5. CEREBELO, GANGLIOS BASALES CIO

Contribuciones del cerebelo y los ganglios basales al control motor global

Dr. Miguel Ángel García García Profesor Titular Área de Fisiología

El cerebelo y Sus funciones motoras

El cerebelo y sus funciones motoras

El cerebelo resulta especialmente vital durante las actividades musculares rápidas como correr, escribir a máquina, tocar el piano e incluso conversar.

• El cerebelo recibe información actualizada

Lóbulo floculonodular

• Contrasta los movimientos reales

• Colabora con la corteza cerebral

• Aprende de sus errores

Zona lateral del hemisferio

Vermis

Zona intermedia del hemisferio

Circuito neuronal del cerebelo

Vías aferentes desde la periferia

Vías de entrada al cerebelo

Vías aferentes desde otras porciones del encéfalo

Principales vías aferentes al cerebelo

Fascículos espinocerebelosos

Señales de salida desde el cerebelo

Núcleos profundos del cerebelo y vías eferentes

Principales vías eferentes desde el cerebelo

La unidad funcional de la corteza cerebelosa: la célula de Purkinje y la célula nuclear profunda

• El cerebelo, tiene 30 millones de unidad funcional

• Cada Unidad Funcional = Una célula de Purkinje muy grande y una célula nuclear profunda

Circuito neuronal de la unidad funcional de la corteza cerebelosa

Circuito Neuronal de la Unidad Funcional “Corteza cerebelosa” y “Núcleos Profundos”

Las salidas - eferencias: parten de la célula Nuclear Profunda Ésta está sometida a influencias:

• excitadoras

• inhibidoras

Las proyecciones aferentes son de 2 clases:

• fibra trepadora

• fibra musgosa

Equilibrio entre la excitación y la inhibición en los núcleos cerebelosos profundos

• La estimulación directa de las células nucleares profundas por las fibras tanto trepadoras como musgosas las excita.

• Las señales procedentes de las células de Purkinje las inhibe.

Señales de salida de encendido-apagado y apagado-encendido emitidas por el cerebelo

• La función característica del cerebelo es: “facilitar señales rápidas de excitación para los músculos agonistas y, simultáneamente, señales recíprocas de inhibición para los antagonistas, cuando se inicia un movimiento”.

Las células de Purkinje “aprenden” a corregir los errores motores. Participación de las fibras trepadoras

• “El complejo olivar inferior del bulbo” actúa como un elemento de comparación para analizar en que medida la ejecución real se equipara a la deseada.

• Si existe correspondencia, NO se produce ningún cambio en la descarga de las fibras trepadoras.

• Pero, en caso contrario, se estimulan o inhiben las fibras trepadoras, provocando de éste modo cambios de la sensibilidad de la célula de Purkinje hasta que desaparezca la desigualdad.

Función del cerebelo en el control motor global

El sistema nervioso se sirve del “cerebelo” para coordinar las funciones de control motor a tres niveles:

Cerebelo Vestibular

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El vestibulocerebelo

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El espinocerebelo

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El cerebrocerebelo

Funcionamiento del vestibulocerebelo asociado al tronco del encéfalo y la médula espinal para controlar el equilibrio y los movimientos posturales

1. Vestíbulocerebelo (Cerebelo vestibular)

• Su función

Espinocerebelo: control por retroalimentación de los movimientos distales de las extremidades a través de la corteza cerebelosa intermedia y el núcleo interpuesto

2. Espino cerebelo (Cerebelo Espinal)

“La zona intermedia de cerebelo”, recibe 2 tipos de información cuando se ejecuta un movimiento:

1. Información directa

2. Información de retroalimentación

Una vez que “la Zona intermedia” ha comparado los movimientos pretendidos con el movimiento real, las células nucleares profundas del núcleo interpuesto envían señales eferentes correctoras:

1) de vuelta a la corteza motora a través de los núcleos VL y VM del tálamo.

2) a la porción inferior del núcleo rojo [ haz rubroespinal, y éste haz se une al haz corticoespinal para inervar las motoneuronas de la médula espinal, que controlan las partes distales de las extremidades (manos y sus dedos) ]

Esta “Zona Intermedia” del cerebelo, proporciona “movimientos suaves y coordinados de los músculos agonistas y antagonistas de las extremidades distales para la ejecución de movimientos intencionados rápidos y bien diseñados”.

Cerebrocerebelo: función de la gran zona lateral del hemisferio cerebeloso para planificar, ordenar y sincronizar los movimientos complejos

Formado por “las Zonas laterales” “Planifica y ejecuta patrones secuenciales complejos de movimientos voluntarios corporales y de las extremidades (manos y dedos de las manos), programándolas décimas de segundo antes de los movimientos reales”. Éste fenómeno se denomina “imaginería motora” de los mov. que se van a realizar.

El espinocerebelo

El vestibulocerebelo

El cerebrocerebelo

ANOMALÍAS CLÍNICAS DEL CEREBELO

• La destrucción de porc. pequeñas de la corteza cerebelosa lateral rara vez causa anomalías de la función motora.

• La lesión de uno o mas de los núcleos cerebelosos profundos, además de la corteza cerebelosa produce “disfunción”

Dismetría y ataxia

Hipermetría

Disdiadococinesia

Disartria

Hipotonía

Ganglios basales y sus funciones motoras

Ganglios basales y sus funciones motoras

Los ganglios basales, al igual que el cerebelo, constituyen otro sistema motor accesorio, que no funcionan por sí mismos, sino que siempre en íntima relación con la corteza cerebral y el sistema motor corticoespinal.

• Reciben sus señales de entrada de la propia corteza y todas sus señales de salida regresan a la corteza.

• Estos ganglios, están constituidos por el núcleo putamen, caudado, globo pálido, la sustancia negra y el núcleo subtalámico.

Relaciones anatómicas de los ganglios basales con la corteza cerebral y el tálamo, representadas en una imagen tridimensional.

• Casi todas las fibras nerviosas motoras y sensitivas que conectan la corteza cerebral y la médula espinal discurren entre los principales ganglios, el putamen y el caudado.

• Estas fibras nerviosas, se denominan “cápsula interna del encéfalo”

Ganglios Basales. Son estructuras cerebrales cuyas neuronas intervienen en el control de los músculos esqueléticos.

Circuito neuronal de los ganglios basales

• Las conexiones anatómicas entre los ganglios basales y los demás elementos del encéfalo que se encargan del control motor son complejas.

• La corteza motora, el tálamo y el circuito asociado que reúne al tronco del encéfalo y al cerebelo.

• El circuito principal del sistema de los ganglios basales, tiene abundantes interconexiones establecidas entre los ganglios basales además de las numerosas vías de entrada y de salida para su conexión con el resto de las regiones motoras del encéfalo.

Función de los ganglios basales en la ejecución de los patrones de actividad motora:

“EL CIRCUITO DEL PUTAMEN”

Una de las misiones principales de los ganglios en su asoc. con el sist. corticoespinal es: “controlar los patrones complejos de actividad motora”.

Ejs. la escritura de las letras del alfabeto, cortar un papel con tijeras, poner clavos con martillo, meter un balón de baloncesto por el aro.

Vías Nerviosas del Circuito del Putamen

Comienzan en 1) las áreas “premotora y suplementaria” de la corteza motora, y área somatosensitiva primaria de la cort. sensitiva. 2) al putamen, globo pálido, núcleos VA y VL del 3) tálamo y finalmente regresan a 4) la corteza motora “primaria” ó a partes de las áreas premotoras y suplementaria.

Circuito del putamen a través de los ganglios basales para la ejecución subconsciente de los patrones aprendidos de movimiento.

Función de los ganglios basales en el control cognitivo de las secuencias de los patrones motores:

“EL CIRCUITO DEL CAUDADO”

La mayor parte de nuestros actos motores son consecuencia de ideas generadas en la mente (memoria): “control cognitivo de la actividad motora” El caudado, desempeña papel importante en éste control cognitivo.

Circuito del caudado a través de los ganglios basales para que la planificación cognitiva de los patrones motores secuenciales y paralelos alcance los objetivos conscientes específicos.

Vías Nerviosas del “Circuito del Caudado”

• El caudado, se proyecta a todos los lóbulos del cerebro, comenzando por la reg. anterior de

1. los lob. frontales, lobs. parietal y occipital y curvándose finalmente hacia delante como una “C” hacia los lob. temporales.Una vez que las señales de la corteza cerebral llegan
2. al núcleo caudado, se transmiten al
3. globo pálido, núcleos VA y VL de relevo del
4. tálamo, y finalmente regresan a
5. las áreas motoras prefrontal, premotora y suplementaria de la corteza cerebral.

(ninguna pasa a la corteza motora primaria).

• Ej. Una persona que vé cómo se aproxima un león y responde de forma instantánea y automática.

• Sin las funciones cognitivas, la persona carecería del conocimiento instintivo para responder rápidamente.

Funciones de las sustancias neurotransmisoras específicas en el sistema de los ganglios basales

• Dopamina (inhibidor) sust.negra → caudado y putamen.

• GABA (inhib.) caudado y putamen → globo pálido y sust. negra.

• Acetilcolina corteza → caudado y putamen

• Vías generales múltiples desde el tronco encefálico que secretan: Noradrenalina, serotonina (inhib.) encefalina.

• Glutamato (excitador).

Vías neuronales que segregan diferentes tipos de sustancias neurotransmisoras en los ganglios basales. Ach, acetilcolina; GABA, ácido γ-aminobutírico.

Síndromes clínicos ocasionados por la lesión de los ganglios basales

Enfermedad de Parkinson

"Parálisis agitante", deriva de la destrucción extensa de la sustancia negra que envía fibras nerviosas secretoras de dopamina hacia el núcleo caudado y el putamen.

• Rigidez de la mayor parte de musculatura
• Temblor de mov. no intencionado
• Acinesia (dificultad de inicio de movimiento)
• Hiperactividad del putamen y caudado

Los síntomas primarios son:

• Temblor de reposo. Se presenta en las extremidades superiores e inferiores, la quijada o la cara.
• Rígidez o endurecimiento de las extremidades o del tronco.
• Bradiquinesia o aquinesia.
• Dificultad para iniciar movimientos.
• Inestabilidad postural.
• Desequilibrio y falta de coordinación.

Enfermedad de Huntington (corea de Huntington)

• Enfermedad de Huntington (corea):
• Hereditario (3 o 4 decenio de vida)
• Mov. Rápidos de articulaciones aisladas
• Mov. de torción progresiva del cuerpo
• Demencia grave
• Destrucción de cuerpos celulares de neuronas secretoras de GABA en n. caudado y putamen y de neuronas secretoras de a. colina en el encéfalo. GEN ANÓMALO (cag)

COREA

Relación del circuito de los ganglios basales con el sistema corticoespinal-cerebeloso para el control del movimiento.

Para tener éxito tu deseo de alcanzarlo debe ser mayor que tu miedo al fracaso

Bill Cosby

Gracias

Laguna Brava o Laguna Yolnabaj Ubicada en Huehuetenango