Una sección coronal del cerebro con el núcleo subtalámico resaltado en rojo.
El núcleo subtalámico es una pequeña colección de neuronas situada ventralmente al tálamo (es decir, debajo del tálamo). Es un componente importante del subtálamo .
¿Qué es el núcleo subtalámico y para qué sirve?
El núcleo subtalámico se considera parte de los ganglios basales . Los ganglios basales son un grupo de núcleos subcorticales que participan en una variedad de funciones cognitivas y emocionales, pero son más conocidos por su papel en el movimiento. Las contribuciones precisas de los ganglios basales al movimiento aún no se comprenden por completo, pero una hipótesis popular sugiere que los ganglios basales desempeñan un papel fundamental en la facilitación de los movimientos deseados, mientras que al mismo tiempo inhiben los movimientos no deseados y/o competitivos. Para leer más sobre los ganglios basales y esta supuesta función, consulte este artículo .
El núcleo subtalámico se considera un componente crítico de los circuitos de los ganglios basales que se dedican a la supresión de movimientos no deseados. Estos circuitos inhibitorios se conocen como la vía indirecta y la vía hiperdirecta . En ambas vías, se cree que la inhibición del movimiento se remonta a las neuronas de glutamato excitadoras que se extienden desde el núcleo subtalámico para estimular las neuronas GABA en el globo pálido y la sustancia negra ; estas neuronas GABA, a su vez, ejercen una influencia inhibitoria sobre las neuronas en el tálamo que típicamente provocan movimiento cuando están excitadas.
Mire este video de neurociencia de 2 minutos para obtener más información sobre la vía indirecta, un circuito en los ganglios basales que incluye el núcleo subtalámico y se cree que juega un papel importante en la inhibición del movimiento.
El papel del núcleo subtalámico en la supresión de movimientos no deseados puede ser crítico incluso para los movimientos más simples. Si, por ejemplo, está extendiendo la mano para tomar una taza de café, su cerebro no solo debe activar los músculos necesarios para el movimiento, sino también inhibir aquellos que contrarrestarían el movimiento deseado. De hecho, incluso cuando está sentado quieto, los movimientos no deseados (como su mano que se sacude involuntariamente en el aire) deben ser controlados continuamente por su cerebro. Se ha planteado la hipótesis de que el núcleo subtalámico juega un papel importante en este tipo de inhibición del movimiento.
Parte de nuestra comprensión de estos roles más extensos para el núcleo subtalámico proviene de estudios que involucran estimulación cerebral profunda o DBS. DBS es un procedimiento quirúrgico que consiste en implantar un electrodo en el cerebro. Una vez que el electrodo está en su lugar, se le puede solicitar que emita impulsos eléctricos que, según la hipótesis, interfieren con la actividad neuronal.
Se ha encontrado que DBS es especialmente útil en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson . La enfermedad de Parkinson se caracteriza por problemas de movimiento como movimientos lentos y esforzados y dificultad para iniciar movimientos. Se cree que algunos de estos síntomas relacionados con el movimiento provienen de la hiperactividad en el núcleo subtalámico. Este aumento de la actividad del núcleo subtalámico puede conducir a una inhibición excesiva del movimiento a través de los circuitos de los ganglios basales mencionados anteriormente.
Por lo tanto, cuando el electrodo en DBS se coloca dentro o cerca del núcleo subtalámico, encender el dispositivo puede interrumpir las acciones inhibitorias del núcleo subtalámico y facilitar el movimiento. Para obtener más información sobre DBS, consulte este artículo .
Como se mencionó anteriormente, el uso de DBS también nos ha ayudado a apreciar la complejidad de las funciones del núcleo subtalámico. Muchos pacientes que reciben DBS experimentan no solo una mejora de sus síntomas parkinsonianos, sino que también desarrollan efectos secundarios que incluyen cambios cognitivos y emocionales, como trastornos de la memoria y apatía . Se ha propuesto que la interrupción de la función del núcleo subtalámico podría ser responsable de estos efectos secundarios de DBS. Sin embargo, debe decirse que la variabilidad en los efectos secundarios de DBS , así como una comprensión deficiente de cómo DBS afecta exactamente la actividad cerebral, hace que sea difícil decir esto con certeza.
Independientemente, la evidencia recopilada hasta la fecha sugiere que el núcleo subtalámico es un área importante del cerebro para el control motor y una variedad de otras acciones. Sin embargo, se necesitarán investigaciones futuras para comprender completamente las funciones de esta pequeña, pero importante, colección de neuronas.
Referencias (además del texto vinculado arriba):
Bonnevie T, Zaghloul KA. El Núcleo Subtalámico: Revelando Nuevos Roles y Mecanismos en el Control de la Acción. neurocientífico . 2019;25(1):48-64. doi:10.1177/1073858418763594
Heida T, Marani E, Usunoff KG. El núcleo subtalámico parte II: modelado y simulación de actividad. Adv Anat Embryol Cell Biol . 2008; 199:1-vii.
Temel Y, Blokland A, Steinbusch HW, Visser-Vandewalle V. El papel funcional del núcleo subtalámico en los circuitos cognitivo y límbico. Prog. Neurobiol . 2005;76(6):393-413. doi:10.1016/j.pneurobio.2005.09.005
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