Estructura del Cerebro: Vistas y Cortes

Vistas y Organización General del Cerebro

• Cortes frontales:
  • Importantes para ubicar los ventrículos laterales y tercer ventrículo.
  • Núcleo caudado, putamen, y globo pálido se ven en cortes frontales.

Núcleos y Ventrículos

• Núcleo Caudado:

  • Parte del núcleo estriado.
  • Localizado a ambos lados del tercer ventrículo.
  • Recibe influencias de la corteza y participa en la administración y cálculo del movimiento.

• Putamen y Globo Pálido:

  • Putamen ubicado lateralmente al globo pálido.
  • Globo Pálido dividido en segmentos interno y externo.

• Núcleo Subtalámico:

  • Situado en ambos lados del globo pálido.

Sustancia Negra y Núcleo Rojo

• Sustancia Negra:
  • Ubicada en el mesencéfalo.
  • Compuesta por células productoras de dopamina.
  • Importante para el movimiento.

El estriado, una parte central de los ganglios basales, contiene varios tipos de neuronas que desempeñan roles cruciales en la regulación del movimiento y otros comportamientos. Los dos tipos principales de neuronas en el estriado son:

1. Neuronas Espinosas Medianas (MSNs, por sus siglas en inglés)

Estas son las neuronas más abundantes en el estriado y representan aproximadamente el 90-95% de las neuronas estriatales. Las neuronas espinosas medianas se dividen en dos subtipos basados en sus conexiones y la expresión de diferentes receptores de dopamina:

• Neuronas de Proyección D1 (MSNs-D1):

  • Proyección: Estas neuronas proyectan principalmente hacia la vía directa, que facilita el movimiento.
  • Receptores: Expresan receptores de dopamina D1.
  • Función: La activación de los receptores D1 por la dopamina promueve la excitación de estas neuronas, facilitando la iniciación del movimiento.

• Neuronas de Proyección D2 (MSNs-D2):

  • Proyección: Estas neuronas proyectan principalmente hacia la vía indirecta, que inhibe el movimiento.
  • Receptores: Expresan receptores de dopamina D2.
  • Función: La activación de los receptores D2 por la dopamina inhibe estas neuronas, lo que disminuye la inhibición del movimiento y facilita la modulación del control motor.

2. Interneuronas

Aunque menos abundantes que las MSNs, las interneuronas son cruciales para la modulación de la actividad del estriado. Existen varios tipos de interneuronas en el estriado, cada una con funciones y características específicas:

• Interneuronas Colinérgicas:

  • Función: Estas neuronas liberan acetilcolina y modulan la actividad de las neuronas espinosas medianas y otras interneuronas.
  • Características: Son grandes y se identifican por su capacidad de liberar acetilcolina.

• Interneuronas GABAérgicas:

  • Tipos: Incluyen interneuronas de parvalbúmina y somatostatina.
  • Función: Estas neuronas liberan GABA (ácido gamma-aminobutírico), un neurotransmisor inhibidor, que regula la excitabilidad de las MSNs y otras interneuronas.
  • Interneuronas de Parvalbúmina: Contribuyen a la inhibición rápida y precisa de las MSNs.
  • Interneuronas de Somatostatina: Participan en la modulación más lenta y sostenida de la actividad neuronal en el estriado.

Estos dos tipos principales de neuronas, las neuronas espinosas medianas y las interneuronas, trabajan en conjunto para regular la función del estriado y, por ende, el control motor y otros procesos conductuales y cognitivos.

La dopamina juega un papel crucial en la regulación de las vías directa e indirecta de los ganglios de la base, influyendo en la ejecución y el control de los movimientos.

1. Vía Directa:

   • Función Normal: La vía directa facilita el movimiento al incrementar la actividad de las neuronas motoras. La dopamina actúa sobre receptores D1 presentes en las neuronas de la vía directa, promoviendo su actividad.
   • Efecto de la Dopamina: Cuando la dopamina se une a los receptores D1, aumenta la excitación de estas neuronas del estriado. Esto conduce a una reducción de la actividad inhibitoria sobre el globo pálido interno (GPi). Menos inhibición del GPi significa que este nucleo inhibirá menos el tálamo, permitiendo así una mayor excitación talámica hacia la corteza motora. En resumen, la dopamina en la vía directa facilita el movimiento al aumentar la excitación de la corteza motora y promover la activación muscular adecuada.

2. Vía Indirecta:

   • Función Normal: La vía indirecta inhibe el movimiento al aumentar la actividad inhibitoria del GPi sobre el tálamo. Esto ocurre cuando las neuronas del estriado que forman parte de esta vía son activadas.
   • Efecto de la Dopamina: La dopamina se une a receptores D2 en las neuronas del estriado que forman parte de la vía indirecta. Esta unión reduce la actividad de estas neuronas, lo que disminuye su efecto inhibitorio sobre el GPi. Con menos inhibición del GPi, este núcleo puede inhibir menos al tálamo, permitiendo una mayor excitación talámica hacia la corteza motora. En síntesis, la dopamina en la vía indirecta también facilita el movimiento al reducir la inhibición sobre el tálamo y promover la activación de la corteza motora.

• En resumen, la dopamina, al actuar sobre receptores específicos en las vías directa e indirecta de los ganglios de la base, modula la excitación cortical y la actividad de los músculos, facilitando así la ejecución y coordinación de movimientos precisos y fluidos.

Talamo y Sus Componentes

• Tálamo:
  • Involucrado en la administración de información hacia la corteza.
  • Contiene varios núcleos importantes:
    • Núcleo ventral posterior medial y lateral:
      • Para vías sensitivas.
    • Núcleo ventral lateral y anterior:
      • Para vías de ganglios basales hacia la corteza.

Vías y Funciones

• Vías Sensitivas y Motoras:
  • Vías sensoriales organizadas en el tálamo.
  • Vías de ganglios basales controlan el movimiento a través de vías directas e indirectas.

Terminología y Detalles adicionales

• Cuerpo Geniculado:
  • Lateral para la vía óptica.
  • Medial para la vía acústica.

Conclusión: El cerebro está compuesto por estructuras complejas que se interrelacionan para controlar y administrar diversas funciones, incluyendo el movimiento y la recepción sensorial. Es fundamental entender la ubicación y función de cada núcleo y ventrículo para apreciar la complejidad del sistema nervioso.

Los ganglios basales son un grupo de núcleos subcorticales en el cerebro que juegan un papel crucial en la regulación del movimiento y otras funciones. Las estructuras principales de los ganglios basales son:

1. Núcleo caudado
2. Putamen
3. Globo pálido (dividido en segmento interno y segmento externo)
4. Núcleo subtalámico
5. Sustancia negra (dividida en pars compacta y pars reticulata)

En términos de núcleos de entrada y de salida:

Núcleos de Entrada

• Núcleo caudado y putamen: Juntos forman el estriado, que recibe la mayor parte de las aferencias desde la corteza cerebral y la sustancia negra pars compacta (a través de la dopamina).

Núcleos de Salida

• Globo pálido interno (GPi) y sustancia negra pars reticulata (SNr): Estos núcleos envían las eferencias principales desde los ganglios basales hacia el tálamo, que a su vez proyecta a la corteza motora.

Circuito Desinhibitorio de la Vía Directa

La vía directa facilita la iniciación del movimiento al desinhibir el tálamo. El circuito básico de la vía directa es el siguiente:

1. Corteza cerebral: Envía señales excitatorias (glutamatérgicas) al estriado.
2. Estriado (núcleo caudado y putamen): Las neuronas del estriado en la vía directa son excitadas por la corteza y liberan GABA (inhibitorio) hacia el globo pálido interno (GPi) y la sustancia negra pars reticulata (SNr).
3. GPi y SNr: Normalmente, estos núcleos inhiben tónicamente el tálamo mediante la liberación de GABA. Sin embargo, cuando reciben la señal inhibitoria del estriado, su inhibición sobre el tálamo se reduce.
4. Tálamo: Con la inhibición reducida del GPi y la SNr, el tálamo se desinhibe y puede enviar señales excitatorias a la corteza motora.
5. Corteza motora: Recibe la señal excitatoria del tálamo, lo que facilita la iniciación del movimiento.

Influencia en la Iniciación del Movimiento

La desinhibición del tálamo a través de la vía directa facilita la activación de la corteza motora, promoviendo así la iniciación del movimiento. Este proceso es esencial para la ejecución de movimientos voluntarios suaves y controlados. La dopamina, liberada por la sustancia negra pars compacta, modula esta vía excitando a las neuronas del estriado involucradas en la vía directa, lo que refuerza aún más la facilitación del movimiento.

En resumen, el circuito desinhibitorio de la vía directa de los ganglios basales es fundamental para la iniciación del movimiento al permitir que el tálamo active la corteza motora de manera más efectiva.