Basalganglier: anatomi och funktioner

Hjärnbarken är den mest synliga delen av den mänskliga hjärnan, liksom den mest kända. Dess uppdelning i två hemisfärer, liksom fyra lobes (frontal, parietal, temporal och occipital) har varit känd och studerat sedan antiken.

Den mänskliga hjärnan är emellertid ett komplext organ, som i sin inredning har olika strukturer och grundläggande understrukturer för funktion och underhåll av kroppsliga och kognitiva funktioner och deltar i ett stort antal områden. Exempel på dessa delar av hjärnan är hippocampus, det limbiska systemet eller uppsättningen kärnor som diskuteras i denna artikel, de basala ganglierna .

Vad är basala ganglierna?

Vi kallar basala ganglier en uppsättning sammankopplade subkortiska kärnor belägna runt det limbiska systemet och den tredje ventrikeln. De är belägna på båda sidor av thalamus, på höjden av den tidiga loben. Det är grått materia kluster (det vill säga områden där de delar av neuroner som inte myelineras är koncentrerade) som har ett stort antal anslutningar med andra delar av hjärnan, såsom cortex eller thalamus, både på nivåerna av afferenter och eferences (de mottar information från andra hjärnområden).

De basala ganglierna fördelas mellan områden nära hjärnans mitt, under cerebral cortex och runt diencephalon, och på grund av deras läge har de en roll i åtgärder som är mellan det automatiska och det frivilliga.

De huvudsakliga neurotransmittorerna som verkar i dessa hjärnområden är dopamin som exciter och GABA som en hämmande komponent, som har olika effekter beroende på kärnan och de nervkretsar som de verkar i.

Huvudkomponenterna i de basala ganglierna

Trots att de betraktas som en uppsättning kärnor med tanke på deras samtrafik, de basala ganglierna består av differentierade understrukturer och i själva verket fysiskt är det lätt att märka mellanrummen mellan dem. Nedan hittar du huvudstrukturerna för denna uppsättning hjärnstrukturer:

1. Striated body

Den striatum anses vara det huvudsakliga området för mottagande av information av basalganglia . Det vill säga det är ett område som tar emot många projektioner från olika hjärnområden, integrerar informationen och agerar med den. Den är sammansatt av neoestriatkärnan (består av caudatkärnan och putamen), som huvudsakligen är ansvarig för att mottaga afferenter från nigrostriatalkanalen och den lentikulära kärnan (består av putamen och globus pallidus), mer fokuserad på att skicka meddelanden till andra kärnor hjärna.

2. Caudate Nucleus

Ligger under frontalbenet och i samband med occipitalet , denna struktur är kopplad till larmens känsla, varning för att något inte fungerar korrekt, såväl som motivation. Detta beror på dess anslutningar till frontalbenet, speciellt den orbitofrontala cortexen.

3. Putamen

Grundläggande element i kontrollen av automatiska rörelser, Ligger under kärnkärnan och förenad med den främre zonen. Det är kopplat till ansiktets och extremiteternas rörelse .

4. Globus pallidus

Avledad från diencephalon ligger den mellan putamen och den inre kapseln . I det här fallet har det myelinerade neuroner som används för att överföra information till thalamus och substantia nigra.

5. Svart substans

Ligger under thalamus, i hjärnstammen, är denna struktur känd för att vara en av huvudkällorna för hjärndopamin. Delta aktivt i hjärnbelöningssystemet. I samband med den strimmiga (som ingår i nigrostria-området) har den också stor betydelse för kontrollen av fina rörelser, både extremiteter och ögon.

6. Nucleus accumbens

Ligger under globus pallidus, mottar det signaler från det ventrala tegmentalområdet och skickar signaler till den bleka jordklotet . Denna kärna deltar i upprätthållandet av beteenden förstärkt av droger och habituation, som har samband med det limbiska systemet.

7. subthalamisk kärna

Beläget vid korsningen mellan mesencephalon och thalamus , den huvudsakliga funktionen som ges till subthalamuskärnan är den som reglerar motorfunktionerna.

8. Röd substans

Denna struktur upprätthåller viktiga samband med cerebellum och ryggmärg l , som är särskilt kopplad till motorkoordinering. Specifikt har den särskild relevans i kontrollen av armar och axlar.

Funktioner av de basala ganglierna

Som det har observerats i förklaringen av dess komponenter, Funktionerna hos de basala ganglierna varierar och deltar i många och viktiga aspekter av vårt liv . Att göra en allmän översikt över de aspekter där vi deltar kan vi säga att några av dess huvudfunktioner är följande:

1. Planering, integration och kontroll av frivillig rörelse

En av de funktioner som basalganglierna är mest kända är reglering och hantering av frivilliga motoråtgärder. Verkar genom kortikostriatalkretsen, De verkar konkret som ett omedvetet filter som hämmar eller väljer rörelser som ska göras , som speciellt hjälper till att styra kroppshållning och koordinera extremitetens fina / exakta rörelse.

De basala ganglierna gör det möjligt att markera slutet på en rörelse, planera sekvenser och korrigera dem om det behövs.

2. Procedurinlärning

En annan aspekt i vilken de basala ganglierna De har en övervägande prestation i processorientering och i automatisering av beteende . Denna typ av lärande är det som låter dig vänja sig vid att utföra sekvenser av handlingar som de som behövs för att köra, spela ett instrument, raka eller sy, vilket möjliggör hantering av medveten resurser så att de kan riktas mot andra uppgifter.

3. Verkställande funktioner

De basala ganglierna deltar också aktivt i verkställande funktioner . Specifikt bidrar det till underhåll av bearbetningshastighet, planering på kognitiv nivå och utarbetande av strategier för att lösa problem. På samma sätt får anslutningarna av de basala ganglierna med den orbitofrontala cortexen orsaka att de är involverade i förmågan att beteendehämmande.

4. Deltagande i känslomässigt och motiverande beteende

Som nämnts ovan, några basala ganglier som kärnan accumbens har kopplingar till limbic systemet och hjärnbelöningssystemet , med tanke på dess betydelse för hanteringen av dopamin. Således kan det anses att de basala ganglierna deltar i känslomässigt beteende och förstärkning som produceras av droger eller stimulering.

Basal ganglier spelar till exempel en mycket viktig roll i både klassisk konditionering och operant konditionering.

Störningar som är kopplade till problem i de basala ganglierna

Såsom kan ses, gör alla dessa element och funktioner de basala ganglia grundläggande elementen för organismens korrekta funktion.

Men ... Vad händer när det finns en skada eller en händelse orsakar dessa kärnor inte samordnar eller agerar som de borde? I det här fallet kan vi hitta några av följande problem och störningar, som i allmänhet handlar om hypo- eller hyperkliniska problem, det vill säga kopplade till rörelse.

1. Parkinson

Den vanligaste och mest kända sjukdomen som härrör från en störning i de basala ganglierna är Parkinsons sjukdom. Parkinsons eller vilande tremor är de mest igenkännliga symtomen på denna sjukdom. Det finns också muskelstivhet och förlust av spontana rörelser. tillsammans med en markerad bradykinesi eller förlust av motorhastighet och gångbesvär.

Denna störning uppträder speciellt vid degenerering och död hos de dopaminerga cellerna i nigrostriatet , vilket medför att överföringen av dopamin förloras i stor utsträckning, inte att uppnå informationen till motorcortexen.

• Relaterad artikel: "Parkinson: orsaker, symptom, behandling och förebyggande"

2. Huntingtons Korea

Det är en neurodegenerativ genetisk störning orsakad av en förändring av en dominant gen på kromosom nummer fyra , med full penetrering. Det producerar hyperkinetiska symptom: sjukdomen orsakar okontrollerade rörelser som liknar en dans (därav namnet Korea) och betydande förlust av verkställande funktioner och minne. Deficitsna produceras huvudsakligen genom att neuronerna i caudatkärnan dödas, speciellt av GABAergiska och kolinerga neuroner.

3. Syndrom av förlust av psykisk självaktivering

Som tidigare nämnts är de basala ganglierna relaterade till personlig motivation. En skada i dessa områden kan därför få allvarliga konsekvenser i detta avseende , som i syndromet för förlust av psykisk självaktivering eller PAP.

Denna sjukdom, även känd som ren psykisk akinesi eller förlust av uppkomsten eller upprätthållandet av åtgärden, ger extrem passivitet i lidanden, förlorar förmågan att vara intresserad, spontanitet och motivation. Vem lider det kan känna igen sina underskott, så att anosognosi inte är närvarande, men de visar stor likgiltighet för dem.

4. Störningar på grund av tics och Tourettes syndrom

I dessa sjukdomar, såsom Tourettes syndrom, som kännetecknas av presentationen av rörelser, vokaliseringar, gester eller väldigt stereotypa beteenden som utförs omedvetet , det finns allvarlig inblandning av de basala ganglierna. Mer specifikt antas det att dessa störningar kan vara relaterade till problem i putamen.

5. Övriga länkade störningar

Bortsett från dessa störningar uppträder förändringar av de basala ganglierna vanligtvis i ett stort antal psykologiska problem. Till exempel, i tvångssyndrom eller ADHD kan och verkar det vara förändringar av dessa hjärnsystem.

Bibliografiska referenser:

• Alexander, G.E .; DeLong, M.R. & Strick, P.L. (1986).Parallell organisering av funktionellt segregerade kretsar som förbinder basala ganglier och cortex. Annu Rev Neurosci. 9: 357-381.

• Kandel, E.R. (2001). Principer för neurovetenskap. 1: a upplagan. McGraw-Hill.

• Melnick, M.E. (2013). Basala ganglia störningar. I: Umphred DA, Burton GU, Lazaro RT, Roller ML, eds. Umphreds neurologiska rehabilitering. 6: e upplagan Philadelphia, PA: Elsevier Mosby; kap 20

• Morris, M.E .; Iansek, R., Matyas, T.A. & Summers, J.J. (1996). Stränglängdreglering i Parkinsons sjukdom. Normaliseringsstrategier och underliggande mekanismer. Brain. 119: 551-68.

2-Minute Neuroscience: Basal Ganglia (April 2024).