fisiologia Ganglios de la Base
Summary
TLDREste script explica el papel crucial de los ganglios basales en el control de los movimientos voluntarios. Cubre la estructura del sistema motor, la relación de los ganglios basales con otras estructuras motoras y su función en la iniciación y secuenciación de movimientos. Detalla los circuitos de los ganglios basales y cómo las lesiones en ellos pueden causar trastornos del movimiento. También explora patologías como la enfermedad de Parkinson y Huntington, y cómo afectan el movimiento y la cognición.
Takeaways
- 🧠 Los ganglios basales juegan un papel crucial en el control de los movimientos voluntarios, especialmente en la iniciación y secuenciación de los mismos.
- 🌐 El sistema motor incluye la corteza motora, el tronco encefálico y la médula espinal, con las neuronas motoras superiores proyectando a las motoneuronas inferiores que controlan la contracción muscular.
- 🤸♂️ El cerebelo y los ganglios basales modulan la actividad de las motoneuronas superiores, permitiendo la comparación entre acciones planificadas y realizadas y ajustes en el plan motor.
- 🔄 Los ganglios basales forman parte de un circuito subcortical que recibe proyecciones de áreas corticales y envía proyecciones a las cortezas motoras y premotor.
- 📍 Los ganglios de la base incluyen estructuras como el putamen, el caudado, el globo pálido y la sustancia nigra, que son esenciales para la generación de secuencias de movimientos.
- 🚦 Las vías directa e indirecta son dos rutas neurológicas dentro del circuito de los ganglios basales que tienen roles opuestos en la modulación de la actividad motora.
- 💊 La dopamina desempeña un papel fundamental en la modulación de estos circuitos, y su disfunción puede llevar a enfermedades como la Parkinson y la Huntington.
- 🤕 En la enfermedad de Parkinson, se observa una degeneración de las neuronas dopaminérgicas que afectan los circuitos de los ganglios basales, causando acinesia y bradicinesia.
- 🤖 La estimulación del núcleo subtalámico puede mejorar los síntomas de Parkinson al reducir la inhibición tónica sobre el tálamo y permitir la activación de las motoneuronas corticales.
- 🏃♀️ En la enfermedad de Huntington, la degeneración del putamen y el caudado lleva a una hiperexcitación de las motoneuronas corticales, resultando en hipercinesia y movimientos involuntarios.
- 🧘♂️ Otros circuitos de los ganglios basales, como el prefrontal y el límbico, pueden estar involucrados en funciones no motoras, como la planificación de acciones y la conducta emocional.
Q & A
¿Cuál es el papel de los ganglios de la base en el control motor?
-Los ganglios de la base son fundamentales en la iniciación y secuenciación de movimientos voluntarios. Constituyen parte de un circuito subcortical que recibe proyecciones de la mayoría de las áreas de la corteza y envía proyecciones a las cortezas motoras y premotor y al tronco encefálico.
¿Cómo se relacionan las neuronas motoras superiores con las inferiores?
-Las neuronas motoras superiores, ubicadas en la corteza motora y el tronco encefálico, proyectan a la médula espinal donde hacen sinapsis con las motoneuronas inferiores o motoneuronas Alfa, que comandan la contracción muscular.
¿Qué función cumple el cerebelo en el control motor?
-El cerebelo recibe información propioceptiva de los músculos y las articulaciones, y compara la acción planificada con la real para ajustar el plan motor a través de proyecciones a las cortezas motoras.
¿Cuál es la función de la vía directa en los ganglios basales?
-La vía directa de los ganglios basales tiene la función de interrumpir la inhibición tónica del tálamo que se transmite a las motoneuronas superiores, permitiendo la iniciación de movimientos.
¿Cómo se produce la desinhibición en la vía directa de los ganglios basales?
-La desinhibición ocurre cuando las neuronas del estriado activan temporalmente y silencian transitoriamente a las neuronas del pálido, lo que reduce su efecto inhibitorio tónico sobre el tálamo y permite la activación de las motoneuronas superiores.
¿Qué es la vía indirecta en los ganglios basales y qué hace?
-La vía indirecta aumenta el tono inhibitorio del circuito de los ganglios de la base, lo que resulta en una mayor inhibición sobre el tálamo y, en consecuencia, sobre las motoneuronas superiores, impidiendo movimientos no deseados.
¿Cómo afecta la dopamina la función de los ganglios basales?
-La dopamina modula la inervación cortical en el estriado y tiene efectos opuestos en las vías directa e indirecta de los ganglios basales. Activa la vía directa y inhibe la vía indirecta, lo que reduce la inhibición del tálamo.
¿Qué es la enfermedad de Parkinson y cómo se relaciona con los ganglios basales?
-La enfermedad de Parkinson es una patología representativa de la disfunción de los ganglios basales, caracterizada por la degeneración de las neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra, lo que lleva a una disminución de la modulación dopaminérgica y a síntomas como acinesia y bradicinesia.
¿Cómo se puede tratar la enfermedad de Parkinson?
-Un tratamiento para la enfermedad de Parkinson es el uso de estimuladores que envían pulsos eléctricos al núcleo subtalámico, lo que interfiere con su actividad y mejora los síntomas, como la capacidad para iniciar movimientos.
¿Qué es la enfermedad de Huntington y cómo afecta los ganglios basales?
-La enfermedad de Huntington es causada por una degeneración del estriado, lo que aumenta el tono inhibitorio y resulta en hiperexcitación de las motoneuronas corticales, provocando movimientos involuntarios e hipercinesia.
Outlines
🧠 Control del Movimiento Voluntario por los Ganglios Basales
Este párrafo explica el papel de los ganglios basales en el control de los movimientos voluntarios. Se menciona que los ganglios basales son parte de un circuito subcortical que recibe proyecciones de la mayoría de las áreas de la corteza y envía proyecciones a las cortezas motoras y premotor y al tronco encefálico. Estos ganglios son fundamentales en la iniciación y secuenciación de movimientos. Se describe la estructura general del sistema motor y cómo las neuronas motoras superiores, localizadas en la corteza motora y el tronco encefálico, proyectan a la médula espinal y hacen sinapsis con las motoneuronas inferiores o motoneuronas Alfa. Además, se menciona el cerebelo y cómo puede ajustar el plan motor a través de proyecciones a las cortezas motoras a través del tálamo y núcleos motores del tronco.
🚶♂️ Vía Directa y Vía Indirecta en los Ganglios Basales
Este párrafo detalla cómo los ganglios basales participan en la iniciación de movimientos a través de la vía directa y la vía indirecta. Se describe la vía directa como un circuito que interrumpe la inhibición tónica del tálamo que se transmite a las motoneuronas superiores, permitiendo la iniciación de movimientos. Se explica que las neuronas del estriado que participan en la vía directa expresan receptores par dopamina de tipo D1, que media la respuesta excitatoria a señales de la sustancia negra compacta. Por otro lado, la vía indirecta aumenta el tono inhibitorio del circuito de los ganglios de la base, lo que a su vez aumenta la inhibición sobre el tálamo y las motoneuronas superiores. Se menciona también cómo la dopamina puede activar la vía directa y/o inhibir la vía indirecta, lo que resulta en una disminución de la inhibición del tálamo.
👨⚕️ Patologías del Movimiento y los Ganglios Basales
Este párrafo se centra en cómo las patologías como la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Huntington afectan los movimientos debido a la disfunción de los ganglios basales. Se describe la acinesia, bradicinesia y rigidez característicos de la enfermedad de Parkinson, y cómo estas manifestaciones reflejan una degeneración de las neuronas dopaminérgicas y una debilidad en la modulación de los circuitos de los ganglios basales. Se explica que la estimulación del núcleo subtalámico puede mejorar los síntomas al reducir la hiperinhibición tónica del pálido interno sobre el tálamo. Por otro lado, la enfermedad de Huntington se caracteriza por hipercinesia y movimientos involuntarios debido a la degeneración del estriado, lo que afecta las neuronas que participan en la vía indirecta y aumenta la inhibición sobre el núcleo subtalámico.
🍎 Secuencia de Movimientos y los Ganglios Basales
Este párrafo describe cómo los ganglios basales están involucrados en la iniciación de movimientos y la programación de la secuencia de movimientos necesarios para realizar una acción simple, como tomar una pelota. Se menciona que la toma de una pelota implica una serie de pasos mediados por distintas regiones corticales que permiten alcanzar la meta, reconocer y localizar espacialmente el objeto, transformar la información sensorial en un vector de movimiento y seleccionar el plan motor necesario. Los ganglios de la base juegan un papel esencial en la iniciación del movimiento y en la programación de la secuencia de movimientos que involucran el estirarse, tomar la pelota y hacer algo con ella.
Mindmap
Keywords
💡ganglios basales
💡movimientos voluntarios
💡corteza motora
💡corteza premotor
💡corteza cerebral
💡encefálico
💡médula espinal
💡movimientos no deseados
💡parálisis
💡enfermedad de Parkinson
💡estimulador del núcleo subtalámico
Highlights
El papel de los ganglios de la base en el control motor.
La estructura general del sistema motor y la relación con los ganglios de la base.
Las neuronas motoras superiores y su proyección a la médula espinal.
El cerebelo y su función en la comparación entre la acción planificada y la real.
Los ganglios basales como moduladores de las motoneuronas superiores.
La iniciación y secuenciación de movimientos por los ganglios basales.
Las lesiones cerebelosas y en los ganglios de la base y sus efectos en los movimientos.
La organización de los circuitos de los ganglios de la base.
Los ganglios de la base y su participación en la generación de secuencias de movimientos.
La localización anatómica de las estructuras que componen los ganglios de la base.
Los núcleos putamen y caudado como núcleos de entrada de información al circuito de los ganglios de la base.
La función de la vía directa en la interrupción de la inhibición tónica del tálamo.
La función de la vía indirecta en aumentar el tono inhibitorio del circuito de los ganglios de la base.
La dopamina y su efecto en la disminución de la inhibición del tálamo.
Las patologías representativas de la disfunción de los ganglios basales como la enfermedad de Parkinson.
La mejora en la marcha de pacientes con Parkinson debido a la estimulación del núcleo subtalámico.
La enfermedad de Huntington y su relación con la disfunción de los ganglios de la base.
Transcripts
teórico virtual sobre sistema motor rol
de los ganglios basales en el control de
movimientos voluntarios en este
audiovisual analizaremos el papel de los
ganglios de la base en el control motor
en primer lugar revisaremos la
estructura general del sistema motor y
la relación de los ganglios de la base
con el resto de las estructuras que
participan en el control
motor las neuronas motoras superiores
localizadas en la corteza motora y el
tronco encefálico proyectan a la médula
espinal donde hacen sinapsis con las
motoneuronas inferiores o motoneuronas
Alfa que comandan la contracción
muscular la actividad de las
motoneuronas superiores es modulada por
estructuras adicionales que participan
en el control motor una de ellas es el
cerebelo que recibe información
propioceptiva de los músculos y las
articulaciones desde la médula espinal
por otro lado recibe información
sensorial y sobre el plan motor
provenientes de varias regiones de la
corteza cerebral
de este modo puede comparar la acción
planificada con la real y ajustar el
plan motor vía proyecciones a las
cortezas motoras a través del tálamo y
núcleos motores del
tronco otro grupo de estructuras que
modulan a las motoneuronas superiores
son los ganglios basales que constituyen
parte de un circuito subcortical que
recibe proyecciones de la mayoría de las
áreas de la corteza y envía proyecciones
a las cortezas motoras y premotor y al
tronco encefálico
los ganglios basales son fundamentales
en la iniciación y secuenciación de
movimientos mientras una lesión completa
de las vías descendentes motoras
generará la falta de ejecución de
movimientos voluntarios por debajo de la
lesión lo que se conoce como parálisis
las lesiones cerebelosas o en los
gangleos de la base generan desórdenes
del movimiento que no implican parálisis
en esta clase veremos en más detalle la
organización de los circuitos de los
ganglios de la base y desórdenes
Asociados a su
disfunción los gangos de la base
constituyen circuitos que son esenciales
para el inicio y terminación de
movimientos
voluntarios Por otra parte y en conjunto
con la corteza motora suplementaria
participa en la generación de secuencias
de movimientos tales como jugar al tenis
O tocar el piano en este video veremos
la localización anatómica de las
estructuras que componen los gangos de
la base esta simulación nos permite
apreciarlos al remover el cráneo y la
corteza cerebral como veremos los
gangleos de la base incluyen a los
núcleos
putamen y caudado con forma del cuerpo
estriado también incluyen al globo
pálido que tiene una porción externo
lateral y una porción interno
medial
finalmente a nivel del mesencéfalo
encontramos la sustancia
y los núcleos subtalámico
los núcleos caud y putamen del cuerpo
estriado constituyen los núcleos de
entrada de información al circuito de
los gangos de la
base la mayoría de las proyecciones que
recibe el estriado provienen de
múltiples regiones de la corteza
regiones diferentes de la corteza
proyectan a regiones diferentes del
estriado las proyecciones corticales
forman sinapsis glutamatérgicas sobre
neuronas del estriado el estriado recibe
a su vez inervación de neuronas
dopaminérgicas del mesencéfalo
localizadas en la sustancia par
compacta esta inervación dopaminérgica
modula la inervación
cortical el estriado envía proyecciones
inhibitorias que liberan gava a otro
núcleo del circuito de los gangos
basales el globo pálido interno que
constituye la el principal núcleo de
salida de los ganglios
basales las neuronas eferentes del globo
pálido interno dan origen a la principal
vía que conecta los ganglios basales con
las motoneuronas Superiores de la
corteza esta vía tiene una estación de
relevo en núcleos ventrales del
tálamo de esta manera se completa un
circuito en forma de bucle en el que la
información originada en múltiples áreas
corticales es procesada en los ganglios
basales y se transmite nuevamente a la
corteza específicamente a áreas motoras
este circuito de los ganglios basales se
conoce como vía
directa las neuronas del estriado que
participan en la vía directa expresan en
su membrana receptores par dopamina de
tipo D1 que media la respuesta
excitatoria a señales provenientes de la
sustancia compacta esencial para
el funcionamiento de esta
vía aquí vemos una representación
esquemática de la vía directa las
neuronas del estriado llamadas neuronas
espinosas medianas poseen un gran árbol
dendrítico cada neurona cortical
contacta un gran número de neuronas
espinosas medianas cada una de las
cuales Integra información proveniente
de miles de neuronas
cicalesi se encuentran mayormente
silentes y activan cuando reciben
señales excitatorias significativas de
la corteza y de la sustancia negra
compacta las neuronas del pálido en
cambio tienen actividad
tónica dado que las neuronas del pálido
son inhibitorias sobre el tálamo
contrarrestan posibles señales que
podrían provocar excitación talámica así
las neuronas del tálamo mantienen una
actividad reducida y no ejercen una
excitación significativa sobre las
neuronas de la corteza este mecanismo
contribuye a la prevención de
movimientos no
deseados ante una activación transitoria
de las neuronas del estriado por acción
de la
corteza las neuronas del pálido se
silencian transitoriamente debido a la
acción inhibitoria proveniente del
estriado esta ventana temporal de
inhibición del pálido reduce su efecto
inhibitorio tónico sobre el
tálamo permitiendo que otras señales
excitatorias puedan activar
este mecanismo es llamado desinhibición
ya que la inhibición ejercida por el
pálido es interrumpida
transitoriamente la desinhibición
transitoria del tálamo permite que este
envíe señales excitatorias a las
motoneuronas superiores y así la
iniciación de
movimientos la vía directa que
describimos hasta ahora tiene la función
de interrumpir la inhibición tónica del
tálamo que se transmite a las
motoneuronas superiores
una segunda vía la vía indirecta
funciona aumentando el tono inhibitorio
del circuito de los ganglios de la base
esta vía indirecta provee un camino
adicional por el cual el estriado se
conecta con el globo palo
interno la subpoblación de neuronas
espinosas del estriado que participa en
la vía indirecta proyecta el globo
pálido
externo que proyecta el núcleo
subtalámico
el núcleo subtalámico proyecta de
regreso al pálido interno el cual como
ya hemos visto se conecta con la corteza
vía el
tálamo cuando la vía indirecta se activa
por señales de la corteza las neuronas
del estriado inhiben la actividad tónica
de las neuronas del pálido externo como
las diferencias del pálido externo son
inhibitorias la activación de la vía
indirecta trae como consecuencia una
activación del núcleo subtalámico
como el núcleo subtalámico es
excitatorio sobre el pálido interno la
activación de la vía indirecta aumenta
el tono inhibitorio sobre el tálamo y en
consecuencia sobre las motoneuronas
superiores como vimos las neuronas
espinosas que participan en la vía
directa expresan receptores
dopaminérgicos de tipo D1 que media una
respuesta excitatoria a las señal de la
sustancia negra en contraste las
neuronas espinosas del estriado que
participan en la vía indirecta expresan
en su membrana receptores par dopamina
de tipo
d2 que media una respuesta inhibitoria a
las señales provenientes de la sustancia
compacta de este modo la sustancia
puede por un lado activar la vía
directa responsable de reducir la
inhibición sobre las regiones motoras de
la corteza y por otro lado inhibir la
vía indirecta responsable de aumentar la
inhibición sobre las regiones motoras
como las vías directa e indirecta tienen
efectos opuestos la acción de la
dopamina lleva a una disminución de la
inhibición del
tálamo los gangleos de la base
participan en circuitos similares
involucrados en otras funciones Además
del control motor todos tienen en común
la estructura de bucle y trabajan en
paralelo además de los circuitos motores
podemos identificar un circuito
prefrontal que posiblemente controle el
inicio y terminación de procesos
cognitivos tales como la planificación
de una acción o la de trabajo y un
circuito límbico que posiblemente
controle la conducta emocional y la
motivación una de las patologías
representativas de la disfunción de los
ganglios basales es la enfermedad de
parkinson en este paciente
parkinsoniano vemos la dificultad para
levantarse del asiento e iniciar la
marcha tanto como la dificultad para
volver a iniciar la marcha cuando tiene
tiene que dar la vuelta al final del
pasillo estas manifestaciones reflejan
la acinesia típica de la
enfermedad cuando logra moverse lo hace
lento es decir manifiesta bradicinesia y
a su vez camida de manera rígida con
pasos
cortos
como vimos el control de los movimientos
voluntarios por los ganglios de la base
involucra la modulación dopaminérgica
proveniente de la sustancia negra sobre
el
estriado en la enfermedad de parkinson
se produce una degeneración de estas
neuronas dopaminérgicas y se debilita la
modulación por dopamina de los circuitos
de los ganglios
basales Cómo podemos explicar las
manifest del parkinson debido a la
disfunción de los circuitos de los
gangos de la
base la debilitación de las señales
dopaminérgicas nigroestriatal
reduce por un lado la estimulación de la
vía directa y por otro remueve la
inhibición sobre la vía
indirecta ambos efectos resultan en un
aumento del tono inhibitorio de los
ganglios basales ejercidos sobre el
tálamo reduciendo la probabilidad de
activación de las motas corticales y
ende
hipocinesia la predicción del modelo que
vimos es que si pudiéramos de algún modo
reducir la hiper inhibición tónica del
palio interno sobre el tálamo podríamos
mejorar a un paciente con
parkinson Aquí vemos al mismo paciente
que veíamos antes a quien se le activa
un estimulador que tiene implantado bajo
la piel del pecho y que envía pulsos
eléctricos mediante un cable al núcleo
subtalámico se usa un un tipo de
estimulación Que interfiere con la
actividad de este
núcleo la dificultad que antes tenía
para iniciar el movimiento ya no se
observa Así como tampoco se observa la
rigidez característica durante la marcha
por otra parte la marcha es ágil refleja
una disminución de la bradicinesia
Cómo se explica la mejora en la marcha
por inhibición del núcleo subtalámico
tal como se ve en el esquema si
interferimos con la actividad del núcleo
subtalámico
disminuye la sobreestimulación sobre el
pálido interno recuperándose la inmisión
tónica sobre el tálamo a valores más
cercanos a los normales y Por ende
habilitando la salida talámica y el
reclutamiento de las cortezas
motoras otra manifestación del parkinson
es el
temblor en este paciente vemos que el
temblor se manifiesta tanto en
relajación como en una postura
sostenida otra patología representativa
de la disfunción de los ganglios de la
base es la enfermedad de
Huntington los pacientes Se caracterizan
por presentar hipercinesia que se
manifiesta en forma de movimientos
abruptos e involuntarios en la
musculatura proximal que llamamos Corea
y de la atura distal que llamamos
atetosis una manifestación adicional de
la enfermedad de hantington es la
demencia Aquí vemos imágenes coronales
obtenidas por resonancia magnética de un
individuo normal donde se han señalado
el contorno del caudado de Hi putamen a
la izquierda y el contorno del cerebro a
la derecha si se comparan estos
contornos con los de un paciente Se
observa que en enfermedad de hantington
existe una degeneración del caudado y el
putamen con la consecuente expansión de
los ventrículos y además atrofia
cortical Cómo explicamos las
manifestaciones del hantington debido a
disfunciones de los circuitos de los
ganglios de la base la degeneración del
estriado afecta mayormente a las
neuronas que participan en la vía
indirecta esto aumenta el tono
inhibitorio del pálido externo sobre el
núcleo subtalámico y lo hacen menos
efectivos para contrarrestar la acción
de la vía directa sobre el pálido
interno el menor tono inhibitorio del
palo interno sobre el tálamo resulta en
hiperexcitación de las motoneuronas
corticales produciendo movimientos
involuntarios e hipercinesia
podemos concluir la sesión sobre la
contribución de los ganglios de la base
al control del movimiento voluntario
integrando los conceptos revisados por
medio de este
esquema la realización de una acción por
más simple que sea en este caso la toma
de una pelota involucra una serie de
pasos mediados por distintas regiones
corticales que permiten alcanzar la meta
el reconocimiento y localización
espacial del objeto respecto de la
cocina la transformación de esta
información sensorial en un vector de
movimiento la Selección del plan motor
necesario y la activación de patrones
musculares específicos con una fuerza y
dirección
determinados en esta acción los ganglios
de la base juegan un papel esencial en
la iniciación del movimiento y en la
programación de la secuencia de
movimientos que involucran el estirarse
tomar la pelota y hacer algo con
ella
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