Nuclei della base e lesioni gangliari, Dispense di Fisiologia Umana

Scarica Nuclei della base e lesioni gangliari e più Dispense in PDF di Fisiologia Umana solo su Docsity! Nuclei della base Costituiscono un sistema motorio accessorio che, come il cervelletto, opera non da solo ma in associazione con la corteccia cerebrale e con il sistema cortico-spinale, ricevendo i segnali in ingresso dalla corteccia cerebrale e ritrasmettendo ad essa quasi tutti i segnali in uscita. Comprendono: Þ Putamen Þ Porzione interna ed esterna del globo pallido Costituiscono il nucleo lenticolare o lentiforme. Þ Nucleo caudato Insieme al putamen forma il corpo striato. Tutte le fibre motorie e sensoriali che collegano la corteccia cerebrale con il midollo spinale passano nello spazio compreso tra caudato e putamen. Þ Pars compacta e pars reticulata della sostanza nera Þ Nucleo subtalamico Sono tutte strutture bilaterali e simmetriche, che si dispongono lateralmente e intorno al talamo, in uno spazio che prende il nome di capsula interna. Circuiti neuronali Le connessioni anatomiche tra i nuclei della base e le altre componenti del sistema motorio sono complesse. 1. L’informazione sensoriale viene captata dai recettori sensoriali a livello del midollo spinale, elaborata e inviata a livelli superiori. 2. L’informazione arriva alla corteccia sensoriale nel cervello. Da qui viene trasmessa alle aree prefrontali e di associazione motoria della corteccia motoria per la programmazione e la decisione del movimento. 3. Le informazioni vengono poi inviate e ricevute dal cervelletto, che è cruciale per la coordinazione e la temporizzazione dei movimenti 4. Le aree di associazione motoria, comprese le informazioni dai gangli della base, inviano segnali di esecuzione al tronco encefalico e al midollo spinale. I gangli della base sono coinvolti nella regolazione dei movimenti iniziati dalla corteccia motoria, modulando e filtrando questi segnali prima che raggiungano il midollo spinale. 5. I gangli della base, insieme al talamo, influenzano la postura, l'equilibrio e la locomozione, agendo attraverso il sistema extrapiramidale. Questo sistema include circuiti che non passano direttamente attraverso il tratto corticospinale ma che modulano l'attività motoria in modo indiretto. 6. Durante l'esecuzione del movimento, i recettori sensoriali forniscono un feedback continuo. Questo feedback viene inviato indietro attraverso il midollo spinale al cervello (retroazione) per aggiustamenti in tempo reale del movimento. Funzione dei nuclei della base Uno dei principali ruoli svolti dai nuclei della base nel controllo motorio è di operare in stretta associazione con il sistema cortico-spinale per assicurare la corretta esecuzione dei pattern di movimenti complessi. I circuiti principali sono: il circuito del putamen e il circuito del caudato. Circuito del putamen L’informazione primaria arriva dalle aree premotorie, motoria supplementare e somatosensoriale. Þ Da queste aree corticali, le vie proseguono portandosi al putamen, la maggior parte delle quali non passa dal nucleo caudato. Dal putamen giunge alla porzione interna del globo pallido e alla sostanza nera pars reticulata. Þ Successivamente, l’informazione arriva ai nuclei ventrale-anteriore e ventrale-laterale del talamo, per tornare alla corteccia motoria primaria e alle regioni dell’area premotoria e motoria supplementare. Il circuito è connesso con i circuiti accessori che collegano putamen con la parte esterna del globo pallido, con il nucleo subtalamico, per proiettare attraverso i nuclei del talamo. Anomalie funzionali del circuito del putamen È noto che alcuni movimenti vengono alterati dalla compromissione di una delle componenti del circuito. - Una lesione a livello del globo pallido provoca di frequente la comparsa di atetosi, movimenti lenti di contorsione spontanei e continui che coinvolgono la mano, il piede, il collo ed il viso - Una lesione a livello del nucleo subtalamico si manifesta con una successione non controllabile di movimenti violenti, a colpo di frusta, che interessano tutto l’arto: il fenomeno dell’emiballismo Via indiretta La via indiretta inibisce i movimenti non desiderati e stabilizza il controllo motorio. Þ Inizia a livello della corteccia, che invia segnali eccitatori allo striato. La dopamina agisce sui neuroni striatali che esprimono prevalentemente recettori dopaminergici di tipo D2 (D2R). I recettori D2 sono associati alla proteina Gi, inibitoria: inibisce l’azione dell’adenilato ciclasi. Þ I neuroni inviano proiezioni inibitorie al globo pallido esterno, il quale, a sua volta, invia proiezioni inibitorie al nucleo subtalamico. La stimolazione dei recettori D2 da parte della dopamina diminuisce l'attività di questi neuroni, aumentando l'inibizione sul globo pallido esterno e riducendo così l'attivazione del globo pallido interno e della parte reticolata della sostanza nera. Questo processo porta a una diminuzione dell'inibizione sul talamo, facilitando l'attivazione della corteccia motoria. Þ L’inibizione del globo pallido esterno riduce la sua inibizione sul nucleo subtalamico, permettendo al nucleo di diventare più attivo. Þ Il nucleo subtalamico di Lewis invia segnali eccitatori (glutamatergici) al globo pallido interno e alla parte reticolata della sostanza nera. Þ L'aumento dell'attività del globo pallido e della sostanza nera aumenta l'inibizione sul talamo, che porta a una riduzione dell'attivazione del talamo sulla corteccia motoria, inibendo così il movimento. Via iper-diretta La via iperdiretta è una via più recente identificata e gioca un ruolo nel controllo rapido e anticipatorio dei movimenti, permettendo un'inibizione immediata delle risposte motorie in preparazione di comportamenti complessi. Þ Segnali eccitatori dalla corteccia prefrontale e motoria giungono al nucleo subtalamico, bypassando lo striato, che invia segnali eccitatori al globo pallido interno e alla sostanza nera parte reticolata Þ L’eccitazione del globo pallido e della sostanza nera aumenta l'inibizione sul talamo, che porta a una rapida riduzione dell'attivazione della corteccia motoria, permettendo un controllo immediato e preciso dei movimenti. Tutta la sensibilità che viene dalla periferia passa per il talamo e viene veicolato da fasci ascendenti, come: 1. I fasci di Bordach, omolaterali al midollo, che fanno parte dei fasci posteriori e portano la sensibilità tattile epicritica 2. I fasci crociati, come lo spino-talamico anteriore e laterale, che veicolano la sensibilità termica, tattile protopatica e dolorifica. Sindromi cliniche da lesione dei nuclei della base Oltre all’atetosi e all’emiballismo, esiste un altro due importanti patologie riconducibili a lesione dei gangli della base: Þ Malattia di Parkinson È una patologia nervosa, chiamata anche paralisi agitante, dovuta alla distruzione estesa della parte compatta della sostanza nera, i cui neuroni inviano fibre dopaminergiche al nucleo caudato e al putamen. È caratterizzata da: 1. Rigidità che interessa la muscolatura corporea 2. Tremore involontario presenta nei segmenti corporei coinvolti anche quando il soggetto è a riposo 3. Estrema diNicoltà ad iniziare i movimenti: acinesia 4. Instabilità posturale provocata da una compromissione dei riflessi posturali che causa problemi di equilibrio e cadute 5. Sintomi di natura motoria, tra cui disfagia, disturbi del linguaggio, alterazioni dell’andatura e aNaticamento Una causa di queste alterazioni motorie è da ricercarsi nella diminuzione dell’azione modulatoria della dopamina, normalmente liberata nel nucleo caudato e nel putamen, a causa della degenerazione delle cellule della sostanza nera. In condizioni normali, la dopamina determina eccitazione di alcuni neuroni del caudato e del putamen, e inibizione di altri, mantenendo un equilibrio di facilitazione e inibizione della via talamo-corticale, favorendo l’inizio e l’esecuzione di movimenti volontari e impedendo i movimenti indesiderati. La disinibizione di alcuni neuroni può essere responsabile della rigidità muscolare che si osserva nei pazienti col Parkinson. Þ Corea di Huntington È una malattia ereditaria autosomica dominante caratterizzata da movimenti rapidi involontari di singoli muscoli che, con il passare del tempo, diventano più ampi coinvolgendo interi segmenti corporei o tutto il corpo. Con il progredire della malattia, ai disturbi motori si associano a una grave demenza. - Lesione della via indiretta Le alterazioni motorie della corea sono dovute alla degenerazione dei corpi cellulari dei neuroni GABAergici del nucleo caudato e del putamen e dei neuroni colinergici presenti in diverse parti dell’encefalo. I terminali assoni Ici dei neuroni GABAergici hanno eNetti inibitorio su alcune porzioni del globo pallido e della sostanza nera: la perdita di questa inibizione provoca un aumento dell’attività spontanea del globo pallido e della sostanza nera che è responsabile dell’insorgenza dei movimenti involontari Il genoma responsabile della malattia a caratteristiche peculiari: - Presenta un codone CAG ripetuto più volte che codifica l’espressione di una sequenza di molecole dell’amminoacido glutammico all’interno di una proteina neuronale, l’huntingtina - Il gene causa la produzione di una forma anomala della proteina che provoca alterazioni patologiche della malattia.