Circuito GB

corteza cerebral

estructuras subcorticales (Cerebelo y los Ganglios Basales)

información procesada a corteza cerebral vía los núcleos talámicos cerrando así el circuito.

Modelo Actual de funcionamiento de los

Ganglios Basales

• Núcleo Estriado: entrada al circuito de los Ganglios Basales.

• Recibe múltiples aferencias, la mayoría de ellas glutamatérgicas de la corteza cerebral.

el segmento interno del globo pálido (GPi) y la sustancia nigra pars reticulata (SNr) representan los principales núcleos de salida del circuito.

Estas 2 ultimas estructuras ejercen una influencia inhibitoria tónica (GABA) sobre las neuronas premotoras excitatorias

localizadas en el tálamo.

• Entre el Estriado y el GPi y SNr existen 2 sistemas paralelos de proyección originados en diferentes poblaciones neuronales del Estriado denominados "vía directa" y "vía indirecta".

Globo pálidoexterno

Núcleosubtalamico

actividad

actividad

gaba

glutamato

• A nivel del EST la dopamina aparecería como facilitadora de la transmisión sobre la vía directa e inhibitoria de la indirecta.

• El desbalance en la activación de ambos circuitos resultaría en alteraciones en la descarga del complejo GPi/SNr dando lugar a la aparición de bradicinecia o hipercinecia.

• La bradicinecia resultaría de una inhibición gabaérgica aumentada de las neuronas premotoras talámicas, resultantes de una excesiva descarga del complejo GPi/SNr.

• degeneración nigroestriada • disminución de DA estriatal y• desinhibición de las neuronas gabaérgicas y encefalinérgicas de la vía indirecta • Menor inhibición del globo palido externo• Menor inhibición del nucleo subtalamico: se activa

• Corea de Huntington

• Resultarían de una disminución de la inhibición de las neuronas premotoras talámicas debido a una falta de estimulación glutamaérgica del STN sobre el complejo GPi/SNr.

El estriado y las neuronas Espinosas medianas como base

de efectos duales opuestos

• 95% de la población neuronal del estriado: neuronas espinosas medianas

Neurona Espinosa Mediana

• rol crucial como integradora de aferencias externas e internas

• Se destaca que las aferencias extrínsecas terminan distalmente en las dendritas

• mientras que las internas lo hacen en la unión somatodendrítica.

• Las aferencias dopaminérgicas ocupan un rol crucial como moduladoras de las aferencias glutamatérgicas corticales y talámicas.

La interacción entre el sistema dopaminérgico y acetilcolinérgico estriatal

• critica para el funcionamiento equilibrado del núcleo

• el balance de acción de ambos sistemas parece estar centrado en las neuronas espinosas medianas.

• Acetilcolina: efecto

facilitatorio de las aferencias corticales

Ganglios Basales

• En los ganglios basales existe

• una vía directa que activa el movimiento

• una vía indirecta que tiende a inhibir el movimiento.

• La dopamina regula de peptidos estriatales.

• encefalina (efecto

D2 ) inhibidor

• sustancia p (efecto D1)activador

• La eferencia del estriado hacia el complejo Gpi/SNr se realiza a través de las neuronas espinosas medianas.

• que contienen GABA (hiperpolarización neuronal): influencia inhibitoria sobre las neuronas del Gpi/SNr (vía directa).

Ganglios Basales

• VÍA DIRECTA.

tiende a transformar la idea abstracta de un movimiento en la realización del mismo.

glutamato

gaba

Ganglios Basales

• La idea abstracta del movimiento se origina en la Corteza Asociativa

• Esta tiene conexiones activadoras con el caudado y putamen

• El caudado y putamen tienen conexiones inhibidoras con el globo pálido interno y con la parte reticular de la sustancia negra

• De manera que cuando el

caudado se activa, el globo pálido interno y la parte reticular de la sustancia negra disminuyen su

actividad.

• El globo pálido interno y la parte reticular de la sustancia negra tienen conexiones inhibidoras con los núcleos talámicos.

• Por tanto, cuando se activa el caudado y putamen

• aumenta la actividad de los núcleos talámicos,

• porque se inhibe la inhibición del glóbo pálido y la sustancia negra.

• dos vías inhibidoras en serie producen activación.

• Los núcleos talámicos activan a la corteza motora suplementaria.

• la cual remite la orden del movimiento a la corteza motora primaria.

• esta finalmente envía la orden a las motoneuronas de la médula espinal para que se ejecute el movimiento.

• Por esta vía la idea de un movimiento se transforma en su ejecución.

• VÍA INDIRECTA.• tiende a producir

el efecto contrario, y a inhibir los movimientos.

• La vía directa tiende a activar los movimientos voluntarios, y la vía indirecta a inhibir la aparición de componentes involuntarios en el movimiento.

• Un adecuado equilibrio entre las dos produce los movimientos normales.

VÍA DOPAMINÉRGICA

• Las neuronas de la parte compacta de la sustancia negra son origen de una vía dopaminérgica que actúa sobre el caudado y putamen.

• Las neuronas del caudado y putamen que proyectan al globo pálido interno y parte reticular de la sustancia negra tienen receptores para la dopamina de tipo D1, que son activadores.

• por lo que la dopamina activa la vía directa estimuladora de los movimientos.

• Las neuronas del caudado y putamen que proyectan al globo pálido externo tienen receptores para la dopamina de tipo D2, que son inhibidores.

• por lo que la dopamina inhibe a la vía indirecta inhibidora del movimiento involuntario

• La dopamina por tanto, estimula el movimiento por las dos vías, porque estimula la vía estimuladora e inhibe a la vía inhibidora.

• ENFERMEDAD DE PARKINSON

• degeneración de la parte compacta de la sustancia negra.

• disminuye la liberación de dopamina en los ganglios basales

• La falta de dopamina hace que disminuyan los movimientos voluntarios

• acinesia o hipocinesia.

• por hipoactividad de la vía directa e hiperactividad de la vía indirecta.

• temblor • La causa del temblor

no se conoce bién, pero probablemente se debe a la aparición de circuitos oscilantes en el tálamo.

• Rigidez.

• En el caudado y putamen también existen interneuronas locales colinergicas

• la acetilcolina hace el efecto contrario de la dopamina.

• Por ese motivo

también se utilizan antagonistas de la acetilcolina para reforzar el tratamiento con levodopa.

• COREA DE HUNTINGTON

• degeneración del caudado, debido a un gen autosómico dominante.

• Primeramente degeneran las neuronas que proyectan al globo pálido externo, por lo que deja de funcionar la vía indirecta que inhibe a los movimientos involuntarios.

• Por tanto, en el corea de Huntington aparecen movimientos involuntarios.

• En etapas más avanzadas también se produce degeneración de la corteza cerebral, y aparece demencia.

• BALISMO

• movimientos involuntarios de los brazos, como la acción de lanzar un objeto.

• lesión en el núcleo subtalámico, habitualmente debido a una hemorragia.

• La lesión del núcleo subtalámico interrumpe la vía indirecta y por tanto desinhibe a los movimientos involuntarios.

• Frecuentemente aparece sólo en un brazo, y entonces se denomina hemibalismo.

• ATETOSIS

• Se producen movimientos involuntarios, pero acompañados de hipertonía, lo que le diferencia del corea de Huntington, en el que hay hipotonía. Se debe a lesiones del putamen.