufrieron de una forma grave pero rara de enfermedad de Parkinson, llamados post-encefalítica letárgicas, son relatados por el Dr. Sacks que se ocupó directamente de estos pacientes.

Él intentó administrar a ellos una droga nombrada L-dopa, usada para aumentar niveles de la dopamina en la sustancia negra, pero sus efectos secundarios tremendos causaron su discontinuidad inminente. Awakenings es una lectura recomendada para aquellos que están más interesados en la enfermedad de Parkinson y el papel que juegan los ganglios basales en su desarrollo. (Ver artículo: Sustancia Gris)

Enfermedad de Huntington

Esta enfermedad se caracteriza por la pérdida de la memoria y los extraños movimientos espasmódicos llamados Corea. Es una enfermedad hereditaria que usualmente aparece cuando un individuo alcanza los 30 años e involucra la muerte celular en el núcleo caudado. No hay cura, pero hay muchos tratamientos disponibles hoy en día que reducen sus síntomas. Desafortunadamente, es fatal y la mayoría de los pacientes generalmente pasan lejos pronto después de diagnósticos.

Parálisis cerebral

Los pacientes tienen varios problemas motores, incluyendo espasticidad (donde los músculos se vuelven demasiado apretados para el movimiento), parálisis e incluso convulsiones. Generalmente se atribuye al daño cerebral, sobre todo antes del nacimiento. Las causas pueden incluir infecciones fetales, toxinas ambientales o falta de oxígeno.

Síndrome de PAP (Trastorno de los Ganglios Basales).

El síntoma principal de esta enfermedad es una carencia inusual de la motivación. Esto es debido al daño del núcleo caudado, que resulta en una pérdida de significación emocional para cualquier cosa importante. Junto con la influencia pesada de los ganglios basales, el lóbulo frontal simplemente deja de planear para el futuro. Las personas con síndrome de PAP tienden a ignorar las motivaciones sociales y morales habituales que la mayoría de nosotros hemos inculcado en nuestro ser, como la santidad de la vida o la necesidad de desarrollarse en un ser humano consumado.

Neuroanatomía de los ganglios basales.

De las descripciones iniciales de sus componentes principales los ganglios básicos emergieron en la historia de la neurología y de la psiquiatría como término para describir todos los núcleos situados en la base del cerebro. Más adelante, los resultados clínicos y patológicos en pacientes con Parkinson, Huntington, atetosis, y Wilson ‘ la enfermedad de s era instrumental en establecer el concepto de un sistema extrapiramidal que se centra en los ganglios básicos.

Desde esta visión original, los ganglios basales evolucionaron, y ahora están relacionados no sólo con la ejecución motora sino también con aspectos más complejos del comportamiento: planificación motora y secuenciación, aprendizaje motor, y unidades cognitivas y motivacionales. Esta lista de funciones continúa creciendo a medida que las investigaciones recientes en pacientes con enfermedad de Parkinson han dado a conocer que el cuerpo estriado es también importante para adquirir disposiciones no motrices y tendencias que dependen de nuevas asociaciones (aprendizaje del hábito no motor).

Anatómicamente, los ganglios basales son un conjunto de estructuras íntimamente conectadas compuestas por el caudado y el putamen (cuerpo estriado), el globo pálido, la sustancia negra, y el núcleo subtalámico. Estas estructuras están unidas entre sí por múltiples lazos intrínsecos, la mayoría de los cuales son recíprocos, y a otras estructuras cerebrales (corteza y tálamo) por un circuito paralelo.

Para entender cómo un núcleo o un circuito dado disfuncional en los ganglios básicos pudo originar los síntomas psiquiátricos y neurológicos presentes en las enfermedades antedichas, necesitamos tratar sus características anatómicas básicas. Aportación topográficamente organizada desde el proyecto de la neo-corteza, a las neuronas medianas espinales del cuerpo estriado, que proyectan al globo pálido y substancia negra, y éstas dan lugar a proyecciones a núcleos talámicos (ventroanterior, ventrolateral, y núcleos), que proyectan de nuevo a la corteza que cierra el circuito.

El cerebelo y los ganglios basales.

Los ganglios basales y el cerebelo son grandes colecciones de núcleos que modifican el movimiento en una base minuto a minuto. La corteza motora envía información a ambos, y ambas estructuras envían la información de vuelta a la corteza a través del tálamo. (Recuerde, para llegar a la corteza debe pasar por el tálamo.) La salida del cerebelo es excitatoria, mientras que los ganglios basales son inhibidores. El equilibrio entre estos dos sistemas permite el movimiento liso, coordinado, y una perturbación en cualquier sistema se mostrará como desórdenes de movimiento.

El cerebelo está involucrado en la coordinación del movimiento. Una manera simple de mirar su propósito es que compara lo que pensaste que ibas a hacer (según la corteza motora) con lo que realmente está sucediendo en las extremidades (según la retroalimentación propioceptivo), y corrige el movimiento si hay un problema. El cerebelo es también en parte responsable del aprendizaje motorizado, como montar en bicicleta.

A diferencia del cerebro, que funciona enteramente sobre una base contralateral, el cerebelo trabaja ipsolateralmente. El cerebelo  “pequeño cerebro ” tiene circunvoluciones similares a las de la corteza cerebral, sólo los pliegues son mucho más pequeños. Como el cerebro, el cerebelo tiene una corteza externa, una materia blanca interior y núcleos profundos por debajo de la materia blanca.

Si agrandamos un solo doblez del cerebelo, podemos comenzar a ver la organización de los tipos de la célula. La capa más externa de la corteza se llama la capa molecular. En lugar se ocupa sobre todo por los axones y las dendritas. La capa inferior es una monocapa de células grandes llamadas células de Purkinje, actores centrales en el circuito del cerebelo. Debajo de las células de Purkinje es una capa densa de neuronas minúsculas llamadas células del gránulo. Finalmente, en el centro está la materia blanca, todos los axones que viajan dentro y fuera del Folia. Estos tipos de células se enganchan de manera estereotipada a lo largo del cerebelo.

¿Cómo se beneficiará directamente de esta estructura cerebral?

En primer lugar, usted debe apreciar las complejidades intrincadas detrás de cada aspecto de su cerebro, especialmente el de sus ganglios basales. Esta área súper minúscula que es más pequeña que su pulgar es lo que controla todas las funciones del motor. Por ser tan poco, tiene una responsabilidad muy grande de llevar.

Agregue a eso, las nuevas investigaciones sugieren que sus ganglios básicos pudieron ser el regulador primario de la selección de la acción. Esto significa que le ayuda a elegir la actividad que va a realizar en un momento dado. Además, es capaz de hacer “cambio de comportamiento”, de modo que usted puede cambiar su comportamiento para que coincida con sus circunstancias en cualquier momento sin un segundo pensamiento.

Además, los estudios demuestran que sus ganglios basales contribuyen a su proceso de aprendizaje general, cuando usted es recompensado o castigado por un comportamiento dado, sus ganglios basales guardan un registro de esto y lo detendrán o motivarán automáticamente a continuar en ciertas actividades. Los profesionales médicos sugieren que usted debe ejercitar y mantener su cuerpo en forma para fortalecer sus ganglios basales. Esto ayudará a reducir el riesgo de enfermedad de Parkinson en la adultez posterior.

Entonces, son esenciales para casi todas las actividades motoras que realizas que te permiten llevar un estilo de vida saludable. Este pequeño grupo de estructuras es a menudo pasado por la inmensa mayoría de la humanidad, principalmente porque no sabemos la complejidad del diseño de nuestro cerebro o damos por sentado los movimientos triviales que realizamos todos los días. Así que la próxima vez que recoja su cappuccino expreso del comedor  o montar su bicicleta en el parque, recuerde todo el trabajo que sus ganglios basales están haciendo sólo para usted.

Por ello debemos tener una buena alimentación, donde obtengamos nutrientes necesarios para el buen desarrollo y evolución de esta importante área de nuestro cerebro. Ejercitarnos también nos provee beneficios, así podremos llevar un buen equilibrio mental, realizando las tareas diarias de la manera mas consecuente, también es importante evitar el estrés o las cargas que nos ocasionen desniveles, acudir a un medico especialista también es de suma importancia, ya que estos pequeños factores son de una importancia mayúscula para nuestro desarrollo.

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