Funcția și localizarea ganglionilor bazali

ganglionii bazali sunt un grup de neuroni (numiți și nuclei) localizați adânc în emisferele cerebrale ale creier. Ganglionii bazali constau din corpus striatum (un grup major de nuclei ai ganglionilor bazali) și nuclei înrudiți. Ganglionii bazali sunt implicați în principal în procesarea informațiilor legate de mișcare. De asemenea, procesează informații legate de emoții, motivații și funcții cognitive. Disfuncția ganglionilor bazali este asociată cu o serie de tulburări care influențează mișcarea, inclusiv boala Parkinson, boala Huntington și mișcarea necontrolată sau lentă (distonie).

Ganglionii bazali și nucleii înrudiți sunt caracterizați ca unul dintre cele trei tipuri de nuclee. Nuclei de intrare primi semnale din diferite surse din creier. Nuclei de ieșire trimite semnale de la ganglionii bazali la talamus. Nuclei intrinseci transmite semnale nervoase și informații între nucleele de intrare și cele de ieșire. Ganglionii bazali primesc informații de la Cortex cerebral

Corpus striatum este cel mai mare grup de nuclei ganglioni bazali. Este format din nucleul caudat, putamen, nucleus accumbens și globus pallidus. Nucleul caudat, putamen și nucleul accumbens sunt nuclee de intrare, în timp ce globus pallidus este considerat nuclee de ieșire. Corpus striatum folosește și stochează dopamina neurotransmițătorului și este implicat în circuitul de recompensare a creierului.

• Nucleu caudat: Aceste nuclee pereche în formă de C (unul în fiecare emisferă) sunt localizate în principal în lob frontal regiunea creierului. Caudatul are o regiune a capului care se curbează și se extinde formând un corp alungit care continuă să se contureze la coada sa. Coada caudatului se termină în lobul temporal la o structură a sistemului limbic cunoscută sub numele de amigdala. Nucleul caudat este implicat în procesarea și planificarea motorului. De asemenea, este implicat în stocarea memoriei (inconștient și pe termen lung), învățare asociativă și procedurală, control inhibitor, luarea deciziilor și planificare.
• putamen: Aceste nuclee mari rotunjite (unul în fiecare emisferă) sunt localizate în forebrain- iar împreună cu nucleul caudat formează striat dorsal. Putamenul este conectat la nucleul caudat din regiunea capului caudatului. Putamenul este implicat în controlul motor voluntar și involuntar.
• Nucleus Accumbens: Aceste nuclee pereche (unul în fiecare emisferă) sunt situate între nucleul caudat și putamen. Alături de tuberculul olfactiv (centru de procesare senzorială din cortexul olfactiv), nucleul accumbens formează regiunea ventrală a striatului. Nucleul accumbens este implicat în circuitul de recompensare a creierului și în medierea comportamentului.
• Globus Pallidus: Aceste nuclee pereche (unul în fiecare emisferă) sunt situate în apropierea nucleului caudat și putamen. Globus pallidus este împărțit în segmente interne și externe și acționează ca unul dintre nucleii majori ai ganglionilor bazali. Acesta trimite informații de la nucleii ganglionilor bazali către talamus. Segmentele interne ale pallidus trimit majoritatea producției la talamus prin intermediul acidului gamma-aminobutiric neurotransmițător (GABA). GABA are un efect inhibitor asupra funcției motorii. Segmentele externe ale palidusului sunt nuclee intrinseci, transmitând informații între alte nuclee ale ganglionilor bazali și segmentele interne ale palidusului. Globus pallidus este implicat în reglarea mișcării voluntare.

• Nucleul subtalamic: Aceste mici nuclee pereche sunt o componentă a diencefalului, situat chiar sub talamus. Nucleii subtalamici primesc aporturi excitatorii din cortexul cerebral și au conexiuni excitatorii la globus pallidus și substantia nigra. Nucleii subtalamici au atât conexiuni de intrare cât și de ieșire la nucleul caudat, putamen și substantia nigra. Nucleul subthalamic joacă un rol major în mișcarea voluntară și involuntară. De asemenea, este implicat în învățarea asociativă și funcțiile limbice. Nucleii subtalamici au conexiuni cu sistemul limbic prin conexiuni cu cingulate gyrus iar nucleul accumbens.
• Substantia Nigra: Această masă mare de nuclee este localizată în creierul mijlociu și este, de asemenea, o componentă a trunchiul cerebral. Substanta nigra este compusa din pars compacta si pars reticulata. Segmentul pars reticulata formează una dintre principalele ieșiri inhibitoare ale ganglionilor bazali și ajută la reglarea mișcărilor oculare. Segmentul pars compacta este compus din nuclee intrinseci care transmit informații între sursele de intrare și ieșire. Este implicat în principal în controlul și coordonarea motorie. Celulele Pars compacta conțin pigmentare celule nervoase care produc dopamină. Acești neuroni ai substanței nigra au legături cu striatul dorsal (nucleul caudat și putamen) care furnizează striatul cu dopamină. Substanța nigra îndeplinește numeroase funcții, inclusiv controlul mișcării voluntare, reglarea stării de spirit, a învățării și a activității legate de circuitul de recompensă al creierului.

Disfuncția structurilor ganglionilor bazali duce la mai multe tulburări de mișcare. Exemple de aceste tulburări includ boala Parkinson, boala Huntington, distonie (contracții musculare involuntare), sindromul Tourette și atrofie multiplă a sistemului (tulburare neurodegenerativă). Afecțiunile ganglionilor bazali sunt de obicei rezultatul afectării structurilor cerebrale profunde ale ganglionilor bazali. Această deteriorare poate fi cauzată de factori precum leziuni la cap, supradozaj de medicamente, monoxid de carbon intoxicații, tumori, intoxicații cu metale grele, accident vascular cerebral sau boli ale ficatului.

Persoanele cu disfuncții ale ganglionilor bazali pot prezenta dificultăți de mers cu mișcare necontrolată sau lentă. De asemenea, acestea pot prezenta tremoruri, probleme de control al vorbirii, spasme musculare și creșterea tonusului muscular. Tratamentul este specific cauzării tulburării. Stimularea creierului profund, stimularea electrică a zonelor cerebrale vizate, a fost utilizată în tratamentul bolii Parkinson, distoniei și sindromului Tourette.

• Lanciego, José L., și colab. “Neuroanatomia funcțională a ganglionii bazale.” Perspectivele de primăvară rece în medicină, Presă de laborator Cold Spring Harbor, dec. 2012.
• Parr-Brownlie, Louise C. și John N.J. Reynolds. “Ganglionul bazal.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 19 iunie 2016.
• Wichmann, Thomas și Mahlon R. DeLong. “Stimularea creierului profund pentru tulburări ale ganglionilor bazali.” Ganglionul bazal, Biblioteca Națională de Medicină din SUA, 1 iulie 2011.