Gangli basali: funzioni, anatomia e patologie (con immagini)
I gangli basali o i nuclei basali sono nuclei cerebrali che si trovano all'interno del telencefalo caratterizzato dall'essere accumuli di neuroni nervosi. La posizione è alla base del cervello, dove consentono di collegare regioni inferiori a quelle più alte.
I gangli della base sono formati da nuclei diversi: nucleo caudato, putamen, globo pallido, nucleo lenticolare, nucleo accumebns, striato, corpo neoestriato, amigdala cerebrale, substantia nigra.
Queste strutture neuronali formano un circuito di nuclei che sono interconnessi l'uno con l'altro. Le funzioni principali che svolgono sono legate all'iniziazione e all'integrazione del movimento.
I gangli della base ricevono informazioni sia dalla corteccia cerebrale (sopra) che dal tronco cerebrale (dal basso). Allo stesso modo, elaborano e proiettano informazioni su entrambe le strutture cerebrali.
I diversi nuclei dei gangli della base sono catalogati e classificati in base alla loro anatomia, ai loro meccanismi di azione e alle funzioni che svolgono.
In questo articolo vengono esaminate le caratteristiche dei gangli della base. Vengono discussi ciascuno dei nuclei che ne fanno parte, e vengono spiegate le funzioni che svolgono e le patologie associate a queste regioni cerebrali.
Caratteristiche dei gangli della base
I gangli della base sono grandi strutture neuronali subcorticali. Questi formano un circuito di nuclei che scambiano informazioni continuamente.
Allo stesso modo, queste strutture cerebrali che si trovano alla base del cervello, consentono di collegare le regioni inferiori (il tronco cerebrale e il midollo spinale), con le regioni superiori (corteccia cerebrale).
Anatomicamente, i gangli della base sono composti da masse di materia grigia del telencefalo, le cui fibre vanno direttamente alla colonna vertebrale e si collegano al centro del motore sopraspinale.
Queste strutture sono associate all'esecuzione di movimenti volontari eseguiti inconsciamente dal soggetto. Vale a dire, quei movimenti che coinvolgono tutto il corpo nei compiti quotidiani e di routine.
I gangli della base si trovano su un'area nota come striato. Consiste di due regioni di materia grigia separate da un fascio di fibre chiamato capsula interna.
Nuclei basali
I gangli della base sono formati da diversi nuclei che costituiscono una serie di cellule o gruppi di neuroni ben delimitati.
I nuclei basali contengono sia neuroni sensoriali, motoneuroni e neuroni internuncial. Ognuno di essi esegue una serie di funzioni specifiche e ha un'anomia e una struttura specifica.
I nuclei basali che si riferiscono ai gangli della base sono: il nucleo caudato, il nucleo di putamen, il globo pallido, il nucleo lenticolare, il nucleo accumbens, il corpo striato, il corpo neostrato, il corpo amigdaliano e la substantia nigra.
1. nucleo di Caudato
Il nucleo caudato è una regione che si trova nella profondità degli emisferi cerebrali. Questo nucleo partecipa principalmente alla modulazione del movimento in modo indiretto. Cioè, collegando i nuclei talamici con la corteccia motoria.
È caratterizzato dal presentare una forma a C con tre parti. Il primo è la testa del nucleo ed è in contatto con i ventricoli laterali. Le altre due parti sono il corpo e la coda del nucleo caudato.
Ha una stretta relazione funzionale con un altro nucleo basale, il nucleo del putamen. Allo stesso modo, una struttura cerebrale è in gran parte innervata dai neuroni della dopamina, che hanno origine nella zona tagmatica ventrale.
Quando è stata descritta l'esistenza del nucleo caudato, è stato postulato che questa regione dei gangli della base abbia partecipato solo al controllo del movimento volontario. Tuttavia, è stato recentemente dimostrato che il nucleo caudato è anche coinvolto nei processi di apprendimento e memoria.
2. Putamen core
Il nucleo del putamen è una struttura che si trova nel centro del cervello. In particolare, è proprio accanto al nucleo caudato.
È uno dei tre nuclei principali dei nuclei basali del cervello, che sono in gran parte responsabili del controllo motorio del corpo. È la porzione più esterna dei nuclei basali e sembra anche svolgere un ruolo importante nel condizionamento operante.
Infine, le ultime ricerche su questa struttura del cervello la collegano allo sviluppo dei sentimenti. Nello specifico, si ipotizza che il nucleo del putamen possa intervenire nella comparsa di sentimenti di amore e odio.
3. Globo pallido
Accanto al nucleo caudato e al nucleo del putamen, il globo pallido è la terza struttura principale dei nuclei basali. È responsabile della trasmissione delle informazioni proiettate dai nuclei putamen e caudati verso il talamo.
Anatomicamente, è caratterizzato dal presentare una parete stretta del cuneo, che è diretta medialmente del nucleo lenticolare. Allo stesso modo, è diviso in due parti (porzione interna ed esterna) attraverso una lamina midollare mediale.
4. nucleo lenticolare
Il nucleo lenticolare, noto anche come nucleo extraventicolare del corpo striato, è una struttura che si trova al di sotto del nucleo caudato, nel mezzo del centro ovale.
Questa struttura non conforma un nucleo in sé, ma fa riferimento alla regione anatomica costituita dall'unione tra il globo pallido e il nucleo di putamen.
È un grande nucleo, poiché è lungo circa cinque centimetri. E le sue funzioni comprendono sia le attività svolte dal globo pallido e il nucleo di putamen.
5. Nucleo accumbens
Il nucleo accumbens è un gruppo di neuroni cerebrali situati tra il nucleo caudato e la porzione anteriore del nucleo di putamen. Quindi, una struttura cerebrale è formata da regioni specifiche dei due nuclei basali.
Fa parte della regione ventrale dello striato e svolge attività legate ai processi emotivi e all'elaborazione dei sentimenti.
Nello specifico, al nucleo accumbens viene attribuita un'importante funzione di piacere, incluse attività come la risata o la sperimentazione della ricompensa. Allo stesso modo, sembra anche essere coinvolto nello sviluppo di emozioni come la paura, l'aggressività, la dipendenza o l'effetto placebo.
6. Corpo striato
Il corpo o il nucleo striato è una parte subcorticale del proencefalo. Configura il canale di informazione principale sui gangli della base, poiché è collegato a importanti regioni del cervello.
Lo striato dorsale è diviso da una sezione di sostanza bianca nota come capsula interna, formando così due settori: il nucleo caudato e il nucleo lenticolare, che a sua volta è costituito dal globo pallido e dal nucleo del putamen.
Pertanto, lo striato è interpretato come una struttura che si riferisce ai gangli della base che comprende una grande varietà di nuclei e regioni.
Presenti neuroni spinosi medi, neuroni di Deiter, interneuroni colinergici, interneuroni che esprimono parvalbumina e catelcolamine e interneuroni che esprimono la somatostatina e la dopamina.
7. Corpo distrutto
Il corpo neostrato è il nome dato alla struttura del cervello che include il nucleo caudato e il nucleo del putamen.
Le sue caratteristiche sono basate sugli attributi dei due nuclei basali. Allo stesso modo, le funzioni attribuite al corpo neostrato sono definite attraverso le attività svolte dal nucleo caudato e dal nucleo del putamen.
8. Corpo amydaliano
Il corpo dell'amigdano, noto anche come complesso dell'amigdala o delle tonsille, è un insieme di nuclei di neuroni che si trovano nella profondità dei lobi temporali.
Questa struttura fa parte del sistema limbico e compie azioni vitali per l'elaborazione e l'immagazzinamento delle reazioni emotive. Allo stesso modo, è una regione di base del sistema di ricompensa del cervello ed è correlata alla dipendenza e all'alcolismo.
Un grande numero di divisioni anatomiche può essere rilevato all'interno del complesso amigdaliano. Il gruppo basolaterale, il nucleo centromediale e il nucleo corticale sono i più importanti.
Questa struttura consente di collegare l'ipotalamo, che proietta informazioni sul sistema nervoso autonomo, con i nuclei reticolari, i nuclei del nervo facciale trigemino, l'area tagmatica ventrale, il locus coerelus e il nucleo tagodale laterodrosale.
Infine, la ricerca più recente mostra che il corpo amigdaliano è una struttura di base per l'elaborazione dell'apprendimento emotivo. È responsabile della modulazione della memoria e consente lo sviluppo della cognizione sociale.
9. Sostanza nera
Infine, nei gangli basali ci sono anche ampie regioni della substantia nigra. La substantia nigra è una porzione eterogenea del mesencefalo e un elemento importante del sistema dei gangli della base.
Presenta una parte compatta che contiene neuroni di colore nero a causa del pigmento neuromelanico, che aumenta con l'età. Così come una parte reticolato di densità molto più bassa.
La funzione di questa sostanza è complessa e sembra essere strettamente correlata all'apprendimento, all'orientamento, al movimento e all'oculominazione.
Percorsi di associazione
I diversi nuclei che fanno parte dei gangli della base hanno connessioni multiple sia tra loro che con altre strutture cerebrali.
Tuttavia, la ricerca sui gangli della base ha permesso di stabilire due tipi di vie principali di associazione di questa struttura.
Nello specifico, è stato postulato che questa regione del cervello presenterebbe una via di associazione diretta e una via indiretta di associazione. Ognuno di loro presenta un'operazione diversa e svolge diverse attività.
1. Percorso diretto
La via diretta dei gangli basali è attivata attraverso i recettori della dopamina tipo 1. I neuroni medio spinosi dello striato generano un'inibizione gabaergica, che inibisce il talamo.
In questo modo, il percorso diretto dei gangli della base è eccitante e stimola la corteccia frontale del cervello. Quando lo striato riceve proiezioni dopaminergiche, attiva il percorso diretto per stimolare la corteccia motoria e produrre movimento.
2. Modo indiretto
La via indiretta dei gangli della base presenta un'operazione totalmente opposta a quella del percorso diretto. Questo è generalmente inibito dalle proiezioni dopaminergiche attraverso i recettori D2 della dopamina. Pertanto, all'accensione, inibisce la corteccia frontale attraverso proiezioni GABAergiche.
Malattie correlate
I gangli della base svolgono importanti funzioni nel cervello. In questo modo, l'alterazione sia dell'anatomia che del funzionamento di queste strutture è solitamente associata alla comparsa di patologie.
Infatti, sono state rilevate diverse malattie che sono correlate eziologicamente allo stato dei gangli della base. La maggior parte di loro sono patologie gravi e degenerative.
Le principali malattie correlate ai gangli della base sono: il morbo di Parkinson, la malattia di Huntington, la paralisi cerebrale e la sindrome PAP.
1. Morbo di Parkinson
La malattia di Parkinson è una patologia degenerativa caratterizzata dalla comparsa di tremori, rigidità muscolare, difficoltà nel fare movimenti rapidi e regolari, in piedi o in piedi.
Allo stesso modo, mentre la patologia progredisce, la malattia di Parkinson di solito genera disturbi dell'umore, depressione, apatia, ansia, perdita di memoria, deterioramento cognitivo e demenza.
Di solito appare durante l'età avanzata, anche se ci sono casi di esordio precoce. Questa malattia ha la sua origine nella morte delle cellule della substantia nigra dei gangli della base.
I neuroni di quella regione del cervello si deteriorano e muoiono progressivamente e provocano una graduale perdita di dopamina e di melanina cerebrale, un fatto che motiva la comparsa dei sintomi.
2. Malattia di Huntington
La malattia di Huntington è anche una patologia degenerativa. È caratterizzato da una progressiva perdita di memoria e dall'apparizione di movimenti strani e improvvisi noti come "corea".
È una malattia ereditaria, la cui eziologia comporta la morte di neuroni del nucleo caudato. Di solito inizia a 30 anni, anche se può iniziare a qualsiasi età.
Al momento non esiste una cura per questa malattia, poiché nessun intervento è riuscito a sradicare il decadimento del nucleo caudato che causa la patologia.
3. Paralisi cerebrale
La paralisi cerebrale causa seri problemi motori, come spasticità, paralisi o addirittura ictus.
La spasticità si verifica quando i muscoli del corpo sono costantemente tesi, il che impedisce l'adozione di movimenti e posture normali.
Questa malattia sembra essere correlata alla generazione di danni cerebrali durante la gravidanza. Le cause possono includere infezione fetale, tossine ambientali o mancanza di ossigeno, e il danno di solito colpisce i gangli della base, tra le altre strutture del cervello.
4. Sindrome PAP
La sindrome PAP è una patologia caratterizzata dallo sviluppo di un'insolita mancanza di motivazione.
A causa dell'importanza del nucleo caudato nello sviluppo di questo tipo di sentimenti, diversi studi suggeriscono che l'eziologia del disturbo è correlata alle alterazioni del funzionamento di quella regione del cervello.
