¿Qué son los ganglios basales? Partes y funciones

Los ganglios basales es una estructura cerebral que participa en funciones como la memoria de trabajo o la toma de decisiones.
Algunas de las partes más importantes de los ganglios basales son el putamen, en el cuerpo estriado, o la sustancia negra. 

 

El cerebro humano, con un peso de aproximadamente 1,4 kg, es el órgano más grande y complejo del organismo dentro de cual se encuentran las estructuras que hacen posible que el resto de sistemas funcionen a la perfección. Por lo que cualquier lesión o enfermedad cerebral puede suponer un fallo en cualquiera de las funciones esenciales de nuestro cuerpo.

Uno de estos grupos de núcleos cerebrales son los ganglios basales. Una compleja estructura de la cual todavía se están descubriendo algunas de sus funciones. A lo largo de este artículo, describiremos qué son los ganglios basales, sus diferentes partes o núcleos y sus funciones principales.

¿Qué son los ganglios basales?

Los ganglios o núcleos basales es una estructura cerebral formada por una serie de núcleos subcorticales y que se encuentra en la base del cerebro anterior. Este sistema de pequeños núcleos se encuentra interconectado con otras estructuras cerebrales como la corteza cerebral, el tálamo y el tallo cerebral, entre otras áreas del cerebro.

Aunque en la actualidad, todavía se continúan descubriendo múltiples funciones de los ganglios basales, se ha determinado que estos poseen un importante papel en operaciones como el control de los movimientos voluntarios, la aprendizaje de procedimientos y hábitos o memoria de trabajo, los movimientos oculares, la cognición y las emociones.

Según las diferentes teorías acerca de sus funciones básicas, se sugiere que los ganglios basales están principalmente implicados en la capacidad de toma de decisiones y en la selección de qué comportamientos y movimientos llevamos a cabo en determinados momentos.

Cada una de las diferentes partes que forman los ganglios basales se caracterizan por tener una compleja organización anatómica y neuroquímica propia, convirtiendo a toda esta estructura en uno de los sistemas más complejos e importantes tanto del sistema nervioso como del cuerpo humano en general.

Puesto que los ganglios basales llevan a cabo un importante papel en diversas funciones del organismo, las afecciones neurológicas asociadas a algún tipo de disfunción en esta estructura se distinguen por presentar dificultades en las áreas anteriormente mencionadas. Entre las principales condiciones o enfermedades neurológicas asociadas a los ganglios basales se encuentran:

  • Enfermedad de Parkinson

  • Enfermedad de Huntington

  • Síndrome de Tourette

  • Trastorno obsesivo-compulsivo (TOC)

  • Distonía

  • Adicciones

Según la evidencia científica, se respalda la idea de que la parte límbica de los ganglios basales se encuentra estrechamente relacionada con el aprendizaje por recompensa, ya que en algunas de sus vías la dopamina es el neurotransmisor principal. De ahí su papel en las adicciones a algunas drogas como la nicotina, la cocaína y las anfetaminas.

Superficie cortical con una superposición de los ganglios basales y el tálamo. 

Estructura y partes de los ganglios basales

Tal y como se menciona en el punto anterior, los ganglios basales es una estructura fundamental del cerebro que agrupa distintos núcleos de materia gris albergadas en las áreas más profundas del cerebro.

Anatómicamente, los ganglios basales pueden dividirse en cuatro partes o núcleos distintos. Dos de ellos: cuerpo estriado y el globo pálido son las estructuras de mayor tamaño, mientras que la sustancia negra y el núcleo subtalámico son considerablemente más pequeños.

1. Cuerpo estriado

El cuerpo estriado es una estructura subcortical que puede dividirse en el cuerpo estriado dorsal y el cuerpo estriado ventral. Estos núcleos están principalmente formados por neuronas del sistema GABAérgico que se proyectan hacia otros núcleos como el globo pálido y la sustancia negra.

Se cree que parte dorsal del cuerpo estriado posee un papel fundamental en las actividades sensoriomotoras, mientras que el área ventral ha sido relacionada con aprendizaje por recompensa, entre otras funciones límbicas.

Este núcleo se encuentra, a su vez, formado por diferentes estructuras entre las que se incluyen el núcleo caudado, el putamen, el núcleo accumbens y el tubérculo olfatorio.

2. Globo pálido

El globo pálido puede ser considerado como una sola masa neural. Sin embargo, funcionalmente, puede dividirse en dos secciones llamadas segmento interno y segmento externo. Ambas secciones contienen principalmente neuronas GABAérgicas y participan distintos circuitos neuronales.

3. Sustancia negra

La sustancia negra es también una parte de los ganglios basales formada también por materia gris y que puede dividirse en dos subestructuras: la pars compacta y la pars reticulata.

Mientras que la pars reticulata funciona al compás de otras estructuras como el globo pálido, la pars compacta se encarga de producir la dopamina necesaria para mantener el equilibrio de la vía nigroestriatal.

4. Núcleo subtalámico

Finalmente, el núcleo subtalámico es la única estructura de los ganglios basales que produce un neurotransmisor excitador: el glutamato (las otras estructuras producen neurotransmisores inhibidores). La función del núcleo subtalámico es estimular la actividad de la pars reticulata y del globo pálido.

Una de las funciones de los ganglios basales más investigadas es su implicación en el control de los movimientos oculares. 

¿Cuáles son sus funciones?

A lo largo del artículo, ya se han las diversas funciones de los ganglios basales. Debido a su complejidad, actualmente, todavía se están estudiando la las implicaciones que esta estructura tiene en diferentes funciones corporales. No obstante, se sabe que los ganglios basales son esenciales para realizar las siguientes funciones:

1. Movimientos oculares

Una de las funciones de los ganglios basales más investigadas es su implicación en el control de los movimientos oculares. Esta función está principalmente controlada por una región cerebral llamada colículo superior. No obstante, esta región recibe una potente proyección inhibitoria desde los ganglios basales.

2. Toma de decisiones

Los estudios proponen dos modelos explicativos para la implicación de los ganglios basales en la toma de decisiones. En uno de ellos, un agente “crítico”, que estaría ubicado en el cuerpo estriado ventral, valora las posibilidades de actuación y un agente “actor” del cuerpo estriado dorsal llevaría a cabo la acción.

Por otra parte, el segundo modelo sugiere que los ganglios basales funcionan como un mecanismo de selección en el cual las acciones que se generan en la corteza son seleccionadas por los ganglios en función del contexto.

3. Memoria de trabajo

Varias hipótesis sobre la relación entre los ganglios basales y la memoria de trabajo proponen que una de las funciones de esta estructura es regular memoria de trabajo, controlando aquella información que queda grabada en ella y eliminando la que no.

4. Motivación

Investigaciones con modelos animales, concretamente con roedores, sugieren que la dopamina extracelular que viaja por los ganglios basales está estrechamente vinculada con los procesos de recompensa y motivación. Sobre todo con la necesidad de saciar la sensación “euforia”.

En el siguiente vídeo, encontramos un resumen que nos explica también cada una de las partes de los ganglios basales y cuál es la función de cada una de ellas:

 

Referencias bibliográficas

  • Chakravarthy, V. S., Joseph, D. & Bapi, R. S. (2010). What do the basal ganglia do? A modeling perspective. Biological Cybernetics, 103(3): 237–253.

Lanciego, J. L., Luquin, N. & Obeso, J. A. (2017). Functional Neuroanatomy of the Basal Ganglia. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 2(12).

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