Basale ganglia: anatomie en functies
De hersenschors is het meest zichtbare deel van het menselijk brein, evenals de bekendste. Zijn opdeling in twee hemisferen, evenals vier lobben (frontale, pariëtale, temporale en occipitale) is al sinds de oudheid bekend en bestudeerd.
Het menselijk brein is echter een complex orgaan, dat in zijn binnenste verschillende structuren en fundamentele substructuren bezit voor het functioneren en onderhouden van lichamelijke en cognitieve functies, en aan een groot aantal gebieden deelneemt. Voorbeelden van deze delen van de hersenen zijn de hippocampus, het limbisch systeem of de reeks kernen die in dit artikel worden besproken, de basale ganglia .
Wat zijn de basale ganglia?
We noemen basale ganglia een set onderling verbonden subcorticale kernen rond het limbisch systeem en het derde ventrikel. Ze bevinden zich aan beide zijden van de thalamus, ter hoogte van de temporaalkwab. Het zijn grijze stofclusters (dat wil zeggen, gebieden waarin de delen van neuronen die niet gemyeliniseerd zijn geconcentreerd zijn) die een groot aantal verbindingen hebben met andere delen van de hersenen, zoals de cortex of de thalamus, zowel op het niveau van afferenten als van eferenties (ze ontvangen informatie uit andere hersengebieden).
De basale ganglia zijn verdeeld tussen gebieden nabij het centrum van de hersenen, onder de hersenschors en rond het diencephalon, en vanwege hun locatie hebben ze een rol in acties die tussen het automatische en het vrijwillige zijn.
De belangrijkste neurotransmitters die in deze hersengebieden werken, zijn dopamine als exciter en GABA als een remmende component, met verschillende effecten afhankelijk van de kern en de zenuwcircuits waarin ze werken.
Hoofdbestanddelen van de basale ganglia
Ondanks dat ze als een reeks kernen beschouwd worden gezien hun onderlinge verbinding, de basale ganglia bestaan uit gedifferentieerde substructuren en in feite is het gemakkelijk om de ruimtes ertussen op te merken. Hieronder kunt u de belangrijkste structuren van deze reeks hersenstructuren vinden:
1. Gegroefd lichaam
Het striatum wordt beschouwd als het belangrijkste ontvangstgebied van informatie van de basale ganglia . Dat wil zeggen, het is een gebied dat talrijke projecties uit verschillende hersengebieden ontvangt, de informatie integreert en ermee handelt. Het is samengesteld uit de neutrale kern (samengesteld uit caudate nucleus en putamen), die primair verantwoordelijk is voor het ontvangen van afferenten van het nigrostriatale kanaal en de lenticulaire kern (samengesteld uit putamen en globus pallidus), meer gericht op het verzenden van berichten naar andere kernen hersenen.
2. Caudate Nucleus
Onder de frontale kwab en in verband met het achterhoofd , deze structuur is gekoppeld aan het gevoel van alarm, waarschuwing dat iets niet goed werkt, evenals motivatie. Dit komt door de verbindingen met de frontale kwab, met name de orbitofrontale cortex.
3. Putamen
Fundamenteel element in de beheersing van geautomatiseerde bewegingen, gelegen onder de nucleus caudate en verenigd door de anterieure zone. Het is gekoppeld aan de beweging van het gezicht en de ledematen .
4. Globus pallidus
Afgeleid van het diencephalon, bevindt het zich tussen putamen en interne capsule . In dit geval heeft het gemyeliniseerde neuronen die worden gebruikt om informatie door te geven aan de thalamus en de substantia nigra.
5. Zwarte substantie
Gelegen onder de thalamus, in de stam van de hersenen, staat deze structuur bekend als een van de belangrijkste bronnen van dopamine in de hersenen. Neemt actief deel aan het beloningssysteem van de hersenen. In verband met de gestreepte (die deel uitmaakt van het nigrostria-traktaat) heeft het ook een groot belang bij de controle van fijne beweging, zowel van ledematen als van de ogen.
6. Nucleus accumbens
Gelegen onder de globus pallidus, ontvangt het signalen van het ventrale tegmentale gebied en stuurt signalen naar de bleke wereld . Deze kern neemt deel aan het handhaven van gedrag dat wordt versterkt door drugs en gewenning, en heeft verbindingen met het limbische systeem.
7. subthalamic kern
Gelegen op de kruising tussen mesencephalon en thalamus , de belangrijkste functie die wordt gegeven aan de subthalamische kern is die van het reguleren van motorische functies.
8. Rode substantie
Deze structuur onderhoudt belangrijke verbindingen met het cerebellum en het ruggenmerg l , vooral gelinkt aan motorische coördinatie. Specifiek, het heeft speciale relevantie in de controle van armen en schouders.
Functies van de basale ganglia
Zoals opgemerkt in de uitleg van zijn componenten, de functies van de basale ganglia zijn gevarieerd en nemen deel aan talrijke en belangrijke aspecten van ons leven . Als we een algemeen overzicht geven van de aspecten waarin we participeren, kunnen we zeggen dat enkele van de belangrijkste functies ervan de volgende zijn:
1. Planning, integratie en controle van vrijwillig verkeer
Een van de functies waarmee de basale ganglia het meest bekend is, is de regulatie en het beheer van vrijwillige motorische acties. Handelend via het corticostriatale circuit, ze handelen concreet als een onbewuste filter die bewegingen remt of selecteert , specifiek helpen om de lichaamshouding te controleren en de fijne / precieze beweging van de ledematen te coördineren.
De basale ganglia maken het mogelijk het einde van een beweging te markeren, planningen te plannen en, indien nodig, te corrigeren.
2. Procedureel leren
Een ander aspect waarin de basale ganglia ze hebben een overheersende prestatie in procedureel leren en in de automatisering van gedrag . Met dit type leren kun je wennen aan het uitvoeren van reeksen handelingen zoals die nodig zijn om te rijden, een instrument te bespelen, te scheren of te naaien, waardoor het beheer van aandachtsbronnen zodat ze op andere taken kunnen worden gericht.
3. Uitvoerende functies
De basale ganglia nemen ook actief deel aan executieve functies . Het draagt met name bij aan het handhaven van de verwerkingssnelheid, planning op cognitief niveau en het uitwerken van strategieën om problemen op te lossen. Op dezelfde manier zorgen de verbindingen van de basale ganglia met de orbitofrontale cortex ervoor dat ze betrokken zijn bij het vermogen van gedragsremming.
4. Deelname aan emotioneel en motivatiegedrag
Zoals hierboven vermeld, sommige basale ganglia zoals de nucleus accumbens hebben verbindingen met het limbische systeem en het beloningssysteem voor de hersenen , gezien het belang ervan bij de behandeling van dopamine. Dus kan worden overwogen dat de basale ganglia deelnemen aan emotioneel gedrag en versterking die wordt veroorzaakt door medicijnen of stimulatie.
Basale ganglia's spelen bijvoorbeeld een zeer belangrijke rol in zowel klassieke conditionering als operante conditionering.
Aandoeningen die verband houden met problemen in de basale ganglia
Zoals te zien is, maken al deze elementen en functies de basale ganglia fundamentele elementen voor de juiste werking van het organisme.
Maar ... Wat gebeurt er wanneer er een verwonding of een gebeurtenis is waardoor deze kernen niet coördineren of handelen zoals ze zouden moeten? In dit geval kunnen we enkele van de volgende problemen en stoornissen vinden, in het algemeen die te maken hebben met hypo- of hyperkinetische problemen, dat wil zeggen gekoppeld aan beweging.
1. Parkinson
De meest voorkomende en bekende aandoening die is afgeleid van een defect van de basale ganglia is de ziekte van Parkinson. Parkinson of rustige tremoren zijn de meest herkenbare symptomen van deze aandoening. Ook is er sprake van spierrigiditeit en verlies van spontane bewegingen. samen met een duidelijke bradykinesie of verlies van motorsnelheid en loopstoornissen.
Deze aandoening treedt vooral op in de degeneratie en dood van de dopaminerge cellen van de nigrostriate , waardoor de overdracht van dopamine grotendeels verloren gaat, en niet de informatie naar de motorische cortex bereikt.
- Gerelateerd artikel: "Parkinson: oorzaken, symptomen, behandeling en preventie"
2. Het Korea van Huntington
Het is een neurodegeneratieve genetische aandoening veroorzaakt door een wijziging van een dominant gen op chromosoom nummer vier , met volledige penetrantie. Het produceert hyperkinetische symptomen: de ziekte veroorzaakt ongecontroleerde bewegingen die lijken op een dans (vandaar de naam Korea) en aanzienlijk verlies van uitvoerende functies en geheugen. De tekorten worden voornamelijk veroorzaakt door de dood van neuronen van de caudate nucleus, vooral van GABAergische en cholinerge neuronen.
3. Syndroom van verlies van psychische zelfactivatie
Zoals eerder vermeld, zijn de basale ganglia gerelateerd aan persoonlijke motivatie. Een letsel in deze gebieden kan daarom in dit opzicht ernstige gevolgen hebben , zoals bij het syndroom van verlies van psychische zelfactivatie of PAP.
Deze stoornis, ook bekend als pure psychische akinesie of verlies van het begin of het onderhoud van de actie, produceert extreme passiviteit bij de patiënt, verliest het vermogen om geïnteresseerd te zijn, spontaniteit en motivatie. Wie lijdt, is in staat om hun tekorten te herkennen, zodat anosognosia niet aanwezig is, maar ze tonen grote onverschilligheid voor hen.
4. Aandoeningen als gevolg van tics en het Tourette-syndroom
In deze aandoeningen, zoals het syndroom van Gilles de la Tourette, die worden gekenmerkt door de presentatie van bewegingen, vocalisaties, gebaren of zeer stereotiep gedrag dat onbewust wordt uitgevoerd er is ernstige betrokkenheid van de basale ganglia. Meer specifiek wordt aangenomen dat deze aandoeningen gerelateerd kunnen zijn aan problemen in het putamen.
5. Andere gekoppelde aandoeningen
Afgezien van deze stoornissen treden gewoonlijk veranderingen op van de basale ganglia bij een groot aantal psychologische problemen. Bijvoorbeeld, in obsessief-compulsieve stoornis of ADHD kunnen en lijken te zijn wijzigingen van deze hersensystemen.
Bibliografische referenties:
- Alexander, G.E .; DeLong, M.R. & Strick, P.L. (1986).Parallelle organisatie van functioneel gescheiden circuits die basale ganglia en cortex met elkaar verbinden. Annu Rev Neurosci.; 9: 357-381.
- Kandel, E.R. (2001). Principles of Neuroscience. 1e editie. McGraw-Hill.
- Melnick, M.E. (2013). Basale ganglia-stoornissen. In: Umphred DA, Burton GU, Lazaro RT, Roller ML, eds. Umphred's neurologische revalidatie. 6e ed. Philadelphia, PA: Elsevier Mosby; hoofdstuk 20
- Morris, M.E .; Iansek, R., Matyas, T.A. & Summers, J.J. (1996). Paslengte regulering bij de ziekte van Parkinson. Normalisatiestrategieën en onderliggende mechanismen. Brain. 119: 551-68.
