GANGLI DELLA BASE: FUNZIONI, ANATOMIA E PATOLOGIE - NEUROPSICOLOGIA - 2024

I gangli della base o gangli della base sono nuclei cerebrali che si trovano all'interno del telencefalo caratterizzati dall'essere accumuli di neuroni nervosi. Si trova alla base del cervello, dove consentono di collegare regioni inferiori e superiori.

I gangli della base sono costituiti da vari nuclei: nucleo caudato, putamen, globo pallido, nucleo lenticolare, accumuli del nucleo, striato, neo-striato, amigdala cerebrale e substantia nigra.

Gangli della base in arancione

Queste strutture neuronali formano un circuito di nuclei che sono interconnessi tra loro. Le principali funzioni che svolgono sono legate all'avvio e all'integrazione del movimento.

I gangli della base ricevono informazioni sia dalla corteccia cerebrale (sopra) che dal tronco cerebrale (sotto). Allo stesso modo, elaborano e proiettano informazioni a entrambe le strutture cerebrali.

I diversi nuclei dei gangli della base sono catalogati e classificati in base alla loro anatomia, ai loro meccanismi d'azione e alle funzioni che svolgono.

Caratteristiche dei gangli della base

Gangli della base. Fonte: BruceBlaus (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine. tramite Wikimedia Commons

I gangli della base sono grandi strutture neurali subcorticali che formano un circuito di nuclei che scambiano continuamente informazioni.

Allo stesso modo, queste strutture cerebrali che si trovano alla base del cervello, permettono di collegare le regioni inferiori (il tronco cerebrale e il midollo spinale), con le regioni superiori (corteccia cerebrale).

Anatomicamente, i gangli della base sono costituiti da masse di materia grigia dal telencefalo, le cui fibre corrono direttamente alla colonna vertebrale e si collegano al centro motorio sopraspinale.

Queste strutture sono associate all'esecuzione di movimenti volontari eseguiti inconsciamente dal soggetto. Cioè, quei movimenti che coinvolgono tutto il corpo nelle attività di routine e quotidiane.

I gangli della base si trovano in un'area nota come striato. Consiste di due regioni di materia grigia separate da un fascio di fibre chiamato capsula interna.

Caratteristiche

I gangli della base sono costituiti da vari nuclei che costituiscono una serie di cellule o insiemi di neuroni ben definiti. Ogni nucleo basale è correlato a una funzione diversa.

I gangli della base contengono sia neuroni sensoriali che neuroni motori e neuroni internuncial. Ognuno di loro svolge una serie di funzioni specifiche e ha un'anotomia e una struttura specifiche.

I nuclei basali riferiti ai gangli della base sono: il nucleo caudato, il nucleo del putamen, il globus pallidus, il nucleo lenticolare, il nucleo accumbens, il corpo striato, il corpo neostriato, il corpo tonsillare e la substantia nigra.

Di seguito vengono spiegati i nuclei che fanno parte dei gangli della base e le loro funzioni:

Nucleo caudato

Nucleo caudato in giallo

Il nucleo caudato è una regione che si trova in profondità negli emisferi cerebrali. Questo nucleo partecipa principalmente alla modulazione del movimento in modo indiretto. Cioè, collegando i nuclei talamici con la corteccia motoria.

Si caratterizza per presentare una forma a C con tre porzioni. Il primo di questi costituisce la testa del nucleo ed è a contatto con i ventricoli laterali. Le altre due porzioni sono il corpo e la coda del nucleo caudato.

Ha una stretta relazione funzionale con un altro nucleo basale, il nucleo del putamen. Allo stesso modo, una struttura cerebrale è ampiamente innervata dai neuroni della dopamina, che hanno la loro origine nell'area tagmentale ventrale.

Quando è stata descritta l'esistenza del nucleo caudato, è stato ipotizzato che questa regione dei gangli della base partecipasse solo al controllo del movimento volontario. Tuttavia, è stato recentemente dimostrato che il nucleo caudato è anche coinvolto nei processi di apprendimento e memoria.

Nucleo di putamen

Putamen in azzurro

Il nucleo putamen è una struttura che si trova al centro del cervello. In particolare, è proprio accanto al nucleo caudato.

È uno dei tre nuclei principali dei nuclei basali del cervello, che sono principalmente responsabili del controllo motorio del corpo. È la porzione più esterna dei gangli della base e sembra svolgere un ruolo importante anche nel condizionamento operante.

Infine, l'ultima ricerca su questa struttura cerebrale la collega allo sviluppo dei sentimenti. Nello specifico, si ipotizza che il nucleo del putamen possa intervenire nella comparsa di sentimenti di amore e odio.

Palloncino pallido

Palloncino pallido.

Insieme al nucleo caudato e al nucleo del putamen, il globo pallido è la terza struttura principale dei nuclei basali. È responsabile della trasmissione delle informazioni proiettate dal putamen e dai nuclei caudati verso il talamo.

Anatomicamente, è caratterizzato dal presentare una parete stretta del cuneo, che è diretta medialmente dal nucleo lenticolare. Allo stesso modo, è diviso in due porzioni (porzione interna ed esterna) attraverso una lamina midollare mediale.

Nucleo lenticolare

Nucleo lenticolare.

Il nucleo lenticolare, noto anche come nucleo extraventicolare dello striato, è una struttura che si trova al di sotto del nucleo caudato, nel centro ovale.

Questa struttura non forma un nucleo di per sé, ma si riferisce alla regione anatomica costituita dall'unione tra il globo pallido e il nucleo del putamen.

È un grande nucleo, poiché è lungo circa cinque centimetri. E le sue funzioni includono sia le attività svolte dal globo pallido che dal nucleo putamen.

Nucleo accumbens

Il nucleo accumbens è un gruppo di neuroni nel cervello situato tra il nucleo caudato e la porzione anteriore del nucleo del putamen. Pertanto, risulta una struttura cerebrale formata da regioni specifiche dei due nuclei basali.

Fa parte della regione ventrale dello striato e svolge attività legate ai processi emotivi e all'elaborazione dei sentimenti.

In particolare, al nucleo accumbens viene attribuita un'importante funzione di piacere, comprese attività come la risata o la sperimentazione di ricompensa. Allo stesso modo, sembra anche essere coinvolto nello sviluppo di emozioni come paura, aggressività, dipendenza o effetto placebo.

Corpo striato

Corpo striato in rosso

Il corpo o striato è una parte sottocorticale del proencefalo. Forma la principale via di informazione ai gangli della base, poiché è collegata a importanti regioni del cervello.

Lo striato dorsale è diviso da una sezione di materia bianca detta capsula interna, formando così due settori: il nucleo caudato e il nucleo lenticolare, che a sua volta è costituito dal globo pallido e dal nucleo del putamen.

Pertanto, lo striato viene interpretato come una struttura che si riferisce ai gangli della base che comprende una grande varietà di nuclei e regioni.

Presenta neuroni spinosi medi, neuroni di Deiter, interneuroni colinergici, interneuroni che esprimono parvalbumina e catelcolamine e interneuroni che esprimono somatostatina e dopamina.

Corpo neostrato

Nucleo striato (striato)

Il corpo neostriato è il nome dato alla struttura cerebrale che comprende il nucleo caudato e il nucleo del putamen.

Le sue caratteristiche si basano sugli attributi dei due gangli della base. Allo stesso modo, le funzioni attribuite al corpo neostriato sono definite attraverso le attività svolte dal nucleo caudato e dal nucleo putamen.

Corpo delle tonsille

Tonsille cerebrali.

Il corpo delle tonsille, noto anche come complesso tonsillare o amigdala cerebrale, è un insieme di nuclei di neuroni che si trovano in profondità nei lobi temporali.

Questa struttura fa parte del sistema limbico e svolge azioni vitali per l'elaborazione e la memorizzazione delle reazioni emotive. Allo stesso modo, è una regione fondamentale del sistema di ricompensa del cervello ed è correlata alla dipendenza e all'alcolismo.

All'interno del complesso tonsillare è possibile rilevare un gran numero di divisioni anatomiche. Il gruppo basolaterale, il nucleo centromediale e il nucleo corticale sono i più importanti.

Questa struttura permette di collegare l'ipotalamo, che proietta le informazioni riguardanti il ​​sistema nervoso autonomo, con i nuclei reticolari, i nuclei del nervo trigemino facciale, l'area tagmentale ventrale, il locus coerelus e il nucleo tagmentale laterodrosale.

Infine, la ricerca più recente mostra che il corpo delle tonsille è una struttura di base per lo sviluppo dell'apprendimento emotivo. È responsabile della modulazione della memoria e consente lo sviluppo della cognizione sociale.

Sostanza nera

Black-sostanza.

Infine, nei gangli della base si osservano anche ampie regioni di substantia nigra. La substantia nigra è una porzione eterogenea del mesencefalo e un elemento importante del sistema dei gangli della base.

Presenta una parte compatta che contiene neuroni neri a causa del pigmento neuromelanina, che aumenta con l'età. Oltre a una parte reticolata di densità molto inferiore.

La funzione di questa sostanza è complessa e sembra essere strettamente correlata all'apprendimento, all'orientamento, al movimento e all'oculomozione.

Modi di associazione

I diversi nuclei che fanno parte dei gangli della base hanno connessioni multiple sia tra loro che con altre strutture del cervello. Tuttavia, la ricerca sui gangli della base ha stabilito due tipi principali di percorsi di associazione per questa struttura.

In particolare, questa regione del cervello presenterebbe una via di associazione diretta e una via di associazione indiretta. Ciascuno di essi presenta un'operazione diversa e svolge attività diverse.

Modo diretto

La via diretta ai gangli della base viene attivata attraverso i recettori della dopamina di tipo 1. I neuroni spinosi mediani dello striato generano un'inibizione GABAergica, che inibisce il talamo.

In questo modo, il percorso diretto ai gangli della base è eccitante e stimola la corteccia frontale del cervello. Quando lo striato riceve proiezioni dopaminergiche, attiva il percorso diretto per stimolare la corteccia motoria e produrre movimento.

Percorso indiretto

La via indiretta dei gangli della base funziona in modo totalmente contrario a quella della via diretta. Questo di solito è inibito dalle proiezioni dopaminergiche attraverso i recettori della dopamina D2. Quindi, quando è acceso, inibisce la corteccia frontale attraverso proiezioni GABAergiche.

Malattie correlate

Sezioni coronali del cervello umano che segnano i gangli della base. Blu = striato, verde = globo pallido (segmenti esterno e interno), giallo = nucleo subtalamico, rosso = sostanza nera (pars reticulata e pars compacta). La sezione destra è più profonda, vicino al tronco cerebrale Fonte: Andrew Gillies tramite Wikimedia Commons

I gangli della base svolgono importanti funzioni nel cervello. Pertanto, l'alterazione sia dell'anatomia che del funzionamento di queste strutture è solitamente associata alla comparsa di patologie.

Infatti, attualmente sono state rilevate diverse malattie eziologicamente correlate allo stato dei gangli della base. La maggior parte di loro sono patologie gravi e degenerative.

Le principali malattie legate ai gangli della base sono: morbo di Parkinson, morbo di Huntington, paralisi cerebrale e sindrome PAP.

morbo di Parkinson

La malattia di Parkinson è una patologia degenerativa caratterizzata dalla presentazione di tremori, rigidità muscolare, difficoltà a compiere movimenti rapidi e fluidi, in piedi o nel camminare.

Allo stesso modo, con il progredire della patologia, il morbo di Parkinson di solito causa disturbi dell'umore, depressione, apatia, ansia, perdita di memoria, deterioramento cognitivo e demenza.

Di solito compare durante la vecchiaia, sebbene ci siano casi di esordio precoce. Questa malattia ha origine nella morte delle cellule della substantia nigra dei gangli della base.

I neuroni in questa regione del cervello si deteriorano progressivamente e muoiono, causando una graduale perdita di dopamina e melanina cerebrale, un fatto che motiva la comparsa dei sintomi.

malattia di Huntington

La malattia di Huntington è anche una patologia degenerativa. È caratterizzato da una progressiva perdita di memoria e dalla comparsa di movimenti strani e a scatti noti come "corea".

È una malattia ereditaria, la cui eziologia comporta la morte dei neuroni nel nucleo caudato. Di solito inizia all'età di 30 anni, anche se può iniziare a qualsiasi età.

Al momento non esiste una cura per questa malattia, poiché nessun intervento è riuscito a debellare il deterioramento del nucleo caudato che causa la patologia.

Paralisi cerebrale

La paralisi cerebrale causa gravi problemi motori, come spasticità, paralisi o persino ictus del corpo.

La spasticità si verifica quando i muscoli del corpo sono costantemente tesi, il che impedisce l'adozione di movimenti e posture normali.

Questa malattia sembra essere correlata alla generazione di danni cerebrali durante la gravidanza. Le cause possono includere infezioni fetali, tossine ambientali o mancanza di ossigeno e il danno spesso colpisce i gangli della base, tra le altre strutture nel cervello.

Sindrome PAP

La sindrome PAP è una patologia caratterizzata dallo sviluppo di un'insolita mancanza di motivazione.

A causa dell'importanza del nucleo caudato nello sviluppo di questo tipo di sentimenti, diversi studi suggeriscono che l'eziologia del disturbo è correlata ad alterazioni nel funzionamento di questa regione del cervello.

Riferimenti

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. La proiezione corticostriatale: dai disordini sinpatici ai gangli della base. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. La pars reticulata della substantia nigra: una finestra sull'output dei gangli della base. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
3. Helmut Wicht, "Basal Ganglia", Mind and Brain, 26, 2007, pagg. 92-94.
4. Groenewegen HJ. I gangli della base e il controllo motorio. Plasticità neurale 2003; 10: 107-120.
5. Graybiel AM. I gangli della base: imparare nuovi trucchi e amarli. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Anatomia funzionale del talamo e dei gangli della base. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.