Ganglios Basales y su función cognitiva


Los Ganglios basales son un grupo de núcleos situados en el diencéfalo y el mesencéfalo, anatómicamente independientes pero fisiológicamente relacionados, las estructuras anatómicas que constituyen los ganglios basales son el cuerpo estriado, conformado por el núcleo caudado, putamen, accumbens, y el tubérculo olfatorio. Por otra parte, el globo pálido dividido en una porción interna y otra externa, el núcleo subtalámico y la sustancia negra.

Anteriormente se pensaba, que los ganglios basales sólo intervenían controlando el movimiento, por ello, el circuito motor es el mejor estudiado, al cual se le han otorgado funciones tales como:

  • Inicio de los movimientos voluntarios.
  • Regulación de los movimientos voluntarios en cuanto a dirección, intensidad, amplitud.
  • Ejecución de los movimientos automáticos.
  • Inicio de los movimientos oculares.

 

Sin embargo, funcionan como componentes de una familia de circuitos, que tienen su origen en diversas áreas de la corteza cerebral, actualmente se ha identificado la existencia de al menos cinco circuitos organizados en paralelo a lo largo de todos los ganglios basales.

En el ámbito de la neurorehabilitación, es difícil observar (por no mencionar la palabra “imposible”), que a las diversas patologías causadas por fallos en dichos circuitos de estas estructuras, sean tratadas con aspectos y tareas que involucren las funciones cognitivas. Claro está, que esto en gran parte se debe a que anteriormente, como ya fue mencionado, la mayor parte de los estudios se focalizaron en el circuito de los ganglios basales involucrado en la regulación del movimiento, sin ir un poco más allá, dejando de involucrar las diversas funciones cognitivas que interactúan con estos circuitos diversos. Los ganglios basales son parte de un sistema neuronal que incluye el tálamo, el cerebelo y los lóbulos frontales. Al igual que el cerebelo, se pensó anteriormente que los ganglios basales estaban principalmente involucrados en el control motor. Sin embargo, el papel de los ganglios basales en las funciones motoras y cognitivas ya ha quedado bien establecido.

Una prueba de esta interacción cognitivo-motora, la encontramos en el articulo cientifico publicado por Gerry Leisman, Orit Braun-Benjamin y Robert Melillo, el cual se titula INTERACCIONES COGNITIVO-MOTORAS DE LOS GANGLIOS BASALES EN EL DESARROLLO”. Estos investigadores, mediante técnicas de Imágenes estudiadas en sujetos humanos intactos y sujetos con Trastorno de Déficit de atención e hiperactividad (TDAH), Parkinson, autismo, y sindrome de tourett (lesiones de los ganglios basales) también en pacientes con afasia, hipoxia cerebral, lesión cerebral focal, aunado a estudios electrofisiológicos y trazadores de los cerebros y el comportamiento de otras especies confirman hallazgos de que los ganglios basales regulan complejos comportamientos tales como caminar, hablar, comprensión del lenguaje y otras funciones cognitivas asociado con los lóbulos frontales. Entonces, ademas de regular el control motor, también son elementos cruciales en los circuitos que confieren el razonamiento humano y la función adaptativa. los ganglios basales son elementos clave en el control del aprendizaje basado en recompensas, secuenciación, elementos discretos que constituyen un acto motor completo y una función cognitiva.

Inclusive, en el mono, mediante técnicas anatómicas y electrofisiológicas, se ha identificado la existencia de al menos cinco circuitos organizados en paralelo a lo largo de los ganglios de la base, encontrando un circuito motor, límbico, oculomotor, orbito frontal y cingulada anterior.

Uno de los aspectos relevantes, de este estudio, es la relación de los ganglios basales con la atención y el aprendizaje motor. (Cotterill, 1998; Melillo y Leisman, 2009) discutieron, la inteligencia para aprender patrones motores, en el contexto del autismo, planteando la siguiente evidencia:

“Un niño normal, acostado de espaldas y queriendo voltearse sobre su frente, pronto descubre que esto puede lograrse fácilmente si primero la cabeza, los hombros y finalmente las caderas se giran en la misma dirección. Si el tiempo de esta secuencia es correcto, la transición en decúbito supino requiere un mínimo de esfuerzo. Los bebés autistas parecen experimentar una dificultad considerable para aprender esta simple secuencia motora. De hecho, esta secuencia ni siquiera ocurre en sus intentos fallidos. En cambio, arquean torpemente sus espaldas y finalmente caen en la posición deseada. Un bailarín de ballet consideraría como un patrón de motor elemental una secuencia muscular de varios pasos, que el principiante encontraría bastante difícil”

Cuando se desea adquirir un nuevo patrón de motor, este mecanismo exige mucho al circuito neuronal, ya que requiere un mecanismo atencional. Y debido a que la atención debe, forzosamente, ser un proceso activo, tiene que haber retroalimentación de los músculos, que transmita información sobre su estado actual. Sin esa información, la anticipación sería imposible, y sin anticipación no podría haber una adjudicación y decisión significativas sobre la forma más adecuada de continuar un movimiento en curso. Todo este circuito neuronal, no es posible, sin la intervención de los ganglios de la base. En palabras resumidas, debe haber una interacción entre el medio externo e interno, en el cual debe la atención es necesaria para poder apreciar los elementos que deben ser modificados en el movimiento, y así, poder aprender un nuevo patrón motor.

Los hallazgos de la investigación evidencian que los Ganglios Basales participan en procesos cognitivos como:

  • Procesamiento de la memoria procedimental.
  • Regulación de la memoria de trabajo (u operativa).
  • Focalización de la atención.
  • Regulación de la conducta motivada (en función a la dopamina).
  • Selección de acciones en función de la recompensa esperada.
  • Aprendizaje basado en la recompensa (específicamente con la participación del núcleo accumbens).
  • Razonamiento lingüístico

 

Es por ello, que la terapia neurocognitiva nos brinda una alternativa para ejecutar tratamientos en trastornos de estas estructuras que pueden influir positivamente en la recuperación de los pacientes. Se deben replantear los esquemas de tratamiento en lesiones de los ganglios basales que solo incluyen rehabilitación motora, para así, incluir aún más patologías en las cuales se deba utilizar las funciones cognitivas como parte de la recuperación del paciente, como observamos, no se puede separar movimiento de cognitividad.

Articulo desarrollado por:

Carlos Carmona

Fisioterapeuta de Stroke Therapy Revolution.

Contribuyente en Neurocognitive Academy.

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Dt Valerio Sarmati