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Caractersticas generales del sistema motor

Resumen de Gloria Corral Morales

El sistema motor se caracteriza por:

1. Recibir informacin sensorial constante. 2. Presentar una doble organizacin: jerrquica y en paralelo.

El sistema motor necesita recibir informacin sensorial para planificar y refinar los movimientos que se llevan a cabo. Encontramos tres niveles principales de control motor: mdula espinal, tronco del encfalo y corteza cerebral.

Organizacin jerrquica y en paralelo del sistema motor

Motoneuronas primarias o tipo alfa de la mdula y del tronco del encfalo:

Ocupan el nivel inferior de la jerarqua del sistema motor. Sobre stas convergen todas las rdenes motoras de los niveles superiores.

Envan sus axones fuera del SNC para inervar las fibras de la musculatura esqueltica. Tambin sinaptan con interneuronas.

Tienen autonoma para realizar movimientos estereotipados automticos (respuestas reflejas).

Tronco del encfalo

Constituye un nivel intermedio en la jerarqua del sistema motor.

En diferentes ncleos del tronco del encfalo se originan vas descendes en La mdula espinal.

En el tronco del encfalo hay vias descendentes hacia la mdula espinal, pero tambin hay vias directas corteza-tronco del encfalo, que son las que controlan la musculatura de la cabeza y de la cara.

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Corteza cerebral

Incluye las reas de asociacin de la corteza parietal y prefrontal y las reas propiamente motoras (las reas premotoras y motora primaria).

Es la responsable de planificar, iniciar y dirigir los movimientos voluntarios.

La corteza cerebral ejerce esta influencia directamente por medio de proyecciones sobre la mdula e, indirectamente, intercediendo proyecciones a centros del tronco del encfalo que proyectan a la mdula espinal

Las vas motoras descendentes con origen en la corteza y el tronco del encfalo son esenciales para el control de los movimientos voluntarios y constituyen el nexo entre los pensamientos y las acciones.

Los sistemas de los ganglios basales y el cerebelo

Hemos hablado de tres niveles relacionados con el control motor: las motoneuronas alfa de la mdula y el tronco del encfalo, el tronco del encfalo y la corteza cerebral. Es preciso destacar la existencia de otros dos subsistemas relacionados con el control motor:

Los ganglios basales

El cerebelo. Cerebelo Una de las principales funciones es corregir los errores en el movimiento comparando las rdenes motoras producidas en la corteza y el tronco del encfalo con la retroalimentacin sensorial sobre los movimientos que realmente se estn produciendo.

Ganglios basales

La importancia de los ganglios basales en el movimiento se pone de manifiesto al observar las alteraciones motoras que acompaan las disfunciones de los ganglios basales, la enfermedad de Parkinson y la de Huntington.

Fig. Organizacin del sistema motor

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rganos efectores Nuestros movimientos no son ms que el resultado de la contraccin de los msculos.

Los msculos: Estriados, cardaco, lisos.

Musculatura estriada: Son los que posibilitan nuestro movimiento (o el de nuestro esqueleto). La mayora de los msculos que estn activados de manera voluntaria son del tipo estriado.

Estructura del msculo estriado. Los msculos estriados estn formados por muchas fibras: las fibras musculares.

La principal funcin del sistema nervioso motor es el control de las fibras musculares. Cmo se produce la contraccin muscular? Los msculos esquelticos estn inervados por axones mielnicos de motoneuronas alfa que llevan informacin desde el SNC. La sinapsis entre una neurona motora y la membrana de una fibra muscular constituye la unin neuromuscular. Cada motoneurona alfa y las fibras musculares que inerva constituyen una entidad funcional, la unidad motora

Fig. Unidad motora formada por una motoneurona y las fibras musculares sobre las cuales

establece contacto. En la seccin transversal, se puede observar la distribucin de las fibras

de un msculo inervado por un axn.

http://cv.uoc.edu/continguts/XW07_80013_00009/web/main/m2/v2_1_2_1.html

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Fig.Unin neuromuscular Cada potencial de accin de una motoneurona libera suficiente neurotransmisor para despolarizar la membrana de la fibra muscular hasta su umbral de descarga. Cuando el potencial de accin llega a la terminal axnica, la motoneurona llibera ACETILCOLINA en el espacio sinptico. Esta ltima se une a receptores NICOTNICOS de la membrana de la fibra muscular.

Receptores sensoriales de la musculatura esqueltica Para la produccin del movimiento es esencial que los centros motores reciban informacin sensorial desde los msculos.

En los msculos existen dos tipos de receptores musculares:

Husos musculares

Organos tendinosos de Golgi

Localizacin de los husos musculares y de los rganos tendinosos de Golgi en el msculo.

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Husos musculares

Los husos musculares se activan principalmente cuando se produce un estiramiento del msculo. Por tanto, llevan informacin sobre la longitud del mismo.

Estn formados por fibras musculares ( denominadas intrafusales ), dispuestas en paralelo a las fibras musculares que constituyen el msculo esqueltico ( que tambin se denominan extrafusales ).

Fig. Principales componentes del huso muscular

rganos tendinosos de Golgi.

Son receptores encapsulados dispuestos en serie con las fibras musculares extrafusales y situados en la unin del msculo en el tendn.

A diferencia de los husos, los rganos tendinosos de Golgi responden a la contraccin muscular y, por consiguiente, codifican informacin sobre la tensin muscular (fuerza de estiramiento).

Los rganos tendinosos de Golgi se localizan en la unin del msculo con el tendn.

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Cardaco: se encuentra en el corazn y se utiliza exclusivamente para bombear la sangre.

Lisos: la musculatura lisa est controlada por el sistema nervioso autnomo y es la responsable del movimiento de vsceras y rganos internos (estmago, intestino, tero, etc.).

RESUMEN

En nuestro cuerpo distinguimos tres tipos de msculos: estriados, lisos y cardaco.

Los msculos estriados son los que hacen posible nuestro movimiento.

Los msculos estriados estn inervados por axones mielnicos de motoneuronas alfa que llevan informacin desde el SNC.

Cada motoneurona alfa y las fibras musculares que inerva constituyen una entidad funcional denominada unidad motora.

Los potenciales de accin de una motoneurona alfa producen una despolarizacin de la membrana de la fibra muscular llamada potencial de placa terminal.

Un potencial de placa terminal siempre provoca la activacin de una fibra muscular y, por tanto, su contraccin.

En los msculos hay dos tipos de receptores sensoriales musculares: los husos musculares y los rganos tendinosos de Golgi.

Los husos detectan cambios en la longitud de los msculos.

Los rganos tendinosos de Golgi responden a la contraccin muscular y codifican informacin sobre la tensin muscular.

Control central del movimiento: la mdula y el tronco del encfalo

Mdula espinal

La mayora de las motoneuronas que inervan la musculatura estriada se encuentran en el asta ventral de la mdula espinal

http://cv.uoc.edu/continguts/XW07_80013_00009/web/main/m2/v2_1_3_1.html

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Fig.Hay que recordar que cada motoneurona inerva fibras de un mismo msculo y que un

mismo msculo puede estar inervado por diferentes motoneuronas.

Seccin transversal de la mdula espinal

La lesin de las neuronas motoras medulares produce parlisis o paresia ( debilidad muscular del msculo afectado. Dicha lesin impide la transferencia de todo tipo de actividad neural a as fibras musculares, sea voluntaria o refleja.

Los ncleos motores de la mdula espinal presentan una organizacin espacial medial-lateral. Los ncleos mediales contienen las motoneuronas que inervan la musculatura axial

del cuello y espalda. Entre los ncleos laterales, los ms mediales inervan la musculatura proximal, y los ms laterales la distal.

___________________

Organizacin somatotpica de las neuronas motoras en un corte transversal de la mdula

espinal.

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______________

Los msculos proximales (especialmente los msculos extensores de las piernas) y la musculatura axial se utilizan principalmente para mantener el equilibrio y la postura.

Los msculos distales (especialmente los de las extremidades superiores) se utilizan para actividades de manipulacin fina.

La musculatura proximal y axial est controlada por vas descendentes "mediales".

La musculatura distal est controlada por vas descendentes "laterales".

Es conveniente recordar que en el tronco del encfalo tambin se encuentran motoneuronas alfa ( que tienen el soma en ncleos motores de los pares craneales) que controlan la musculatura de la cara.

Tronco del encfalo

En diferentes ncleos del tronco del encfalo se originan proyecciones hacia motoneuronas de la mdula. Dichas proyecciones siguen la disposicin medial lateral ya comentada en el apartado anterior. As, las vas descendentes que parten desde el tronco del encfalo se organizan en dos subsistemas, uno medial y uno lateral.

Vias mediales: tractos vestbulo-espinales , tractos retculo-espinales y tracto tectoespinal.-

Vas mediales del tronco del encfalo en la mdula espinal

Las vas mediales acaban sobre motoneuronas que controlan los msculos axiales y proximales de las extremidades.

El sistema medial pues, posee tres componentes principales: los tractos vestbulo-espinales, los tractos reticulo-espinales, y los tactos tecto-espinales.

Las vas troncoenceflicas mediales forman el componente filogenticamente ms antiguo de los sistemas motores descendentes.

http://cv.uoc.edu/continguts/XW07_80013_00009/web/main/m2/v2_1_3_2.html

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El sistema medial se relaciona con lo siguiente:

- El mantenimiento de la posicin erecta del cuerpo.

- El mantenimiento de la posicin estable del cuerpo mientras se realiza cualquier movimiento (integrando los movimientos del cuerpo y de las extremidades).

- Los movimientos de orientacin del cuerpo y de la cabeza.

- La locomocin.

Tractos vestbulo-espinales del (lateral y medial)

Los tractos vestibulares se originan en los ncleos vestibulares, donde llegan los axones del VIII par craneal que llevan informacin de la posicin de la cabeza en el espacio desde el rgano vestibular.

Tractos retculo-espinales (lateral y medial)

Los tractos retculo-espinales se originan en diferentes ncleos de la formacin reticular de la protuberancia y el bulbo.

El tracto tectoespinal Se origina en los colculos superiores del mesencfalo. Este sistema es importante para la coordinacin de los movimientos de la cabeza y de los ojos.

Va lateral: tracto rubroespinal

El tracto rubroespinal tiene su origen en el ncleo rojo del mesencfalo

Las vas laterales con origen en el tronco del encfalo finalizan sobre

motoneuronas que controlan la musculatura distal de las extremidades.

La principal va de este sistema es el tracto rubroespinal.

Fig.Vas laterales del tronco del encfalo en la mdula espinal.

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El tracto rubroespinal colabora con el tracto crtico-espinal lateral para el control de los movimientos independientes de las extremidades y de las manos (pero no de los dedos).

El responsable de los movimientos independientes de los dedos y manos es el tracto cortico espinal lateral.

Adems de estas vas modulatorias, estn las vas crtico-tronco enceflicas que controlan la musculatura de la cabeza y la cara.

RESUMEN:

La mayora de las motoneuronas con que inervan la musculatura esqueltica se encuentran en el asta ventral de la mdula espinal.

Existen dos grandes grupos de vas descendentes para el control motor: el grupo medial y el grupo lateral.

El grupo medial influye sobre motoneuronas que inervan la musculatutra axial y proximal, y est relacionado con la locomocin y el control de la postura.

El grupo lateral influye sobre motoneuronas que inervan la musculatura distal de las extremidades y est especialmente implicado en el control de los movimientos independientes de las extremidades (especialmente de las manos y los dedos).

Las vas mediales incluyen los tractos vestbulo-espinales, retculo-espinales y tectoespinales.

La principal va lateral es el tracto rubroespinal.

Control central del movimiento: la corteza cerebral

Las reas de asociacin multimodal integran informacin de las diferentes modalidades sensoriales y "vinculan" la informacin sensorial con la planificacin del movimiento.

El trmino cortex primario posee dos significados diferentes: las reas sensoriales primarias son el primer lugar de procesamiento cortical de la informacin sensorial, mientras que el cortex motor primario, es el ltimo lugar dnde se procesan las rdenes motoras.

Corteza de asociacin parietal posterior

Antes de empezar un determinado movimiento, es necesario que el SN conozca la posicin de las diferentes partes del cuerpo que se deben mover y la posicin de los objetos a los que va dirigido el movimiento. La informacin referente al mundo exterior debe correlacionarse con la informacin de nuestro cuerpo y con nuestro estado emocional. (PROPIOCEPCIN Y SISTEMA VESTIBULAR ). La informacin relativa a la posicin del movimiento de la cabeza, viajar desde las estructuras del rgano vestibular ( sacos vestibulares y canales semicirculares ), a travs del nervio vestibular hasta diversas regiones como: mdula espinal, cerebelo, tronco del encfalo, ncleos motores oculares, tlamo y corteza cerebral temporal . ( Feedback de la PEC1)

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reas de la neocorteza.

La corteza parietal posterior (reas 5, 7, 39 y 40 de Brodmann) recibe aferencias de las cortezas siguientes:

Las cortezas somatosensorial, vestibular, auditiva y visual. Por tanto, tiene acceso a informacin sobre la posicin de las partes del cuerpo y de la situacin de los objetos en el entorno en que se producir el movimiento.

La corteza motora y, por consiguiente, tiene acceso a los programas motores.

La corteza lmbica, por lo que tiene acceso al estado motivacional del organismo.

Principales aferencias corticales de la corteza de asociacin parietal posterior.

La corteza parietal posterior (reas 5, 7, 39 y 40 de Brodmann) proyecta a los elementos siguientes:

- Principalmente proyecta en la corteza de asociacin prefrontal dorsolateral.

- reas premotoras

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Principales aferencias de las reas de asociacin en las reas promotoras.

La corteza de asociacin parietal posterior se relaciona con la integracin de la informacin sensorial esencial para la planificacin motora.

Diferentes estudios de registro y lesin han puesto de manifiesto las posibles funciones de esta corteza de asociacin. Aunque no parece necesaria para la ejecucin del movimiento, s que lo es para lo siguiente:

* Para aportar las claves sensoriales (especialmente visuales) para los movimientos dirigidos a un blanco.

* Para aportar seales motivacionales.

Corteza de asociacin prefrontal dorsolateral.

reas de la neocorteza.

Para entender sus funciones, es preciso que tengamos presente su patrn de aferencias y eferencias:

Recibe informacin de la corteza de asociacin parietal posterior y, por tanto, dispone de una representacin mental de los estmulos a los que el sujeto debe responder.

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La corteza de asociacin prefrontal dorsolateral, es bsica para planificar el movimiento en funcin de la experiencia, seleccionando la estrategia correcta para llevar a cabo el movimiento.

Enva informacin a las reas premotoras.

Principales aferencias de las reas de asociacin en las reas promotoras

La corteza motora: reas premotoras y corteza motora primaria

Las reas motoras de la corteza cerebral incluyen: la corteza motora primaria y las reas premotoras.

reas de la neocorteza.

Corteza motora primaria

La corteza motora primaria (rea 4 de Brodmann) se encuentra en la circunvolucin precrental (en superficie medial y lateral).

La corteza motora primaria contiene una representacin somatotpica del cuerpo.

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Mapa topogrfico de la musculatura corporal en la corteza motora. La representacin de

la musculatura es desproporcionada. Las partes del cuerpo con ms capacidad de control

motor fino (manos y cara) ocupan una cantidad de corteza mayor que las que poseen un control motor menos preciso (como el tronco).

reas promotoras Las reas premotoras incluyen la corteza premotora (rea 6 de Brodmann), mayoritariamente en la superficie lateral, y la corteza motora suplementaria localizada ms medialmente.

reas de la neocorteza.

Funciones de la corteza motora la corteza premotora se relaciona con la programacin de los movimientos, mientras que el rea motora primaria controla la ejecucin de los movimientos.

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Flujo sanguneo regional de las cortezas motoras en tres situaciones diferentes.

Funciones de la corteza promotora

Recibe inputs principalmente de: 1) ncleos motores y del tlamo ventroanterior y ventrolateral (que reciben inputs de los ganglios basales y cerebelo), 2) corteza somatosensorial primaria y parietal posterior (que le proporcionan informacin de la respuesta motora que se est llevando a cabo) y prefrontal dorsolateral.

. Enva proyecciones a la corteza motora primaria y otras estructuras mo Toras Su funcin principal se relaciona con la programacin motora.

Flujo de informacin desde el lbulo frontal hasta reas relacionadas con el control motor. A)

La informacin procesada en reas de asociacin polimodal, corteza prefrontal dorsolateral, est relacionada con la planificacin motora y se proyecta al crtex premotor. B) El crtex

premotor genera programas motores. La informacin desde el crtex premotor llega a la corteza motora primaria relacionada con la produccin de movimientos

Funciones del rea motora suplementaria

El rea motora suplementaria:

Recibe proyecciones corticales de la corteza de asociacin parietal posterior y prefrontal dorsolateral, y desde la corteza somatosensorial.

Enva proyecciones a la corteza motora primaria.

Su funcin principal se relaciona con la programacin y coordinacin de movimientos complejos (coordinacin bimanual).

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Funciones de la corteza motora primaria El rea motora primaria:

Recibe proyecciones corticales de las reas premotoras y la corteza somatosensorial primaria. Asimismo, recibe proyecciones subcorticales desde el ncleo ventral posterolateral del tlamo.

Enva proyecciones a diferentes ncleos del tronco del encfalo, a motoneuronas del tronco del encfalo y de la mdula espinal

La corteza motora primaria interviene en la ejecucin de los movimientos voluntarios estableciendo las rdenes motoras de "cundo" y "cmo" se deben mover los msculos.

Las rdenes motoras que se elaboran en la corteza primaria llegan a las motoneuronas alfa por medio de los tractos crtico-espinales.

A modo de resumen, podramos decir que existen tres aspectos implicados en los movimientos voluntarios: qu hacemos, cmo lo hacemos y cundo lo hacemos. Diferentes estructuras estn implicadas en el qu, el cmo y el cundo del movimiento:

Las cortezas de asociacin participan en la planificacin del movimiento (qu), las reas premotoras en la programacin del movimiento (cmo) y la corteza motora primaria en la ejecucin del movimiento (cundo).

La corteza de asociacin parietal posterior se relaciona con la integracin de la informacin sensorial esencial para la planificacin motora.

La corteza prefrontal dorsolateral se relaciona con la seleccin de la estrategia ms adecuada para llevar a cabo un determinado movimiento (planificacin del movimiento).

La corteza premotora se relaciona con la programacin de los movimientos, mientras que el rea motora primaria controla la ejecucin de los movimientos.

Las cortezas de asociacin participan en la planificacin del movimiento (qu), las reas premotoras en la programacin del movimiento (cmo) y la corteza motora primaria en la ejecucin del movimiento (cundo).

Proyecciones descendentes desde la corteza motora

La corteza motora participa en el control motor directa e indirectamente:

1)Directamente, por medio del contacto con motoneuronas e interneuronas de la mdula espinal y ncleos de los nervios craneales. (Recordemosde Psicofisiologa, que las interneuronas son el tipo de neuronas ms abundante, y que est constituido por todas aquellas neuronas que no pertenecen ni al tipo de las sensoriales, ni de las motoras, procesan informacin localmente y la transmiten de un lugar a otro del SNC. ). La corteza motora influye directamente en las motoneuronas de la mdula por medio de los tractos crtico-espinales (control motor de tronco y extremidades).

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La corteza motora influye directamente sobre las motoneuronas del tronco del encfalo por medio del tracto crtico-bulbar (control motor de la cabeza y la cara). 2) Indirectamente, por medio de la inervacin de neuronas en centros de control motor troncoenceflicos como la formacin reticular y el ncleo rojo. La corteza motora puede influir indirectamente en las motoneuronas de la mdula espinal por medio de las fibras crtico-rubrales y crtico-reticulares.

Tractos crtico-espinales Los tractos crtico-espinales son el tracto crtico-espinal lateral y el tracto crtico-espinal ventral. El recorrido de los tractos crtico-espinales es el siguiente:

El origen se encuentra en las neuronas piramidales de la capa cortical V de la corteza motora.

Los axones de estas neuronas viajan a travs de la cpsula interna del encfalo anterior y el pednculo cerebral del mesencfalo.

En su paso por la protuberancia, los axones se dispersan entre las fibras y los ncleos pontinos, y se vuelven a reagrupar a la altura del bulbo, en las pirmides del bulbo.

En el extremo caudal del bulbo, aproximadamente un 90% de los axones decusan (cruzan la lnea media) entrando en la mdula, donde forman el tracto crtico-espinal lateral. ( Decusacin de las pirmides ).

Tracto crtico-espinal lateral.

El resto de los axones no cruzan la lnea media en las pirmides, sino que siguen un curso medial para la columna ventral de la mdula espinal formando el tracto crtico-espinal ventral. Las fibras del tracto crtico-espinal ventral cruzan la lnea media en la mdula espinal.

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Tracto crtico-espinal ventral.

Los tractos crtico-espinales mantienen una representacin topogrfica a lo largo de todo su recorrido.

Disposicin somatotpica de los axones motores corticales en la cpsula interna, pednculo

cerebral y tracto crtico-espinal.

En la corteza motora, hay un homnculo motor ( equivalente al sensorial, pero que representa a las funciones motoras ).

Diferencias funcionales de los tractos crtico-espinales

El tracto crtico-espinal ventral se origina en las partes de la corteza que representan las regiones del cuello, hombros y tronco, y de las zonas proximales de las extremidades.

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El tracto crtico-espinal lateral se origina en las partes de la corteza que representan las zonas distales de las extremidades.

Origen en la corteza motora de las proyecciones hacia los tractos crtico-espinales lateral y

ventral, y hacia los tractos crtico-bulbares.

El tracto crtico-espinal lateral se relaciona con el control de los movimientos independientes de los dedos y manos.

El tracto crtico-espinal ventral se relaciona con la locomocin y el control de la postura.

El tracto crtico-bulbar controla movimientos voluntarios como el de comer, tragar, rer, etc.

Proyecciones desde la corteza primaria al ncleo motor del nervio facial.

Fascculos crtico-rubrales y crtico-reticulares

Fascculo cortico-rubral.-

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El fascculo crtico-rubral se origina en la corteza motora y finaliza en el ncleo rojo, donde se origina el fascculo rubroespinal. Si recordis, el tracto rubroespinal se relaciona con el control voluntario de las extremidades contralaterales. En este sentido, el origen del fascculo crtico-rubral se encuentra en las zonas de representacin de las extremidades.

Fascculo crtico-reticular.-

El fascculo crtico-reticular tiene el origen en la corteza motora y el destino en la formacin reticular. Si recordis, de la formacin reticular parte el fascculo retculo-espinal, que forma parte de las "vas mediales", que controlan las motoneuronas que inervan los msculos axiales y proximales de las extremidades. Por tanto, el origen del fascculo crtico-reticular se encuentra en las zonas de representacin del cuello, tronco y de las zonas proximales de las extremidades.

PRINCIPALES VIAS MOTORAS

Origen Terminacin Grupo muscular

Grupo lateral

Fascculo crtico-

espinal lateral

Regin de la corteza motora correspondiente a los dedos,

mano y brazo

Mdula espinal Dedos, manos y brazos

Fascculo

rubroespinal Ncleo rojo Mdula espinal Manos (no los dedos),

antebrazos, pies y parte inferior de las piernas

Fascculo crtico-

bulbar

Regin de la corteza motora correspondiente a la cara

Ncleos de los nervios craneales

5, 7, 9, 10, 11 y 12

Cara y lengua

Grupo

ventromedial

Fascculo vestbulo-

espinal

Ncleo vestibulares Mdula espinal Tronco y piernas

Fascculo

tectoespinal Colculos superiores Mdula espinal Cuello y tronco

Fascculo retculo-

espinal

lateral

Formacin reticular bulbar Mdula espinal Msculos flexores de las piernas

Fascculo

retculo-espinal

medial

Formacin reticular pontina Mdula espinal Msculos extensores de

las piernas

Fascculo

crtico-

espinal ventral

Regin de la corteza motora

correspondiente al tronco y

parte superior de la pierna

Mdula espinal Manos (no los dedos),

antebrazos, pies y parte

inferior de las piernas

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RESUMEN

La corteza motora influye directamente sobre las motoneuronas de la mdula por medio de los tractos crtico-espinales (control motor de tronco y extremidades).

Existen dos grandes grupos de vas descendentes para el control motor: el grupo medial y el grupo lateral.

El tracto crtico-espinal lateral (del grupo lateral) se relaciona con el control de los movimientos independientes de los dedos y con la manipulacin de objetos.

El tracto crtico-espinal ventral (del grupo medial) se relaciona con el control de la postura.

La corteza motora influye directamente en las motoneuronas del tronco del encfalo por medio del tracto crtico-bulbar (control motor de la cabeza y la cara).

La corteza motora puede influir indirectamente en las motoneuronas de la mdula espinal por medio de las fibras crtico-rubrales y crtico-reticulares.

Sistemas moduladores del movimiento: ganglios basales y cerebelo

Los dos sistemas modulan y controlan la actividad motora que inicia la corteza cerebral consiguiendo una planificacin, inicio, coordinacin, gua y fin apropiados de los movimientos voluntarios.

Ganglios bsales

Son un conjunto de ncleos subcorticales interconectados y situados principalmente en el encfalo anterior basal.

Los principales ncleos de los ganglios basales son los siguientes:

Caudado. putamen, globo plido, ncleo subtalmico y sustancia negra.

Componentes de los ganglios basale

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Organizacin de aferencias y eferencias de los ganglios basales:

Organizacin funcional de las aferencias de los ganglios basales.

Principales aferencias a los ganglios basales

Desde la corteza cerebral:

Corteza parietal (visual secundaria, somatosensitiva primaria y secundaria)

Corteza temporal (visual y auditiva secundaria)

Corteza del cngulo (lmbica)

Corteza frontal (motora primaria y secundaria)

Corteza prefrontal

Otras fuentes

Sustancia negra, pars compacta

El globo plido est dividido en dos porciones, la porcin externa (GPe) y la interna (GPi). Las proyecciones en una u otra porcin constituyen la va directa o indirecta de los ganglios basales.

Neuronas y circuitos de los ganglios basales.

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Va directa: el estriado proyecta al GPi, que enva proyecciones directamente al tlamo (complejo VA/VL).

Va indirecta: el estriado proyecta al GPe, que enva proyecciones al ncleo subtalmico. Este ltimo enva proyecciones a GPi, que lo hace en el tlamo VA/VL.

Organizacin funcional de las eferencias desde los ganglios basales.

los ganglios basales influyen en la corteza motora primaria indirectamente, modulando la actividad en las reas de asociacin motoras.

Va directa

Las neuronas del estriado son neuronas inhibitorias (GABA) activas transitoriamente (tienen poca o ninguna actividad espontnea). En cambio, las neuronas del GPi, que tambin son inhibitorias, se encuentran tnicamente activas y, por consiguiente, inhiben de manera tnica (continua) las neuronas del tlamo.

Qu sucede cuando el estriado recibe aferencias desde el crtex?

La actividad cortical dispara las neuronas del estriado que, al ser gabargicas, inhiben la actividad del GPi. Al inhibir las neuronas del GPi, desaparece la inhibicin tnica sobre el tlamo, permitiendo que las neuronas talmicas sean excitadas por otras aferencias (especialmente desde regiones corticales). Las neuronas del tlamo estimulan la generacin de seales otra vez hacia la corteza.

Via directa

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Fig. Para entender cmo los ganglios basales influyen sobre la corteza motora, es

imprescindible comprender el concepto de desinhibicin. Imaginad que una neurona inhibitoria transitoriamente activa hace sinapsis sobre una neurona inhibitoria tnicamente

activa que, a su vez, sinapta sobre una neurona excitatoria. Cuando la actividad de la neurona inhibitoria transitoria interrumpe la inhibicin tnica del circuito, otras aferencias pueden

excitar la ltima neurona de la cadena y conseguir que dispare. De este modo, dos neuronas inhibitorias pueden facilitar la excitacin transitoria de una tercera neurona.

Cuando se activa la va directa, el globo plido deja de inhibir el tlamo, y permite que este ltimo y el crtex se activen.

Va indirecta

Como ya hemos dicho, las neuronas del estriado son neuronas inhibitorias (GABA) activas transitoriamente. Por su parte, las neuronas del GPe son neuronas inhibitorias tnicamente activas que proyectan al ncleo subtalmico y lo inhiben. Las neuronas del ncleo subtalmico son excitatorias (utilizan glutamato) y proyectan al GPi, proporcionando excitacin adicional a las neuronas tnicamente inhibitorias del GPi. Por tanto, el ncleo subtalmico puede aumentar la inhibicin tnica que llega al tlamo desde el GPi.

Via indirecta

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El efecto de la actividad de la va indirecta es el aumento de la influencia inhibitoria sobre el tlamo y, por tanto, sobre el crtex.

En general, pues, podemos decir que...

la activacin de la va directa desinhibe el tlamo (aumenta actividad talamocortical). Se relaciona con facilitacin del movimiento.

La activacin de la va indirecta aumenta la inhibicin del tlamo. Se relaciona con inhibicin del movimiento.

Enfermedad de Parkinson

La enfermedad de Parkinson se produce por la prdida de las neuronas dopaminrgicas que, desde la sustancia negra, inervan el estriado (degeneracin de la va nigroestriada).

Los sntomas hipocinticos observados en los enfermos de Parkinson son resultado del fracaso de la desinhibicin en los ganglios basales.

Explicacin celular de la enfermedad del Parkinson

Los pacientes de Parkinson muestran temblor constante en reposo, rigidez muscular, inestabilidad postural, disminucin de movimientos espontneos y lentitud en la ejecucin de movimientos.

Enfermedad de Huntington

En la enfermedad de Huntington se produce una degeneracin de las neuronas espinosas intermedias que proyectan hasta el GPe.

El tlamo se desinhibe aumentando la probabilidad de que seales no apropiadas lleguen a la corteza, produciendo esos movimientos rpidos ( balsticos y coreicos ) que caracterizan a la enfermedad de Huntington.

Este exceso de movimientos incontrolables y rpidos que en un principio solo implican a la cara y las manos; sin embargo, cuando la enfermedad avanza, es extienden por todo el cuerpo. Es una enfermedad progresiva que finalmente produce la muerte. Estos sntomas reflejan la liberacin de las conductas motoras que los ganglios basales deberan mantener controladas.

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Explicacin celular de la enfermedad de Huntington

El cerebelo

El sistema modulador del cerebelo incluye lo siguiente:

La corteza cerebelosa y ncleos profundos. Sustancia gris ( somas celulares ) Sustancia blanca ( xones )

Principales componentes del sistema modulador del cerebelo.

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Organizacin de las aferencias y eferencias del cerebelo

Organizacin funcional de las aferencias en el cerebelo.

Las neuronas principales de la corteza cerebelosa son las clulas de Purkinje, que procesan informacin que llega desde la corteza. Son clulas de proyeccin hacia el exterior.

Principales aferencias del cerebelo

Desde la corteza cerebral:

Corteza parietal (visual secundaria, somatosensorial primaria y secundaria).

Corteza del cngulo (lmbica).

Corteza frontal (motora primaria y secundaria).

Otras fuentes

Mdula espinal (columna de Clarke).

Laberinto y ncleos vestibulares.

Ncleo olivar inferior.

Locus coeruleus.

... el output de la corteza cerebelosa tiene carcter inhibitorio.

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Neuronas y circuitos del cerebelo.

Desde un punto de vista funcional, podemos distinguir tres regiones diferentes:

el vestbulo-cerebelo, el espino-cerebelo y el cerebro-cerebelo.

El vestbulo-cerebelo

Se corresponde anatmicamente con el lbulo floculonodular. Recibe informacin del sistema vestibular (orientacin de la cabeza con respecto a la gravedad y de los movimientos de la cabeza) e inputs visuales desde los colculos superiores y crtex estriado.

Las clulas de Purkinje del vestbulo-cerebelo inhiben las neuronas de los ncleos vestibulares, mediales y laterales.

El vestbulo-cerebelo recibe informacin del sistema vestibular y proyecta

directamente a los ncleos vestibulares.

El vestbulo-cerebelo est involucrado en el control del equilibrio y de los movimientos de los ojos.

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Las lesiones en el vestbulo-cerebelo producen alteraciones en el equilibrio e incapacidad de utilizar la informacin vestibular para controlar los movimientos de los ojos durante movimientos de rotacin de la cabeza.

El espino-cerebelo

Est formado por el vermis y porciones intermedias de los hemisferios. El espino-cerebelo recibe informacin que representa los efectos que las rdenes motoras descendentes estn produciendo sobre los msculos. Esta informacin le permite comparar la accin que se pretende realizar con la que estn llevando a cabo los msculos. Cuando se detectan disonancias en el espino-cerebelo, se generan seales que corrigen dichos errores. Estas seales no se transmiten directamente a la mdula, sino por medio de los sistemas descendentes del tronco del encfalo.

Los diferentes componentes del espino-cerebelo, vermis y zona intermedia de los hemisferios realizan funciones diferentes. El vermis recibe informacin visual, auditiva y vestibular, as como informacin somestsica de la cabeza y las partes proximales del cuerpo. Proyecta a travs del ncleo fastigio a zonas del crtex y tronco del encfalo relacionadas con el sistema descendente medial que controla los msculos proximales del cuerpo y

extremidades.

El vermis se relaciona con el control de la postura y locomocin.

El vermis recibe informacin del cuello y tronco, visual y vestibular, y se relaciona con los sistemas descendentes mediales del tronco del encfalo (tracto vestbulo-espinal y retculo-

espinal).

La zona intermedia de los hemisferios se relaciona con el control de los msculos ms distales de las extremidades.

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La zona intermedia de los hemisferios recibe informacin sensorial y controla los sistemas

descendentes dorsolateral (tracto rubroespinal y crtico-espinal).

Las lesiones en el vermis producen alteraciones en el equilibrio, y en la zona intermedia de los hemisferios produce rigidez en las extremidades.

Cerebro-cerebelo

Formado por las partes ms laterales de los hemisferios y el ncleo dentado. Es la nica parte del cerebelo que recibe proyecciones exclusivamente desde la corteza cerebral. Las zonas corticales que proyectan hacia el cerebelo son las siguientes:

- Corteza motora y premotora. Mediante estas proyecciones, el cerebelo tiene informacin de los movimientos intencionados.

- Corteza somato sensorial primaria y de asociacin. Por medio de estas proyecciones, el cerebelo recibe informacin de la posicin actual del cuerpo y de la tasa de movimiento de las extremidades. - Regiones de asociacin visual.

Fig. La zona lateral de los hemisferios del cerebelo, cerebro-cerebelo, recibe input cortical por medio de los ncleos pontinos e influye sobre el crtex motor y premotor por medio

del ncleo ventral lateral del tlamo.

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El cerebro-cerebelo modula y corrige el movimiento planificado por la corteza motora en los movimientos voluntarios complejos.

Fig. Relacin de las diferentes partes del cerebelo con el control motor.

La lesin de la zona lateral de los hemisferios produce debilidad y descomposicin del movimiento.

RESUMEN

Los ganglios basales y el cerebelo se consideran centros moduladores del control motor.

Los dos sistemas modulan y controlan la actividad motora que inicia la corteza cerebral consiguiendo una planificacin, inicio, coordinacin, gua y fin apropiado

de los movimientos voluntarios.

Resumen de los mdulos de la asignatura de Fundamentos de Neurociencias. sobre

Caractersticas dgenerales del sistema motor.

Hecho por : Gloria Corral Morales

Psicologa