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• Juyber Mollinedo Quinto

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FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD CARRERA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA

TEMA: GGANGLIOS BASALES

ASIGNATURA: FISIOLOGIA ll DOCENTE:

Dr. EDUARDO MEDINA

ALUMNO:

MOLLINEDO QUINTO JUYBER PEREZ OLIVARES EDUARDO HUAMAN MORVELI EDISON

Ganglios basales

1: Introducción 2: Desarrollo 3: Conclusiones 4: Bibliografía

1: Introduccion

Los ganglios basales son acumulaciones de sustancia gris, ubicados en cada hemisferio del cerebro, estos van a tener una funcion principal en la postura y el movimiento voluntario. Los ganglios basales presentan 3 estructuras: el cuerpo estriado, que se va a dividir en el nucelo caudado y el nucleo lenticular, tambien esta el nucleo amigdalado y el claustro.

2: Desarrollo

Los ganglios basales tambien llamados nucleos de la base son acumulaciones

de

sustancia gris en los hemisferios del cerebro, estos ganglios basales presentan 3 estructuras. Cuerpo estriado: Presenta una capsula interna, la cápsula interna es una importante banda compacta de sustancia blanca y está compuesta por fibras nerviosas ascendentes y descendentes que conectan la corteza cerebral con estructuras del tronco encefálico y la médula espinal. el núcleo con forma de lente por fuera de la cápsula interna se denomina núcleo lenticular y está formado por el putámen y el globo palido o globo pálido y por el lado externo aparece la cápsula externa, el antemuro, la cápsula extrema y la corteza o lóbulo de la ínsula. el globo pálido se divide a su vez en medial o interno y lateral o externo. el núcleo caudado posee forma de c y hace eminencia hacia el ventriculo lateral (más interno); se describen en él una cabeza, un cuerpo y una cola. La cabeza que es la región más voluminosa se ubica en el cuerno anterior del ventrículo lateral. Entre la cabeza del núcleo caudado y el putámen se encuentran tractos nerviosos de sustancia gris que los comunican. El cuerpo del núcleo caudado es largo y estrecho, se extiende entre el agujero interventricular por delante y el extremo posterior del tálamo por detrás formando el piso del ventrículo lateral. Por último, la cola del núcleo caudado es delgada y alargada contorneando el tálamo óptico. El cuerpo estriado recibe vías

aferentes de distintas regiones de la corteza cerebral, del tálamo óptico y de la sustancia negra del mesencéfalo y su función se encuentra relacionada con los movimientos de grupos musculares que ocurren por el control de la corteza cerebral y no de los movimientos voluntarios y conscientes que se producen a través de vías descendentes directas y cruzadas hacia el tronco del encéfalo y a la médula espinal, mediante los haces córticonucleares y córticoespinales. Núcleo amigdalino: Se ecuentra en el lóbulo temporal cerca al uncus. A través de sus conexiones puede influir en las respuestas del cuerpo a los cambios ambientales Claustro: Es una fina lamina de sustancia gris que esta separada de la superficie lateral del núcleo lenticular por la capsula externa. Lateral al claustro se encuentra la sustancia blanca subcortical de la ínsula. Se desconoce la función del claustro.

Conexiones del cuerpo estriado y el globo pálido:

1: Conexiones del cuerpo estriado: a. Fibras aferentes: 1. Fibras cortico estriadas: Utilizan al glutamato como neurotransmisor, los impulsos que llegan al complejo caudado putamen son de la corteza sensitivamotora. 2. Fibras talamo estriadas: Los estimulos que llegan al complejo caudado putamen son de los nucleos interlaminares del talamo 3. Fibras nigro estriadas: Son fibras inhibidoras, utilizan a la dopamina como neurotransmisor, los impulsos nerviosos llegan de las neuronas de la sustancia negra 4. Fibras estriadas del tronco cerebral: Son fibras inhibidoras, utilizan a la serotonina como neurotransmisor, los impulsos nerviosos que llegan son del tronco cerebral b. Fibras eferentes: 1. Fibras estriatopalidales: Utilizan al GABA como neurotransmisor, pasan desde el complejo caudado putamen hasta el globo palido

2. Fibras estriato nigricas: Utilizan al GABA, acetilcolina y la sustancia P como neurotransmisores, pasan desde el complejo caudado putamen hasta la sustancia negra

2: Conexiones del globo palido: a. Fibras aferentes: 1. Fibras estriadopalidales: Utilizan al GABA como neurotransmisor, pasan desde el complejo caudado putamen hasta el globo palido b. Fibras efenrentes: 2. Fibras palidofugales: Se van a dividir en cuatro: 1. asa lenticular, que va a los nuecleos

talámicos,

2.

Fascículo

lenticular, que

va

al

sutálamo,

3.

Palidotegmentarias, que terminan en el tegmento caudal del mesencéfalo, 4. Palidosubtalámicas, que se dirigen a los nucleos subtalámicos.

FUNCIÓN DE LOS GANGLIOS BASALES Desde hace mucho tiempo los ganglios basales se consideran centrales en el control del movimiento. Hoy en día se acepta con amplitud que también intervienen en la conducta no motora, incluidas la cognición y la emoción.

Función motora

1. Uno de los principales papeles de los ganglios basales en el control motor es funcionar en asociación con el sistema corticoespinal para controlar los patrones complejos de actividad motora (circuito nervioso a través del putamen para ejecutar patrones de movimientos). 2. Los ganglios basales tienen una función en la ejecución automática del plan motor aprendido en la preparación para el movimiento. Estudios que programan la descarga neuronal en relación con el inicio del movimiento desencadenado por un

estimulo sugieren que la actividad dentro de los ganglios basales se inicia a niveles corticales. 3. Como ejemplo de actividades donde se requiere de la participación de los ganglios basales para proporcionar patrones de movimiento tenemos la escritura, cortar papel con tijeras, martillar clavos, tirar por un aro una pelota de básquetbol y cualquier otro movimiento hábil.

Función cognoscitiva 1. El término cognición identifica el proceso del pensamiento del encéfalo que utiliza tanto las aferencias sensitivas hacia el encéfalo como la información ya almacenada en la memoria. 2. La mayor parte de nuestras acciones motoras ocurren como consecuencia de pensamientos generados por la mente, proceso denominado control cognoscitivo de la actividad motora. 3. Las conexiones nerviosas entre el sistema de control corticoespinal y el núcleo caudado, son diferentes de las que tiene el circuito del caudado para el control cognoscitivo de secuencias de patrones motores (circuito del caudado), ya que el caudado se extiende en todos los lóbulos del cerebro y recibe aferencias desde las áreas de asociación de la corteza cerebral, que integran los diferentes tipos de información sensoriomotora en patrones de pensamiento utilizables. 4. Un ejemplo de esto sería una persona que ve aproximarse un león y entonces responde en forma instantánea y automática: a) se aleja del león, b) comienza a correr, c) trepa a un árbol. Sin las funciones cognoscitivas, la persona puede no tener el conocimiento instintivo para que, sin pensar mucho tiempo, responda rápido y en forma apropiada. Por lo tanto, el control cognoscitivo de la activiadad motora determina qué patrones del movimiento se utilizarán juntos y en qué secuencia lograr un objetivo complejo.

Función de control

Varias líneas de pruebas apoya un papel de los ganglios basales en el control de la información para el control motor. El beneficio de incidicios sensoriales externos en la enfermedad de Parkinson y el engaño sensorial en la distonía apoyan esta función. Según la hipótesis de control (compuerta), la dopamina (inhibidora) y las aferencias corticales sensoriomotoras (excitadoras) al estriado se encuentran en un equilibrio fisiológico en sujetos normales. La eferencia inhibidora del globo pálido regula así el acceso sensoriomotor. En la enfermedad de Parkinson, la pérdida de la dopamina (inhibidora) hace posible una facilitación cortical libre para estimular la eferencia de ganglios basales inhibidores. Esto limita el acceso de la información sensorial al sistema motor y disminuye la actividad motora (hipocinesia). En la corea de Huntington, la pérdida de las neuronas de los ganglios basales da lugar a una disminución de la eferencia inhibidora de estos últimos, con un incremento resultante del acceso de información sensorial al sistema motor e incremento de la actividad.

Función de emoción y motivación

El asa límbica tiene un papel en los procesos emocionales y motivacionales. También se ha propuesto una función para el asa límbica en la esquizofrenia y la depresión. Se ha publicado una disminución del tamaño de los ganglios basales en trastornos

bipolares.

Concepto general de la función de los Ganglios Basales Cuando iniciamos un movimiento los Ganglios Basales “eliminan la competencia”. A través de la información que reciben de la corteza acerca del movimiento que se desea realizar, éstos inhiben (frenan) los músculos antagonistas al movimiento y liberan (desinhibiendo) los músculos relacionados con dicho movimiento. Podríamos concluir entonces que los Ganglios Basales focalizan el Movimiento. Neuroanatomía Funcional de los Ganglios Basales

Los Ganglios Basales, según criterios de conexión, se pueden dividir en tres grupos: * Aferentes: Son los que reciben aferencias de estructuras que no pertenecen a otro Ganglio Basal (Corteza, Tálamo, Tronco, etc.). Ejemplo: Cuerpo Estriado. * Eferentes: Son aquellos de los que salen los axones para conectarse con estructuras que NO pertenecen a los Ganglios Basales (Corteza, Tálamo, Tronco, etc.). Ejemplo: Globo Pálido interno. * De Cabotaje: Son los que reciben aferencias y eferencias solamente de otros Ganglios Basales. Ejemplo: Sustancia Negra –Núcleo Subtalámico –Globo Pálido externo. Existen 5 circuitos que se originan en la corteza, hacen sinapsis en los Ganglios Basales para, luego de hacer sinapsis en el Tálamo, retornar a la corteza cerebral. Sólo dos de estos circuitos tienen funciones motoras. Los otros tres están relacionados con la generación de patrones cognitivos y emocionales. Cada uno de estos cinco circuitos está formado por dos vías en paralelo: las vías directa e indirecta. La vía Directa: se inicia en la corteza límbica, hace sinapsis en el núcleo portero (cuerpo estriado) y en el núcleo eferente (Globo Pálido interno) para luego pasar por el Tálamo antes de volver hacia la corteza cerebral. Su función es liberar conductas tanto motoras como cognitivas y emocionales. La vía indirecta: nace en la neocorteza, hace sinapsis en el núcleo portero (cuerpo estriado), luego hace sinapsis en dos núcleos de cabotaje (Globo Pálido externo y el núcleo Subtalámico) para finalmente salir de los Ganglios Basales por el núcleo eferente (Globo Pálido interno) rumbo al Tálamo y la corteza cerebral. Su función es frenar conductas motoras, cognitivas y emocionales. Ganglios Basales Ventrales y el Sistema Límbico Las porciones ventrales de los ganglios basales forman circuitos relacionados con el Sistema Límbico (el cerebro “emocional”). El Cuerpo Estriado Ventral (el núcleo Accumbens) recibe una vía aferente dopaminérgica procedente de un núcleo del Tronco Cerebral denominado Tegmentum Ventral. Esta vía dopaminérgica (denominada mesolímbica) se activa durante los procesos de motivación y

búsqueda. Está relacionada con las recompensas naturales (sexo, comida, etc.) y con las recompensas por drogas legales (alcohol y nicotina) e ilegales (cocaína, crack, heroína, etc.). Neuroanatomía Funcional de los Ganglios Basales Los Ganglios Basales, según criterios de conexión, se pueden dividir en tres grupos: * Porteros: Son los que reciben aferencias de estructuras que no pertenecen a otro Ganglio Basal (Corteza, Tálamo, Tronco, etc.). Ejemplo: Cuerpo Estriado. * Eferentes: Son aquellos de los que salen los axones para conectarse con estructuras que NO pertenecen a los Ganglios Basales (Corteza, Tálamo, Tronco, etc.). Ejemplo: Globo Pálido interno. * De Cabotaje: Son los que reciben aferencias y eferencias solamente de otros Ganglios Basales. Ejemplo: Sustancia Negra – Núcleo Subtalámico – Globo Pálido externo. Existen 5 circuitos que se originan en la corteza, hacen sinapsis en los Ganglios Basales para, luego de hacer sinapsis en el Tálamo, retornar a la corteza cerebral. Sólo dos de estos circuitos tienen funciones motoras. Los otros tres están relacionados con la generación de patrones cognitivos y emocionales. Cada uno de estos cinco circuitos está formado por dos vías en paralelo: las vías directa e indirecta. La vía directa se inicia en la corteza límbica, hace sinapsis en el núcleo portero (cuerpo estriado) y en el núcleo eferente (Globo Pálido interno) para luego pasar por el Tálamo antes de volver hacia la corteza cerebral. Su función es liberar La vía indirecta nace en la neocorteza, hace sinapsis en el núcleo portero (cuerpo estriado), luego hace sinapsis en dos núcleos de cabotaje (Globo Pálido externo y el núcleo Subtalámico) para finalmente salir de los Ganglios Basales por el núcleo eferente (Globo Pálido interno) rumbo al Tálamo y la corteza cerebral. Su función es frenar conductas motoras, cognitivas y emocionales. PARTICIPACIÓN DEL CEREBELO EN LA REGULACIÓN DE LAS FUNCIONES MOTORAS A pesar de la enorme cantidad de información neuronal que recibe, el cerebelo no es imprescindible para la percepción de los estímulos sensoriales, ni su lesión imposibilita los procesos cognitivos o el estado consciente. En debida correspondencia y en contraste con su intensa conectividad con los centros y tractos encargados de la elaboración de los

actos motores, el cerebelo no es tampoco imprescindible para la realización del movimiento, ni su extirpación produce parálisis motora. En su conjunto, el cerebelo funciona como un ‘comparador’ de las diferencias existentes entre las órdenes motoras y sus resultados prácticos, tratando de disminuir los desajustes que se producen durante el movimiento. Esta función como comparador es más evidente, si cabe, en la actividad del neocerebelo. Otra función adscribible al neocerebelosería la de actuar como ‘coordinador’ del movimiento, haciendo que los distintos actos motores que componen la secuencia de un comportamiento complejo se sucedan en armonía y sin sobresaltos. Por otra parte, el cerebelo actúa también como un ‘reforzador’del movimiento, facilitando las señales motoras generadas inicialmente en los centros motores corticales y troncoencefálicos, lo que ayuda a mantener el adecuado tono muscular de extensores y flexores durante los cambios de posición de las distintas articulaciones. Esta función es característica de la actividad reguladora del paleocerebelo sobre los mecanismos espinales del control motor. En su conjunto, el cerebelo recibe información de los planes motores que se elaboran en la corteza cerebral a través de la copia de las señales eferentes que se le envía por el tracto córtico-pontocerebelosoy por el haz espinocerebeloso ventral. Además, el cerebelo es informado del resultado conductual de dichos planes motores, mediante las señales aferentes que recibe de propioceptoresmusculares, de receptores articulares y cutáneos y de los sistemas visual, acústico y vestibular. Mediante la comparación de ambas informaciones, el cerebelo corrige la evolución de losactos motores durante su desarrollo en cada momento determinado, así como ayuda, mediante el entrenamiento y la repetición, a su sincronización y perfeccionamiento. De este modo, la continuidad, suavidad y armonía de los actos motores es fruto de la acción del cerebelo, cualidades que el movimiento pierde tras la lesión de esta estructura. Conviene matizar lo comentado en el apartado anterior, ya que, si el cerebelo, desde el punto de vista celular y electrofisiológico, es una estructura homogénea, cumple funciones muy distintas y específicas localizadas en zonas muy precisas de su estructura en función de la procedencia de sus aferencias y del destino de sus proyecciones. Por ejemplo, el cerebelo vestibular (arquicerebelo) controla fundamentalmente los movimientos oculares y el equilibrio corporal durante la inmovilidad y el movimiento. En concreto, el flóculocerebelosorecibe aferencias específicas de origen vestibular y visual y se relaciona con los cambios de ‘ganancia’ (razón entre la entrada sensorial y la respuesta motora) del reflejo vestíbulo- ocular en función de las circunstancias del entorno.

El cerebelo espinal (paleocerebelo) controla la actividad de la musculatura espinal proximal a través de las proyecciones del vermis y de éste al núcleo fastigial y la musculatura de las extremidades a través de las proyecciones del paravermis sobre el núcleo interpósito. Por último, el cerebelo cerebral (neocerebelo) interacciona con distintas regiones corticales de carácter fundamentalmente motor, pero también perceptivo y cognitivo, por sus proyecciones de los hemisferios cerebelosos hacia el núcleo dentado. Por lo tanto, habría que pensar que lo común a todo el cerebelo es su peculiar modo de procesar la información neuronal, pero no así los resultantes conductuales de dicho procesamiento. Por otra parte, el cerebelo debe realizar un procesamiento doble y paralelo de la información sensitivomotora, ya que los sistemas motores están organizados bajo el diseño de sistemas agonista/antagonista. Normalmente, el cerebelo facilita la acciónde los músculos flexores, al tiempo que inhibe a los sistemas extensores, lo que supone la activación e inhibición simultánea de circuitos córtico-nucleares contiguos y antagónicos PAPEL DEL CEREBELO EN EL APRENDIZAJE MOTOR En años recientes se ha propuesto que el cerebelo participaría de modo directo y activo en los procesos de aprendizaje de tareas motoras; dicha participación se añadiría de alguna manera a su papel regulador y coordinador de la reacción de actos motores concretos. El cerebelo podría ser el sitio donde ocurre el procesode aprendizaje motor y, quizá también, el lugar donde dicha información queda almacenada en forma de memoria . Se ha propuesto un mecanismo a través del cual sería posible este proceso de aprendizaje . Para ello, la fibra trepadora tendría la capacidad de disminuir la respuesta de la célula de Purkinje a la acción excitadora de las fibras paralelas. Este efecto podría almacenarse de modo indefinido en los circuitos cerebelosos, produciendo una ‘depresión a largo plazo’ de la actividad de las células de Purkinje. Este mecanismo de aprendizaje parece similar, aunque de signo opuesto, al descrito en la corteza del hipocampo y en otras estructuras cerebrales como potenciación a largo plazo La menor respuesta de la célula de Purkinje ante un estímulo dado producirá, en proporción, mayor respuesta en las células nucleares subyacentes, así como mayor efecto sobre un subsistema determinado.

En el ámbito molecular, la depresión a largo plazo se suponeque se produce por la activación simultánea de los receptores glutamatérgicos de la célula de Purkinje (AMPA y metabotrópicotipo 1) acompañada de la entrada de calcio por canales dependientes de voltaje, como consecuencia de la activación de la misma célula de Purkinje por la fibra trepadora que la inerva. El resultado final es, al parecer, la desensibilización del receptor AMPA al glutámico liberado por las fibras paralelas. En la producción de este fenómeno intervienen diversas cascadas de segundos mensajeros (inositoltrifosfato, óxido nítrico) y sistemas enzimáticos (proteína cinasa C, fosfolipasas, fosfatasas) cuyos mecanismos íntimos de actuación se estudian detalladamente en la actualidad. Estos mecanismos celulares y moleculares permitirían la aparición de respuestas motoras a estímulos incapaces antes de evocarlas. Por ejemplo, en el condicionamiento clásico del reflejo corneal, un sonido que normalmente no evoca ninguna respuesta de cierre en los párpados termina por hacerlo cuando se empareja durante cierto número de ocasiones con un soplo de aire que se aplica a la córnea de modo sistemático a la terminación del estímulo sonoro. Sin embargo, experimentos recientes realizados en gatos sometidos al condicionamiento clásico del reflejo de parpadeo indican que las neuronas del núcleo interpósito del cerebelo se activan unos milisegundos después del inicio de la respuesta condicionada (aprendida); ello sugiere un papel modulador del cerebelo que ayuda a la realización de dicha respuesta aprendida, pero no a su generación y/o inicio .

3: Conclusiones:

Los Ganglios Basales, según criterios de conexión, se pueden dividir en tres grupos: * Aferentes: Son los que reciben aferencias de estructuras que no pertenecen a otro Ganglio Basal (Corteza, Tálamo, Tronco, etc.). Ejemplo: Cuerpo Estriado. * Eferentes: Son aquellos de los que salen los axones para conectarse con estructuras que NO pertenecen a los Ganglios Basales (Corteza, Tálamo, Tronco, etc.). Ejemplo: Globo Pálido interno.

* De Cabotaje: Son los que reciben aferencias y eferencias solamente de otros Ganglios Basales. Ejemplo: Sustancia Negra –Núcleo Subtalámico –Globo Pálido externo. Existen 5 circuitos que se originan en la corteza, hacen sinapsis en los Ganglios Basales para, luego de hacer sinapsis en el Tálamo, retornar a la corteza cerebral. Sólo dos de estos circuitos tienen funciones motoras. Los otros tres están relacionados con la generación de patrones cognitivos y emocionales. Cada uno de estos cinco circuitos está formado por dos vías en paralelo: las vías directa e indirecta. La vía Directa: se inicia en la corteza límbica, hace sinapsis en el núcleo portero (cuerpo estriado) y en el núcleo eferente (Globo Pálido interno) para luego pasar por el Tálamo antes de volver hacia la corteza cerebral. Su función es liberar conductas tanto motoras como cognitivas y emocionales. La vía indirecta: nace en la neocorteza, hace sinapsis en el núcleo portero (cuerpo estriado), luego hace sinapsis en dos núcleos de cabotaje (Globo Pálido externo y el núcleo Subtalámico) para finalmente salir de los Ganglios Basales por el núcleo eferente (Globo Pálido interno) rumbo al Tálamo y la corteza cerebral. Su función es frenar conductas motoras, cognitivas y emocionales.

4: Bibliografia: 1. Richard S. Snell. Los núcleos de la base y sus conexiones. En: EDIDE, S.L., coordinador. Neuroanatomía clínica. 7° edición. Barcelona: Wolters Kluwer; 2010. p. 316-330. 2. Guyton & Hall. Contribuciones del cerebelo y los ganglios basales al control motor global. En: GEA CONSULTORIA EDITORIAL, S.L., productor. Tratado de fisiología médica. 11° edición. Barcelona: Elsevier Saunders; 2008. p. 681-696. 3. Linda S. Costanzo. Neurofisiología. En: EDIDE, S.L., coordinador. Fisiología. 4° edición. Barcelona: Elsevier Saunders; 2011. p. 65-109 .