Estructura y neuroquímica
Anatómicamente, los núcleos basales se localizan en el espesor de la sustancia blanca del telencéfalo. Incluyen varias formaciones funcionalmente relacionadas:
- Cuerpo estriado (striatum). Es el principal centro aferente del sistema, que integra el núcleo caudado (nucleus caudatus) y el putamen (putamen). Es aquí donde llega la mayor parte de las señales del cerebelo.
- Globo pálido (globus pallidus).
- Amígdala (amygdala).
Las vías eferentes conectan estos núcleos con el tálamo y el techo del mesencéfalo. El funcionamiento normal de esta compleja red está asegurado por toda una serie de neurotransmisores. En la neuroquímica de los núcleos basales participan el glutamato, la dopamina, el GABA (ácido gamma-aminobutírico) y la sustancia P (Substance P).
Fisiología: circuito estriopálido
Una característica fundamental de los núcleos basales es que su estimulación directa no provoca un movimiento específico. Su función es moduladora. Modifican la excitabilidad de las neuronas motoras en diversos niveles del sistema nervioso central.
La interacción de la corteza con los núcleos basales forma el llamado circuito estriopálido. Este incluye el núcleo caudado, el putamen, el globo pálido, así como el núcleo subtalámico y la sustancia negra. La señal se propaga en bucle: Corteza → Estriado → Globo pálido → Tálamo → Corteza.
Este nivel se encarga de la ejecución de patrones motores complejos y aprendidos (por ejemplo, escribir o cortar papel con tijeras). El sistema garantiza:
- Inicio y cese de los movimientos.
- Control de la amplitud y velocidad de las contracciones.
- Supresión de movimientos innecesarios e involuntarios.
- Control cognitivo sobre la actividad motora.
Los diferentes núcleos desempeñan distintos roles en la activación de la motricidad. Las neuronas del núcleo caudado generan potenciales 60 milisegundos antes del inicio de la acción. Las neuronas del putamen se activan antes de los movimientos lentos de la mano, pero permanecen «silenciosas» durante los movimientos rápidos o durante los movimientos lentos en la dirección opuesta.
Fisiopatología y enfermedad de Parkinson
La lesión de los núcleos basales conduce a trastornos graves exclusivamente en la esfera motora. Aparecen movimientos involuntarios y se altera la cinemática del inicio y final del movimiento.
Un ejemplo clásico de dicha patología es la enfermedad de Parkinson. Su etiología se basa en la destrucción de las vías dopaminérgicas que van desde la sustancia negra (substantia nigra) hasta el cuerpo estriado (striatum). La enfermedad se manifiesta con una tríada clínica característica, a la que con frecuencia se le une una facies inexpresiva y fija (cara de máscara).
Tríada de síntomas:
- Acinesia. Al paciente le cuesta iniciar o terminar un movimiento. Desde el punto de vista fisiopatológico, esto se considera como una alteración en la generación de impulsos nerviosos en los núcleos basales.
- Rigidez. Se produce un aumento plástico del tono muscular (fenómeno de «rigidez plástica» o en rueda dentada).
- Temblor de reposo. Aparece un temblor de la cabeza y las extremidades con una frecuencia de 4–7 Hz o más, el cual desaparece al intentar realizar un movimiento intencionado.
La rigidez y el temblor son la consecuencia directa de la hiperactividad de los núcleos. Debido a la pérdida del control inhibitorio normal, el sistema se desinhibe, lo que conduce al déficit motor.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿De qué estructuras recibe fibras aferentes el cuerpo estriado?
El cuerpo estriado recibe fibras aferentes de la corteza de los hemisferios cerebrales, del diencéfalo y del mesencéfalo, así como del cerebelo.
- Corteza cerebral — las aferencias provienen de todas las áreas de la corteza (la corteza frontal libera el neurotransmisor excitador glutamato).
- Tálamo — de los núcleos no específicos y del núcleo centromediano, que transmite impulsos del cerebelo y de la formación reticular.
- Sustancia negra (Substantia nigra) — fibras dopaminérgicas de la vía nigroestriatal.
- Núcleos del rafe (Nuclei raphes) — fibras serotoninérgicas.
- Cerebelo — suministra la mayor parte de las señales aferentes primarias.
¿Qué vías eferentes parten del globo pálido?
Las señales eferentes del globo pálido se distribuyen a través de vías ascendentes y descendentes.
- Tálamo — la principal vía de salida inhibitoria ascendente desde el segmento interno, que transmite los impulsos de vuelta a la corteza cerebral.
- Núcleo subtalámico — vía inhibitoria desde el segmento externo, que libera GABA.
- Complejo de estructuras del tronco — vías descendentes hacia la formación reticular y el núcleo rojo para la regulación del tono muscular y la postura.
- Oliva inferior — vía eferente que continúa hacia las estructuras del cerebelo.
Para recordar la tríada clínica clásica de la afectación de los ganglios basales en la enfermedad de Parkinson, utilice la palabra ART: Acinesia, Rigidez, Tremor en reposo.
Preguntas de clases y exámenes
¿Es posible provocar la contracción muscular aplicando corriente eléctrica a los ganglios basales?
No. La estimulación de estas estructuras no provoca un movimiento específico, ya que cumplen una función moduladora, alterando únicamente la excitabilidad de las neuronas motoras.
¿De dónde reciben los ganglios basales la mayor parte de la información aferente?
La mayor parte de las señales aferentes llega desde el cerebelo directamente al cuerpo estriado (estriado).
¿Por qué surge la rigidez muscular en el párkinson?
La rigidez y el temblor en reposo son consecuencia de la desinhibición de los ganglios basales. Debido a la pérdida de las vías dopaminérgicas, se pierde el control inhibitorio, lo que conduce a la hiperactividad de las estructuras y a un aumento plástico del tono.
Qué más repasar sobre el tema
- Diferencias funcionales entre el núcleo caudado y el putamen
- El papel del GABA, el glutamato y la sustancia P en el funcionamiento del circuito estriidopálido
- Mecanismo de control cognitivo sobre la actividad motora
- Conexiones de los ganglios basales con el tálamo y el techo del mesencéfalo
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