Nuclei della base

Premessa: Il controllo motorio necessita di un intervento di strutture sottocorticali per la motivazione e la selezione del movimento. I nuclei della base sono delle strutture che si organizzano in un sistema a circuito CORTICO-SOTTOCORTICO-CORTICALE.

Quindi non c’è rapporto diretto col sistema corticospinale. Il circuito torna alla struttura di partenza, ad anello chiuso.

Un tempo i nuclei della base erano considerati come un sistema parallelo a quello piramidale e venivano indicati come sistema EXTRAPIRAMIDALE.

Oggi questo termine rimane ancora dal punto di vista clinico, ma non si tratta però di un sistema discendente come quello piramidale, ma di un circuito che rimane a livello telencefalico.

Nuclei della base – DEFINIZIONE

I nuclei della base (o gangli della base) sono formazioni di sostanza grigia sottocorticali situati all’interno dell’encefalo.

I nuclei della base sono:

• NUCLEO CAUDATO
• PUTAMEN
• GLOBUS PALLIDUS (distinguibile in Esterno ed Interno)
• NUCLEO SUBTALAMICO
• SOSTANZA NERA (distinguibile in una Pars Compatta e una Pars Reticolata)

I nuclei sono in stretta associazione tra di loro e assumono una diversa nomenclatura a seconda se li consideriamo singolarmente o assieme:

NUCLEO CAUDATO + PUTAMEN = CORPO STRIATO

PUTAMEN + GLOBUS PALLIDUS = NUCLEO LENTICOLARE

C’è da precisare che per quanto riguarda il Corpo Striato è un’unità funzionalmente inscindibile, putamen e caudato agiscono sempre in maniera sincrona, tant’è che sono caratterizzati da una serie innumerevole di fasci di sostanza grigia che li mettono in stretta correlazione tra loro, e che negli animali inferiori queste due strutture sono unite in un’unico nucleo.

I nuclei della base sono strutture pari e simmetriche, separate fra di loro da fasci di sostanza bianca che prendono il nome di capsule. Queste ultime si distinguono in senso latero – mediale in:

• Estrema: separa la corteccia del lobo dell’insula dal claustro;
• Esterna: separa il claustro dal putamen;
• Interna: separa anteriormente il nucleo lenticolare dalla testa del nucleo caudato, mentre posteriormente il nucleo lenticolare  dal talamo.

Nuclei della base – FUNZIONI

I nuclei della base sono coinvolti nella regolazione del movimento e sono quindi intercalati nell’ambito delle vie extra-piramidali.

Sono responsabili dell’avvio e svolgimento del movimento, della motivazione al movimento e delle sequenze motorie.

Grazie alle strette interconnessioni con il talamo e la corteccia motoria primaria sono in grado di regolare il movimento in maniera più fine e adeguata integrando le informazioni provenienti dalla periferia e informando la corteccia.

Per spiegare il meccanismo delle connessioni che questi nuclei hanno con il resto del SNC è importante fare due precisazioni:

• Il CORPO STRIATO (caudato + putamen) può essere definito il CENTRO AFFERENTE INIZIALE di tutto il sistema dei nuclei della base, ovvero TUTTE LE AFFERENZE devono giungere a questo livello.
• Il GLOBUS PALLIDUS INTERNO (GPi) + SOSTANZA NERA RETICOLATA (SNr) è considerata la VIA EFFERENTE FINALE dei nuclei della base, ovvero TUTTE LE EFFERENZE devono partire da qui.

Quindi tutte le afferenze raggiungono il Corpo Striato e da qui esisteranno necessariamente delle connessioni con il GPi+SNr per poter lasciar partire le efferenze.

Queste connessioni possono essere dirette o indirette:

Come visibile dal grafico a seguito dell’eccitazione del Corpo Striato da parte del segnale proveniente dalla corteccia motoria, possono partire due vie, dovute alla presenza di due differenti tipologie cellulari che compongono il Corpo Striato:

• Le cellule della matrice (che hanno sulla superficie recettori D2);
• Gli Striosomi (recettori D1).

Le due famiglie cellulari, per via di differenti tipologie di recettori della dopamina sulla loro superficie, rispondono in maniera differente agli stimoli provenienti dalla corteccia e dalla Sostanza Nera (precisamente dalla Pars Compacta) che ne regola quindi l’eccitazione.

In particolare:

• i recettori D1 vengono eccitati dai neuroni dopaminergici della SNpc e dai neuroni glutammatergici della corteccia, e gli striosomi possono quindi scaricare neurotrasmettitori inibitori (GABA) direttamente verso la via finale comune dei gangli della base, ovvero Globus Pallidus Interno + Sostanza Nera (Pars Reticolata) che sarà quindi inibita nell’inviare segnali inibitori al talamo. Il talamo risulta quindi libero di scaricare segnali eccitatori alla corteccia informandola così della risposta subcorticale.
• i recettori D2 se eccitati dai neuroni glutammatergici della corteccia, permettono da parte delle cellule della matrice, l’invio di segnali inibitori al Globus Pallidus Esterno, il quale sarà quindi inibito e non potrà a sua volta inibire il Nucleo Subtalamico, che risulterà quindi attivato (inibizione di un inibizione = eccitazione). Il Nucleo Subtalamico presenta dei neuroni glutammatergici che quindi possono eccitare il GPi + SNr che se eccitata (differentemente da quanto avviene nella via diretta) andrà ad inibire il talamo che non invierà segnali alla corteccia.

Riassumendo

• La Via Diretta favorisce l’attivazione del talamo (inibendo direttamente la via finale comune) e quindi invia il segnale in corteccia;
• La Via Indiretta determina l’inibizione del talamo (attivando indirettamente la via finale comune) e impedisce l’invio di segnali in corteccia.

Normalmente vi è una regolazione di queste vie da parte dei neuroni dopaminergici della SNpc che eccitano i recettori D1 (cooperando con la corteccia e favorendo quindi la via diretta) e inibiscono i recettori D2 del Corpo Striato, limitando il segnale eccitatorio proveniente dalla corteccia su di essi. In questo modo il Corpo Striato non invia segnali inibitori al GPe, il quale sarà quindi libero di inibire il Nucleo Subtalamico che altrimenti ecciterebbe il GPi + SNr, inibendo il talamo e quindi impedendo l’attivazione corticale.

QUINDI…

• Via indiretta: per inibire il movimento non selezionato.
• Via diretta: per incrementare l’eccitabilità talamo-corticale della via scelta.

Di conseguenza il loro ruolo dipenderà anche dall’integrazione di circuiti in cui sono implicati stimoli sensitivi (soprattutto visivi), cognitivi e motivazionali (proveniente dal sistema limbico).

Sono quindi responsabili della motivazione, del comportamento, dell’apprendimento procedurale, di comportamenti adeguati alle informazioni provenienti dall’esterno e dalla selezione del programma motorio.

Solo con l’attivazione di questi circuiti la prestazione motoria può essere finalizzata.

 

PARKINSON

La base patologica della malattia si trova a livello dei neuroni della Pars Compacta della Sostanza Nera.

La riduzione del numero di questi neuroni si traduce in una riduzione della scarica dopaminergica regolatoria che questi neuroni hanno verso i circuiti del Corpo Striato.

In particolare si riduce l’attività coadiuvante nei confronti degli striosomi attraverso i recettori D1, mentre viene ridotta l’inibizione delle cellule della matrice. In questo modo l’attività eccitatoria proveniente dalla corteccia prende il sopravvento, ottenendo un quadro riassumibile in quest’immagine:

Il deficit di dopamina risulta in un’iperattività del nucleo subtalamico, dovuta all’aumentata inibizione del GPe che non può più inibire il suddetto nucleo (inibizione di inibizione = eccitazione).

Di conseguenza, risulta potenziato il tono inibitorio che il GPi + SNr esercita sul talamo, e quindi sulle successive stazioni corticali.

L’attività della Via Indiretta giunge ad eguagliare e quindi, col progredire della malattia, a prevalere sulla Via Diretta.

In questo modo il soggetto non è più in grado di selezionare il movimento ed inibire l’attività iniziata, e quindi presenta quella che viene definita contrazione plastica, cioè la contrazione contemporanea di agonisti e antagonisti.

Il soggetto riesce a compiere solo movimento molto brevi perché la contrazione contemporanea di agonisti e antagonisti rende impossibile il movimento fluido e ampio. Vi è anche una difficoltà notevole a iniziare il movimento a causa della notevole resistenza da superare.

Dal punto di vista clinico questo si traduce in una sindrome ipocinetica.

SINDROME IPOCINETICA

Triade sintomatologica:

• BRADICINESIA/ACINESIA
• IPERTONO MUSCOLARE
• TREMORE