Anatomía de los ganglios basales

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Introduction0:00–0:53

En términos generales, nuestro sistema nervioso central se compone de tres partes: el cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico.
El cerebro consta de dos mitades casi simétricas denominadas hemisferios cerebrales, en cuyo interior se encuentran los ganglios basales.
En una sección coronal o axial del cerebro, la zona más externa representa la corteza cerebral, que está formada por materia gris constituida por miles de millones de cuerpos celulares neuronales.
Los axones que están conectados a estos cuerpos celulares forman la sustancia blanca del cerebro, que es la zona más interna.
Uno de los principales haces de fibras de la sustancia blanca es la cápsula interna, que es como una autopista que permite que las señales, y por tanto la información, fluyan hacia y desde la corteza cerebral.
A ambos lados de la cápsula interna podemos ver áreas de materia gris subcortical que forman los ganglios basales. Los ganglios basales son muy importantes para proporcionar un mecanismo de retroalimentación a las cortezas motoras para la iniciación y el control de los movimientos voluntarios.

Function0:53–1:37

Así, por ejemplo, si quiere escribir su nombre en un papel, primero se planifican los movimientos con la corteza prefrontal, que envía una señal a la corteza motora y a los ganglios basales.
Los ganglios basales ayudan a la corteza motora a prepararse para e iniciar la acción. El resultado es que el brazo se coloca de forma que pueda empezar a escribir.
A continuación, los ganglios basales se encargan de que los movimientos de la mano sean tan precisos y se ejecuten según lo previsto, y, mientras lo hacen, también mantienen la postura.

Structure1:37–2:04

Además, los ganglios basales pueden ayudarle a aprender nuevas habilidades motrices procedimentales, como montar en bicicleta.Los ganglios basales son un conjunto de núcleos que incluyen el núcleo caudado, el putamen, el globo pálido externo y el globo pálido interno.
Estos núcleos tienen conexiones muy complejas con otras partes del sistema nervioso central, como la corteza cerebral, el tálamo y el tronco encefálico.

Caudate nucleus2:04–2:49

Pero las dos estructuras más importantes estrechamente relacionadas con los ganglios basales son la sustancia negra del mesencéfalo y los núcleos subtalámicos del diencéfalo.Veamos ahora en detalle cada una de estas estructuras.
En primer lugar está el núcleo caudado, que tiene forma de letra C. El núcleo caudado puede dividirse en tres partes: la cabeza, el cuerpo y la cola.
Sigue al ventrículo lateral del cerebro, que es medial a él, y se curva alrededor del tálamo. Lateralmente, el núcleo caudado está delimitado por la cápsula interna.
En un corte transversal del encéfalo, puede verse la cabeza formando la pared lateral del cuerno anterior del ventrículo lateral.

Lentiform nucleus2:49–3:55

En un corte coronal, el cuerpo del caudado puede verse a lo largo de la pared del cuerpo del ventrículo lateral. La cola del caudado se curva alrededor del extremo posterior del tálamo y sigue al cuerno inferior del ventrículo lateral, formando su techo.El putamen y el globo pálido externo e interno a veces se denominan colectivamente núcleo lentiforme o lenticular.
Se trata de un núcleo en forma de cuña que apunta lateralmente con la base ancha. En cortes transversales y coronales del cerebro, podemos ver que la cápsula interna es medial al núcleo lentiforme y lo separa del núcleo caudado y del tálamo.
Lateral al núcleo lentiforme se encuentra la cápsula externa. Finas láminas de sustancia blanca atraviesan verticalmente el núcleo lentiforme, dividiéndolo en sus tres componentes.En primer lugar, el núcleo situado más medialmente es el globo pálido, que tiene un aspecto más claro, porque contiene más fibras nerviosas mielinizadas.
El globo pálido está dividido a su vez por una lámina de sustancia blanca en el globo pálido interno, lateral a la cápsula interna, y el globo pálido externo, medial al putamen.

Corpus striatum3:55–4:23

El putamen es el más lateral de los núcleos lentiformes y tiene un aspecto más oscuro. Se sitúa lateral al globo pálido externo y medial a la cápsula externa.El putamen y el núcleo caudado se denominan a veces cuerpo estriado o, simplemente, estriado.
Estos dos núcleos están separados por la cápsula interna, excepto en la parte anterior, donde la cabeza del núcleo caudado es continua con el putamen.
Por encima de esta conexión, pequeños puentes de materia gris entre estos núcleos atraviesan la cápsula interna, dándole el aspecto estriado, de ahí su nombre.Hagamos una breve pausa y veamos si puede identificar la función de los ganglios basales, así como los núcleos basales que los componen.Cambiemos ahora de tema y veamos otros núcleos estrechamente relacionados con los ganglios basales.

Quiz4:23–4:38

Substantia nigra4:38–5:28

En el interior del mesencéfalo, ventralmente, entre el tegmento y la crus cerebri, hay una zona de pigmentación oscura llamada sustancia negra.
Contiene células que almacenan gránulos en su citoplasma, llenos de un pigmento llamado neuromelanina, lo que hace que esta región tenga un aspecto más oscuro.
La sustancia negra puede dividirse en dos partes: la porción compacta, o SNpc, y la porción reticulada, o SNpr. La SNpc contiene neuronas dopaminérgicas que proyectan sus axones al cuerpo estriado, formando la vía nigroestriatada, donde liberan dopamina.Después está el subtálamo, que es una parte del diencéfalo situada ventral al tálamo, lateral al hipotálamo y medial a la cápsula interna.

Subthalamus5:28–5:56

Contiene los núcleos subtalámicos, o NST para abreviar, que ayudan a los ganglios basales en la regulación de los movimientos.
Los NST reciben fibras aferentes principalmente del globo pálido externo y proyectan fibras eferentes principalmente al globo pálido interno.Ahora que hemos estudiado los principales núcleos basales, veamos cómo trabajan juntos para ayudar a la corteza motora a controlar los movimientos.

Motor control5:56–7:11

Para transmitir mensajes entre sí, las neuronas de los núcleos basales utilizan distintos neurotransmisores. Liberan neurotransmisores excitadores, como el glutamato, o inhibidores, como el ácido gamma-aminobutírico (GABA).Los ganglios basales no tienen conexión directa con las neuronas motoras inferiores, por lo que no pueden controlar los músculos directamente.
Sin embargo, influyen en la corteza motora a través del tálamo. Básicamente, la información entra en los ganglios basales a través del cuerpo estriado y sale de ellos a través del globo pálido interno, o GPi para abreviar, que tiene una salida en el tálamo.
El flujo de información puede seguir dos vías diferentes: la vía directa y la vía indirecta. La conectividad normal de la vía directa provoca la excitación de la corteza motora, mientras que la conectividad normal de la vía indirecta provoca la inhibición de la corteza motora.

Direct pathway7:11–8:06

Para recordar qué vía produce qué efecto, basta con recordar que la vía INdirecta INhibe la corteza motora.Ahora, para entender mejor cómo funcionan, vamos a sumergirnos en estas dos vías, paso a paso.
La vía directa comienza en la sustancia negra pars compacta, que contiene neuronas que se proyectan al cuerpo estriado. Estas neuronas liberan dopamina por sus axones, que se une a los receptores D1 que se encuentran en las neuronas del cuerpo estriado.
Las neuronas que tienen receptores D1 se proyectan directamente al GPi y lo inhiben, liberando GABA. Normalmente, el GPi emite proyecciones hacia el tálamo, donde libera GABA, inhibiendo así el tálamo e impidiendo que libere glutamato y estimule la corteza motora.
Sin embargo, como el cuerpo estriado inhibe el GPi, el tálamo se desinhibe y puede estimular la corteza motora, ayudando así a iniciar y ejecutar los movimientos voluntarios deseados.Al mismo tiempo que se activa la vía directa, la información pasa también por la vía indirecta.

Indirect pathway8:06–9:19

La vía indirecta también comienza con las neuronas de la SNpc, que se proyectan al cuerpo estriado, donde liberan dopamina.
Esta vez, la dopamina se une a los receptores D2, que se encuentran en las neuronas que se proyectan primero al GPe. Una vez activadas, estas neuronas liberan GABA, que inhibe el GPe.
Normalmente, el GPe se proyecta a los núcleos subtalámicos y libera GABA para inhibirlo. Esto impide que los NST liberen glutamato y estimulen el GPi.
Pero, como el GPe ha sido inhibido por la vía indirecta, los NST se liberan y empiezan a liberar glutamato para estimular el GPi.
Esta excitación hace que el GPi libere más GABA, lo que inhibe el tálamo y provoca la inhibición de la corteza motora. Aunque pueda parecer que la vía indirecta quiere sabotear a la directa, en realidad ayuda a la corteza motora suprimiendo la contracción muscular no deseada mientras produce movimientos voluntarios.Y ahora, un resumen rápido: los ganglios basales regulan el inicio y la ejecución de los movimientos, regulan la postura y ayudan a aprender nuevas habilidades motoras.

Review9:19–10:12

Se encuentran en la parte profunda de la sustancia blanca del cerebro y están formados por: el núcleo caudado, el putamen, el globo pálido externo y el globo pálido interno.
El núcleo caudado y el putamen se denominan a veces cuerpo estriado, mientras que el putamen y el globo pálido externo e interno se denominan a veces núcleo lentiforme.
Los ganglios basales están estrechamente relacionados con la sustancia negra del mesencéfalo y los núcleos subtalámicos del diencéfalo.
La información en los ganglios basales pasa por dos vías diferentes. La vía directa conduce a la estimulación de la corteza motora, mientras que la vía indirecta conduce a la inhibición de la corteza motora.