​Ganglios basales: anatomía y funciones

Los ganglios basales forman parte de las estructuras más primitivas del cerebro humano.

Estos grupos de células nerviosas se encargan de llevar a cabo procesos relacionados con el aprendizaje implícito, el sistema de incentivos y la realización de movimientos, si bien, tal y como pasa con todas las partes del cerebro, trabajan coordinándose con el resto de partes del sistema nervioso.

En este artículo veremos qué son los ganglios basales, las funciones que llevan a cabo, sus características anatómicas y funcionales, y algunas de las principales enfermedades neurológicas que los afectan, resumiendo y explicándolo de manera sencilla para que sea fácil de entender.

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¿Qué son los ganglios basales?

La corteza cerebral es la parte más visible del cerebro humano, así como la más conocida. Su división en dos hemisferios, así como en cuatro lóbulos (frontal, parietal, temporal y occipital) ha sido conocida y estudiada desde antiguo.

Sin embargo, el cerebro humano es un órgano complejo, poseyendo en su interior diferentes estructuras y subestructuras fundamentales para el funcionamiento y mantenimiento de las funciones corporales y cognitivas, participando en gran cantidad de ámbitos. Ejemplos de estas partes del cerebro son el hipocampo, el sistema límbico o el conjunto de núcleos del que trata este artículo, los ganglios basales.

Denominamos ganglios basales a un conjunto de núcleos subcorticales interconectados situados en torno al sistema límbico y del tercer ventrículo. Se ubican a ambos lados del tálamo, a la altura del lóbulo temporal.

Se trata de cúmulos de materia gris; es decir, zonas en las que se concentran las partes de las neuronas que no están mielinizadas) que poseen una gran número de conexiones con otras zonas del cerebro, como la corteza o el tálamo, tanto a nivel de aferencias como de eferencias (reciben información de otras áreas cerebrales).

Así, la materia gris indica la presencia de somas neuronales, que son las partes de las neuronas en las que encontramos el núcleo celular. Esto implica que tanto en los ganglios basales como en el resto de áreas del encéfalo en las que predomina la materia gris se llevan a cabo tareas de procesamiento de la información transportada por las neuronas, a diferencia de lo que pasa en las zonas de materia blanca, que indican la presencia de axones.

Los ganglios basales están repartidos entre zonas cercanas al centro del encéfalo, bajo la corteza cerebral y alrededor del diencéfalo, y por su localización tienen un papel en acciones que están entre lo automático y lo voluntario. Entre ellos pasa la cápsula interna, que es un conjunto de axones (es decir, materia blanca) que comunica la corteza cerebral con áreas subcorticales.

Los principales neurotransmisores que actúan en estas áreas cerebrales son la dopamina como excitador y el GABA como componente inhibidor, teniendo diferentes efectos según el núcleo y los circuitos nerviosos en el que actúen.

Principales componentes de los ganglios basales

A pesar de considerarse un como un conjunto de núcleos dada su interconexión, los ganglios basales constan de diversas subestructuras diferenciadas y, de hecho, físicamente es fácil reparar en los espacios que hay entre ellos. A continuación puedes encontrar las principales estructuras de este conjunto de estructuras cerebrales:

1. Cuerpo estriado

El estriado es considerado la principal zona de recepción de información de los ganglios basales. Es decir, se trata de una zona que recibe numerosas proyecciones de diversas áreas cerebrales, integrando la información y actuando con ella. Está compuesto por el núcleo neoestriado (compuesto por núcleo caudado y putamen), el cual se encarga fundamentalmente de recibir aferencias del tracto nigroestriado, y el núcleo lenticular (conformado por putamen y globus pallidus), más centrado en el envío de mensajes a otros núcleos cerebrales.

2. Núcleo Caudado

Situado debajo del lóbulo frontal y en conexión con el occipital, esta estructura está vinculada con la sensación de alarma, avisando de que algo no funciona correctamente, así como a la motivación. Esto se debe a sus conexiones con el lóbulo frontal, especialmente con el córtex orbitofrontal.

3. Putamen

Elemento fundamental en el control de los movimientos automatizados, Situado debajo del núcleo caudado y unidos por la zona anterior. Se vincula al movimiento de la cara y extremidades.

4. Globus pallidus

Derivado del diencéfalo, se sitúa entre putamen y cápsula interna. En este caso posee neuronas mielinizadas que son utilizadas para transmitir información al tálamo y a la sustancia negra.

5. Sustancia negra

Localizado bajo el tálamo, en el tronco del encéfalo, esta estructura es conocida por ser una de las principales fuentes de dopamina del cerebro. Participa activamente en el sistema de recompensa cerebral. En su conexión con el estriado (formando parte del tracto nigroestriado) también tiene gran importancia en el control del movimiento fino, tanto de extremidades como de los ojos.

6. Núcleo accumbens

Situado bajo el globus pallidus, recibe señales del área tegmental ventral y envía señales al globo pálido. Este núcleo participa en el mantenimiento de conductas reforzadas por drogas y habituación, poseyendo conexiones con el sistema límbico.

7. Núcleo subtalámico

Situado en el punto de unión entre mesencéfalo y tálamo, la principal función que se le otorga al núcleo subtalámico es la de regular funciones motoras.

8. Sustancia roja

Esta estructura mantiene importantes conexiones con el cerebelo y la médula espina****l, estando especialmente vinculada a la coordinación motriz. Concretamente, posee especial relevancia en el control de brazos y hombro.

Funciones de los ganglios basales

Como se ha podido observar en la explicación de sus componentes, las funciones de los ganglios basales son variadas, participando en numerosos e importantes aspectos de nuestra vida. Haciendo un repaso general de los aspectos en los que participan podemos decir que algunas de sus principales funciones son las siguientes:

1. Planificación, integración y control del movimiento voluntario

Una de las funciones por la que más se conoce a los ganglios basales es por la regulación y gestión de las acciones motoras voluntarias. Actuando a través del circuito corticoestriatal, actúan concretamente como filtro inconsciente que inhibe o selecciona los movimientos a realizar, concretamente ayudando a controlar la postura corporal y a coordinar el movimiento fino/preciso de las extremidades.

Los ganglios basales permiten marcar el final de un movimiento, planificar secuencias y corregirlas en caso de necesitar hacerlo.

2. Aprendizaje procedimental

Otro de los aspectos en que los ganglios basales tienen una actuación predominante es en el aprendizaje procedimental y en la automatización de la conducta. Este tipo de aprendizaje es el que permite acostumbrarse a realizar secuencias de acciones tales como las necesarias para conducir, tocar un instrumento, afeitarse o coser, permitiendo la gestión de los recursos atencionales de forma que puedan dirigirse hacia otros menesteres.

3. Funciones ejecutivas

Los ganglios basales también participan de forma activa en las funciones ejecutivas. Concretamente contribuye al mantenimiento de la velocidad de procesamiento, la planificación a nivel cognitivo y la elaboración de estrategias para solucionar problemas. Del mismo modo, las conexiones de los ganglios basales con la corteza orbitofrontal provocan que estén implicados en la capacidad de inhibición conductual.

4. Participación en conducta emocional y motivacional

Como se ha mencionado anteriormente, algunos ganglios basales como el núcleo accumbens tienen conexiones con el sistema límbico y el sistema de recompensa cerebral, habida cuenta de su importancia en la gestión de la dopamina. Así, se puede considerar que los ganglios basales participan en la conducta emocional y en el reforzamiento producido por drogas o estimulación.

Por ejemplo, los ganglios basales tienen un papel muy importante tanto en el condicionamiento clásico como en el condicionamiento operante.

Trastornos vinculados a problemas en ganglios basales

Como se puede observar, todos estos elementos y funciones hacen de los ganglios basales elementos fundamentales para la correcta funcionalidad del organismo.

Pero..., ¿qué ocurre cuando existe una lesión o un suceso provoca que estos núcleos no se coordinen o actúen como deberían? En ese caso nos podemos encontrar con algunos de los siguientes problemas y trastornos, generalmente tratándose problemas de tipo hipo o hipercinéticos, es decir, vinculados al movimiento.

1. Parkinson

El trastorno más común y más conocido derivado de un mal funcionamiento de los ganglios basales es la enfermedad de Parkinson. Los síntomas más reconocibles de este trastorno son los temblores parkinsonianos o en reposo. Asimismo, también aparece rigidez muscular y pérdida de movimientos espontáneos. junto con una marcada bradicinesia o pérdida de velocidad motora y trastornos de la marcha.

Este trastorno se da especialmente ante la degeneración y muerte de las células dopaminérgicas del nigroestriado, que hace que la transmisión de la dopamina se pierda en gran medida, no llegando la información a la corteza motora.

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2. Corea de Huntington

Se trata de un trastorno genético neurodegenerativo causado por una alteración un gen dominante en el cromosoma número cuatro, con penetrancia completa. Produce síntomas hipercinéticos: la enfermedad causa movimientos incontrolados semejantes a una danza (de ahí el nombre de corea), y pérdida importante de funciones ejecutivas y memoria. Los déficits son producidos principalmente por la muerte de neuronas del núcleo caudado, especialmente de neuronas gabaérgicas y colinérgicas.

3. Síndrome de pérdida de autoactivación psíquica

Tal y como se ha mencionado anteriormente los ganglios basales tienen relación con la motivación personal. Una lesión en dichas zonas puedan comportar pues graves implicaciones en este aspecto, como sucede en el síndrome de pérdida de autoactivación psíquica o PAP.

Este trastorno, también conocido como acinesia psíquica pura o pérdida del inicio o mantenimiento de la acción, produce una pasividad extrema en quien lo padece, perdiendo la capacidad de interesarse, la espontaneidad y la motivación. Quien lo sufre es capaz de reconocer sus déficits, de manera que no se presenta anosognosia, pero presentan una gran indiferencia por ellos.

4. Trastornos por tics y síndrome de la Tourette

En estos trastornos, como el síndrome de Tourette, los cuales se caracterizan por la presentación de movimientos, vocalizaciones, gestos o conductas muy estereotipadas que se realizan de forma inconsciente, se presenta una afectación severa de los ganglios basales. Más específicamente, se cree que estos trastornos pueden estar relacionados con problemas en el putamen.

5. Otros trastornos vinculados

Al margen de estos trastornos, alteraciones de los ganglios basales suelen darse en una gran cantidad de problemas psicológicos. Por ejemplo, en el trastorno obsesivo compulsivo o el TDAH pueden y parecen darse alteraciones de estos sistemas cerebrales.

Referencias bibliográficas:

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