Los ganglios basales y los procesos cognitivos

Sin duda, los ganglios basales son mi parte favorita del cerebro. En un principio, fueron catalogados como un centro motor primario, pero se empezó a pensar que aunque parece que no median en la función cognitiva de forma directa, sí que juegan claramente un papel regulador. Es decir, que podrían mejorar una función cognitiva mientras suprimen una actividad que entre en competencia. Pero en el fondo, parece haber muchos más. Os remito a una entrada anterior de este blog para conocer más la anatomía de los ganglios basales: Los ganglios basales y su importancia en el control del movimiento: síndromes y enfermedades relacionados

Es conocida la implicación de los ganglios basales en síndromes con cursan con tics, como el síndrome de Tourette y otros desórdenes de movimiento como el Parkinson o el Huntington. Si nos paramos a revisar, vemos que estos síndromes cursan también con alteraciones cognitivas. 

A través de diversos estudios en lesiones de los ganglios basales y síndromes en los que están afectados, se ha visto que están implicados también en procesos como la memoria, el aprendizaje, el lenguaje y el procesamiento visoespacial. De hecho, las lesiones en los ganglios basales producen un patrón de deterioro neurológico muy parecido al que ocurre por lesiones en el lóbulo frontal: alteraciones de la conducta, falta de motivación, problemas de lenguaje, aprendizaje verbal y cálculo. Todo esto pone de manifiesto la estrecha relación que existe entre el lóbulo frontal y los ganglios basales, de manera que el daño en unos u otro conduce a un importante deterioro cognitivo. Por ejemplo, la corteza prefrontal dorsolateral está implicada en la memoria de trabajo espacial y en la planificación de la conducta futura.  Los ganglios basales conectan con las neuronas talámicas que inervan esta zona de la corteza prefrontal, por lo que también estaría implicado en este proceso. Los daños en los ganglios basales también conducen a un desequilibrio que afecta a la capacidad de reprimir procesos cognitivos no deseados, lo que está relacionado con ciertos síntomas de la esquizofrenia o el TOC. Incluso se piensa que podrían estar implicados en el TEA.

Bibliografía:

Deus, J., Pujol, J., & Espert, R. (1996). Memoria y Ganglios basales: una revisión teórica. Psicología Conductual, 4(3), 337-361.

Middleton, F. A., & Strick, P. L. (1994). Anatomical evidence for cerebellar and basal ganglia involvement in higher cognitive function. Science, 266(5184), 458-461.

Morgan, J., Baron, I. and Ricker, J., 2011. Casebook of clinical neuropsychology. New York: Oxford University Press.

Los ganglios basales y su importancia en el control del movimiento: síndromes y enfermedades relacionados

Los ganglios basales son un conjunto de núcleos subcorticales formados por sustancia gris (igual que los hemisferios cerebrales) que hacen posible muchas de nuestras actividades diarias. Estos núcleos son los responsables de que podamos salir a dar un paseo, lavarnos las manos cuando corresponde o conducir. Estos núcleos se pueden dividir en dos grupos funcionales: el cuerpo estriado, formando por los núcleos caudado, putamen y accumbens; y en segundo grupo funcional formado por el globo pálido, la sustancia negra y el núcleo subtalámico. De manera general, el cuerpo estriado es que el recibe las conexiones (aferencias) y el segundo grupo funcional, es que el envía las respuestas (eferencias).  Aquí dejo un vídeo donde se explica de manera general su anatomía y funcionamiento (está en inglés pero se puede subtitular en español).

Cuando estos núcleos y/o sus conexiones no funcionan bien, generan muchísimos problemas. Una sobreactivación del núcleo caudado estaría implicado en el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC). Por el contrario, un núcleo caudado poco activado estaría relacionado con el déficit de atención, la depresión, ciertos aspectos de la esquizofrenia y en el conocido como síndrome PAP. Este síndrome es muy curioso y poco conocido. Sería algo así como una falta de atención catastrófica debida a una falta de motivación interna. Hay una artículo muy curioso de 2005 titulado "Ahogándose con el señor M", publicado en Scientific American Mind (que no está disponible en libre acceso) donde este señor M se ahoga aunque sabe nadar simplemente porque su núcleo caudado no le indica que debe preocuparse por eso. Por tanto, una de las consecuencias de la hipoactivación del núcleo caudado es que el lóbulo frontal no planifica el futuro. La pérdida de las neuronas del núcleo caudado es la cusa principal de la enfermedad o corea de Huntington. Se trata de una enfermedad neurológica hereditaria muy grave. Se producen graves trastornos psíquicos, acompañados de movimientos exagerados de las extremidades y muecas. Los pacientes terminan demenciados y con graves secuelas motoras. Se debe a una mutación genética localizada en el cromosoma 4.   

El núcleo putamen está más relacionado con los movimientos automáticos y está relacionado con el síndrome de Tourette, aunque como hemos visto en entradas anteriores, están implicados también otros núcleos de los ganglios basales (como el cuerpo estriado) y sus conexiones. 

La sustancia negra es archiconocida por su implicación en la enfermedad de Parkinson. La sustancia negra está relacionada con la planificación de movimientos complejos. La sustancia negar pars compacta está formada por neuronas dopaminérgicas (que funcionan con dopamina) y su malfuncionamiento o muerte produce los síntomas propios del Parkinson. La sustancia negra pars reticulata en cambio, está formada por neuronas que funcionan con GABA. Son las que controlan los movimiento de los ojos, por ejemplo. A parte de en la enfermedad de Parkinson, está relacionado con la epilepsia. Recientemente, investigadores de la Universidad de California en San Diego y el Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia han encontrado que la sustancia negra pars reticulata tiene proyecciones de salida (es decir, que envía información) a muchas regiones del tronco del encéfalo que tienen conexión directa con la médula espinal, pero también tiene ramificaciones a zonas superiores de control motor y aprendizaje, por lo que conecta las operaciones en los niveles altos con los niveles bajos, es decir, sobre en qué contexto hacer qué cosas y cómo se aprende a hacerlas. Sin duda, una nueva vía de investigación abierta para los síndromes y enfermedades relacionados.

Fuentes: http://webspace.ship.edu/cgboer/genesp/ganglios_basales.html; https://neurosciencenews.com/basal-ganglia-map-18175/