BASALE GANGLIA: FUNCTIES, ANATOMIE EN PATHOLOGIEËN - NEUROPSYCHOLOGIE - 2024

De basale ganglia of basale ganglia zijn hersenkernen die worden aangetroffen in het telencephalon en worden gekenmerkt door ophopingen van zenuwneuronen. Het bevindt zich aan de basis van de hersenen, waar ze lagere en hogere regio's met elkaar kunnen verbinden.

De basale ganglia zijn opgebouwd uit verschillende kernen: caudate nucleus, putamen, globe pallidus, lenticulaire nucleus, nucleus accumebns, striatum, neo-striatum, brain amygdala en substantia nigra.

Basale ganglia in oranje

Deze neuronale structuren vormen een circuit van kernen die met elkaar zijn verbonden. De belangrijkste functies die ze vervullen hebben betrekking op het initiëren en integreren van de beweging.

De basale ganglia ontvangen informatie van zowel de hersenschors (boven) als de hersenstam (onder). Evenzo verwerken en projecteren ze informatie naar beide hersenstructuren.

De verschillende kernen van de basale ganglia zijn gecatalogiseerd en gecategoriseerd volgens hun anatomie, hun werkingsmechanisme en de functies die ze uitoefenen.

Basale ganglia-kenmerken

Basale ganglia. Bron: BruceBlaus (2014). "Medische galerij van Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine. via Wikimedia Commons

De basale ganglia zijn grote subcorticale neurale structuren die een circuit van kernen vormen die continu informatie uitwisselen.

Evenzo maken deze hersenstructuren die zich aan de basis van de hersenen bevinden, het mogelijk om de onderste regio's (de hersenstam en het ruggenmerg) te verbinden met de bovenste regio's (hersenschors).

Anatomisch gezien bestaan ​​de basale ganglia uit massa's grijze materie uit het telencephalon, waarvan de vezels rechtstreeks naar de wervelkolom lopen en zich verbinden met het supraspinale motorische centrum.

Deze structuren worden geassocieerd met het uitvoeren van vrijwillige bewegingen die onbewust door het onderwerp worden uitgevoerd. Dat zijn bewegingen waarbij het hele lichaam betrokken is bij routinematige en alledaagse taken.

De basale ganglia bevinden zich in een gebied dat bekend staat als het striatum. Het bestaat uit twee gebieden met grijze materie die worden gescheiden door een bundel vezels die de interne capsule wordt genoemd.

Kenmerken

De basale ganglia bestaan ​​uit verschillende kernen die een reeks goed gedefinieerde cellen of sets neuronen vormen. Elke nucleus basalis is gerelateerd aan een andere functie.

De basale ganglia bevatten zowel sensorische neuronen als motorneuronen en internunciale neuronen. Elk van hen vervult een reeks specifieke functies en heeft een specifieke anotomie en structuur.

De basale kernen die verwijzen naar de basale ganglia zijn: de caudate nucleus, de putamen nucleus, de globus pallidus, de lenticulaire nucleus, de nucleus accumbens, het corpus striatum, het corpus neostriatum, het tonsil corpus en de substantia nigra.

De kernen die deel uitmaken van de basale ganglia en hun functies worden hieronder uitgelegd:

Caudate nucleus

Caudate nucleus in geel

De caudate nucleus is een regio die zich diep in de hersenhelften bevindt. Deze kern neemt voornamelijk op indirecte wijze deel aan de modulatie van beweging. Dat wil zeggen, het verbinden van de thalamische kernen met de motorische cortex.

Het wordt gekenmerkt door een C-vorm met drie porties. De eerste hiervan vormt de kop van de kern en staat in contact met de laterale ventrikels. De andere twee delen zijn het lichaam en de staart van de nucleus caudatus.

Het heeft een nauwe functionele relatie met een andere basale kern, de putamen-kern. Evenzo wordt een hersenstructuur op grote schaal geïnnerveerd door dopamine-neuronen, die hun oorsprong hebben in het ventrale tagmentale gebied.

Toen het bestaan ​​van de nucleus caudatus werd beschreven, werd verondersteld dat dit gebied van de basale ganglia alleen deelnam aan de controle van vrijwillige beweging. Recent is echter aangetoond dat de caudatus nucleus ook betrokken is bij leer- en geheugenprocessen.

Putamen-kern

Putamen in lichtblauw

De nucleus putamen is een structuur die zich in het midden van de hersenen bevindt. In het bijzonder bevindt het zich direct naast de caudatuskern.

Het is een van de drie belangrijkste kernen van de basale kernen van de hersenen, die voornamelijk verantwoordelijk zijn voor motorische controle van het lichaam. Het is het buitenste deel van de basale ganglia en lijkt ook een belangrijke rol te spelen bij operante conditionering.

Ten slotte heeft het laatste onderzoek naar deze hersenstructuur betrekking op de ontwikkeling van gevoelens. Specifiek wordt gesteld dat de putamen-kern zou kunnen ingrijpen bij het verschijnen van gevoelens van liefde en haat.

Bleke ballon

Bleke ballon.

Samen met de caudate nucleus en de putamen-kern is de globe pallidus de derde hoofdstructuur van de basale kernen. Het is verantwoordelijk voor het verzenden van de informatie die wordt geprojecteerd door het putamen en de caudate kernen naar de thalamus.

Anatomisch wordt het gekenmerkt door een smalle wand van de wig, die mediaal is gericht vanuit de lenticulaire kern. Evenzo is het verdeeld in twee delen (intern en extern deel) via een mediale medullaire lamina.

Lenticulaire kern

Lenticulaire kern.

De lenticulaire kern, ook bekend als de extraventiculaire kern van het striatum, is een structuur die zich onder de caudate kern bevindt, in het ovale centrum.

Deze structuur vormt op zich geen kern, maar verwijst naar het anatomische gebied dat wordt gevormd door de vereniging tussen de globus pallidus en de putamen-kern.

Het is een grote kern, aangezien hij ongeveer vijf centimeter lang is. En zijn functies omvatten zowel de activiteiten die worden uitgevoerd door de globe pallidus als het nucleus putamen.

Nucleus accumbens

De nucleus accumbens is een groep neuronen in de hersenen die zich tussen de caudate nucleus en het voorste deel van de putamen-kern bevinden. Aldus resulteert een hersenstructuur gevormd door specifieke regio's van de twee basale kernen.

Het maakt deel uit van het ventrale gebied van het striatum en voert activiteiten uit die verband houden met emotionele processen en de uitwerking van gevoelens.

Concreet wordt aan de nucleus accumbens een belangrijke functie van plezier toegeschreven, inclusief activiteiten zoals lachen of beloningsexperimenten. Evenzo lijkt het ook betrokken te zijn bij de ontwikkeling van emoties zoals angst, agressie, verslaving of het placebo-effect.

Gegroefd lichaam

Gegroefd lichaam in rood

Het corpus of striatum is een subcorticaal deel van de voorhersenen. Het vormt de belangrijkste informatieroute naar de basale ganglia, omdat het is verbonden met belangrijke delen van de hersenen.

Het dorsale striatum wordt gedeeld door een deel van de witte stof dat bekend staat als de interne capsule, en vormt zo twee sectoren: de caudate nucleus en de lenticulaire kern, die op zijn beurt bestaat uit de globe pallidus en de putamen-kern.

Het striatum wordt dus geïnterpreteerd als een structuur die verwijst naar de basale ganglia die een grote verscheidenheid aan kernen en regio's omvat.

Presenteert medium stekelige neuronen, Deiter-neuronen, cholinerge interneuronen, interneuronen die parvalbumine en catelcholamines tot expressie brengen, en interneuronen die somatostatine en dopamine tot expressie brengen.

Neostriats lichaam

Gegroefde kern (striatum)

Het neostriated lichaam is de naam die wordt gegeven aan de hersenstructuur die de caudate nucleus en de putamen-kern omvat.

De kenmerken zijn gebaseerd op de kenmerken van de twee basale ganglia. Evenzo worden de functies die aan het neostriënte lichaam worden toegeschreven, bepaald door de activiteiten die worden uitgevoerd door de caudatuskern en de putamenkern.

Tonsil lichaam

Hersenen amandel.

Het tonsillenlichaam, ook bekend als het tonsillencomplex of hersenamygdala, is een reeks neuronenkernen die zich diep in de temporale lobben bevinden.

Deze structuur maakt deel uit van het limbisch systeem en voert vitale handelingen uit voor het verwerken en opslaan van emotionele reacties. Evenzo is het een basisregio van het beloningssysteem van de hersenen en houdt het verband met verslaving en alcoholisme.

Binnen het amandelcomplex kan een groot aantal anatomische delen worden gedetecteerd. De basolaterale groep, de centromediale kern en de corticale kern zijn de belangrijkste.

Deze structuur maakt het mogelijk om de hypothalamus, die informatie projecteert over het autonome zenuwstelsel, te verbinden met de reticulaire kernen, de kernen van de nervus trigeminus facialis, het ventrale tagmentale gebied, de locus coerelus en de laterodrosale tagmentale nucleus.

Ten slotte toont het meest recente onderzoek aan dat het tonsillenlichaam een ​​basisstructuur is voor de ontwikkeling van emotioneel leren. Het is verantwoordelijk voor het moduleren van het geheugen en maakt de ontwikkeling van sociale cognitie mogelijk.

Zwarte substantie

Zwarte substantie.

Ten slotte worden ook grote gebieden van substantia nigra gezien in de basale ganglia. De substantia nigra is een heterogeen deel van de middenhersenen en een belangrijk element van het basale ganglia-systeem.

Het presenteert een compact deel dat zwarte neuronen bevat vanwege het neuromelaninepigment, dat toeneemt met de leeftijd. Evenals een verknoopt deel met een veel lagere dichtheid.

De functie van deze stof is complex en lijkt nauw verband te houden met leren, oriëntatie, beweging en oculomotie.

Manieren van associatie

De verschillende kernen die deel uitmaken van de basale ganglia hebben meerdere verbindingen zowel tussen hen als met andere structuren in de hersenen. Onderzoek naar de basale ganglia heeft echter twee hoofdtypen associatieroutes voor deze structuur vastgesteld.

Specifiek zou dit gebied van de hersenen een directe associatieroute en een indirecte associatieroute presenteren. Elk van hen presenteert een andere operatie en voert verschillende activiteiten uit.

Directe manier

De directe route naar de basale ganglia wordt geactiveerd door dopaminereceptoren type 1. De mediane doornuitsteeksels van het striatum genereren een GABA-erge remming, die de thalamus remt.

Op deze manier is het directe pad naar de basale ganglia opwindend en stimuleert het de frontale cortex van de hersenen. Wanneer het striatum dopaminerge projecties ontvangt, activeert het de directe route om de motorische cortex te stimuleren en beweging te produceren.

Indirecte route

De indirecte route van de basale ganglia functioneert totaal in tegenstelling tot die van de directe route. Dit wordt meestal geremd door dopaminerge projecties via dopamine D2-receptoren. Dus, wanneer verlicht, remt het de frontale cortex door middel van GABA-erge projecties.

Gerelateerde ziekten

Coronale delen van het menselijk brein die de basale ganglia markeren. Blauw = striatum, groen = bleke bol (buitenste en binnenste segmenten), geel = subthalamische kern, rood = zwarte substantie (pars reticulata en pars compacta). Het rechterdeel is dieper, vlakbij de hersenstam Bron: Andrew Gillies via Wikimedia Commons

De basale ganglia vervullen belangrijke functies in de hersenen. De verandering van zowel de anatomie als het functioneren van deze structuren wordt dus meestal geassocieerd met het verschijnen van pathologieën.

In feite zijn momenteel verschillende ziekten gedetecteerd die etiologisch verband houden met de toestand van de basale ganglia. De meeste zijn ernstige en degeneratieve pathologieën.

De belangrijkste ziekten die verband houden met de basale ganglia zijn: de ziekte van Parkinson, de ziekte van Huntington, hersenverlamming en het PAP-syndroom.

ziekte van Parkinson

De ziekte van Parkinson is een degeneratieve pathologie die wordt gekenmerkt door de presentatie van tremoren, spierstijfheid, moeite met het maken van snelle en soepele bewegingen, staan ​​of lopen.

Evenzo, naarmate de pathologie vordert, veroorzaakt de ziekte van Parkinson gewoonlijk stemmingsstoornissen, depressie, apathie, angst, geheugenverlies, cognitieve stoornissen en dementie.

Het verschijnt meestal op oudere leeftijd, hoewel er gevallen zijn van vroege aanvang. Deze ziekte vindt zijn oorsprong in de dood van de cellen van de substantia nigra van de basale ganglia.

De neuronen in dat hersengebied verslechteren en sterven geleidelijk, waardoor een geleidelijk verlies van dopamine en hersenmelanine ontstaat, een feit dat het optreden van symptomen motiveert.

de ziekte van Huntington

De ziekte van Huntington is ook een degeneratieve pathologie. Het wordt gekenmerkt door progressief geheugenverlies en het verschijnen van vreemde en schokkerige bewegingen die bekend staan ​​als "chorea".

Het is een erfelijke ziekte, waarvan de etiologie de dood van neuronen in de nucleus caudatus omvat. Het begint meestal op de leeftijd van 30, hoewel het op elke leeftijd kan beginnen.

Momenteel is er geen remedie voor deze ziekte, omdat geen enkele interventie erin is geslaagd de verslechtering van de caudate nucleus die de pathologie veroorzaakt, uit te roeien.

Cerebrale parese

Cerebrale parese veroorzaakt ernstige motorische problemen, zoals spasticiteit, verlamming of zelfs een beroerte van het lichaam.

Spasticiteit treedt op wanneer de spieren van het lichaam constant gespannen zijn, wat het aannemen van normale bewegingen en houdingen verhindert.

Deze ziekte lijkt verband te houden met het ontstaan ​​van hersenschade tijdens de zwangerschap. Oorzaken kunnen zijn: foetale infectie, milieutoxines of zuurstofgebrek, en schade treft vaak de basale ganglia, naast andere structuren in de hersenen.

PAP-syndroom

PAP-syndroom is een pathologie die wordt gekenmerkt door de ontwikkeling van een ongebruikelijk gebrek aan motivatie.

Vanwege het belang van de nucleus caudatus bij de ontwikkeling van dit soort gevoelens, suggereren verschillende onderzoeken dat de etiologie van de aandoening verband houdt met veranderingen in het functioneren van dit hersengebied.

Referenties

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. De corticostriatale projectie: van synpatische tot basale ganglia-aandoeningen. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. De pars reticulata van de substantia nigra: een venster naar basale ganglia-output. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
3. Helmut Wicht, "Basal Ganglia", Mind and Brain, 26, 2007, pp. 92-94.
4. Groenewegen HJ. De basale ganglia en motorische controle. Neurale plasticiteit 2003; 10: 107-120.
5. Graybiel AM. De basale ganglia: nieuwe trucs leren en ervan houden. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Functionele anatomie van thalamus en basale ganglia. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.