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Núcleo basal

En el cerebro humano , el núcleo basal , también conocido como núcleo basal de Meynert o núcleo basal magnocelular , es un grupo de neuronas ubicadas principalmente en la sustan...

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En el cerebro humano , el núcleo basal , también conocido como núcleo basal de Meynert o núcleo basal magnocelular , es un grupo de neuronas ubicadas principalmente en la sustancia innominada del prosencéfalo basal . [ 1 ] La mayoría de las neuronas del núcleo basal son ricas en el neurotransmisor acetilcolina y tienen proyecciones extensas hacia la neocorteza y otras estructuras cerebrales. [ 2 ]

Estructura

Núcleo basal en relación con el globo pálido (parte superior de la imagen).

El núcleo basal en humanos es una colección algo difusa de grandes neuronas colinérgicas en el prosencéfalo basal. [ 2 ] El cuerpo principal del núcleo basal se encuentra inferior a la comisura anterior y al globo pálido , y lateral al hipotálamo anterior en un área conocida como sustancia innominada . [ 1 ] Rostralmente, el núcleo basal es continuo con las neuronas colinérgicas del núcleo de la banda diagonal de Broca . [ 1 ] Se cree que el núcleo basal consta de varias subdivisiones según la ubicación de las células y sus proyecciones a otras regiones del cerebro. [ 2 ] Ocasionalmente, se pueden encontrar neuronas pertenecientes al núcleo basal en ubicaciones cercanas, como las láminas internas del globo pálido y la rodilla de la cápsula interna . [ 1 ]

Función

Las amplias conexiones del núcleo basal con otras partes del cerebro indican que probablemente tenga una importante influencia moduladora en la función cerebral. [ 3 ] Estudios de los patrones de disparo de las neuronas del núcleo basal en primates no humanos indican que las células están asociadas con estímulos excitantes, tanto positivos (apetitivos) como negativos (aversivos). [ 4 ] También hay evidencia de que el núcleo basal promueve la atención sostenida, [ 5 ] y el aprendizaje y la recuperación en la memoria a largo plazo. [ 6 ]

Se ha planteado la hipótesis de que las neuronas colinérgicas del núcleo basal modulan la proporción de los componentes de realidad y realidad virtual de la percepción visual. [ 7 ] La evidencia experimental ha demostrado que la percepción visual normal tiene dos componentes. [ 7 ] El primero (A) es un componente ascendente en el que la entrada a la corteza visual superior (donde tiene lugar la percepción consciente) proviene de la retina a través del cuerpo geniculado lateral y V1 . Este transporta información sobre lo que está realmente fuera. El segundo (B) es un componente descendente en el que la entrada a la corteza visual superior proviene de otras áreas de la corteza. Este transporta información sobre lo que el cerebro calcula que es más probablemente externo. En la visión normal, lo que se ve en el centro de atención es transportado por A, y el material en la periferia de la atención es transportado principalmente por B. Cuando se recibe un nuevo estímulo potencialmente importante, el núcleo basal se activa. Los axones que envía a la corteza visual proporcionan colaterales a las células piramidales en la capa IV (la capa de entrada para las fibras retinianas) donde activan los receptores nicotínicos excitatorios y, por lo tanto, potencian la activación retiniana de V1. [ 8 ] Los axones colinérgicos luego se dirigen a las capas I-II (la capa de entrada para las fibras corticocorticales) donde activan los receptores muscarínicos inhibitorios de las células piramidales, e inhiben así la conducción corticocortical. [ 8 ] De esta manera, la activación del núcleo basal promueve (A) e inhibe (B), permitiendo así que se preste toda la atención al nuevo estímulo. Goard y Dan, [ 9 ] y Kuo et al. [ 10 ] informan hallazgos similares. Gerrard Reopit, en 1984, confirmó los hallazgos informados en su investigación. Merzenich y Kilgard, entre otros, han investigado el papel del núcleo basal en la plasticidad sensorial. [ 11 ]

Importancia clínica

Las neuronas del núcleo basal son particularmente vulnerables en enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad, como la enfermedad de Alzheimer , [ 3 ] la enfermedad de Parkinson y varias otras. [ 2 ] Se cree que la disminución resultante de acetilcolina en el cerebro contribuye al deterioro de la función mental de los pacientes afectados. [ 3 ] [ 2 ] Por esta razón, algunos tratamientos farmacológicos disponibles actualmente para la demencia se centran en compensar la función deficiente del núcleo basal mediante el aumento artificial de los niveles de acetilcolina. Debido a que muchos otros sistemas también se ven comprometidos en las enfermedades neurodegenerativas, los beneficios de aumentar selectivamente la función colinérgica son limitados. [ 12 ]

Historia

El núcleo basal recibe su nombre de Theodor Meynert . [ 13 ] Meynert originalmente llamó a este grupo de células el 'ganglio del asa peduncular ' (ganglion der Hirnschenkelschlinge), lo que llevó a Albert von Kölliker en 1896 a reconocer la contribución de Meynert con el epónimo 'ganglio basal de Meynert' (Meynert'sches Basalganglion). [ 2 ] Más tarde, en un par de publicaciones de 1942, Harald Brockhaus se refirió a las células como el núcleo basal {Basalkern}). [ 14 ] [ 15 ] En estos informes, también enfatizó la continuidad del núcleo basal propiamente dicho con el núcleo de la banda diagonal de Broca , refiriéndose a toda la colección de células grandes como el complejo del núcleo basal (Basalkernkomplex).

Imágenes adicionales

Referencias

Dominio públicoEste artículo incorpora texto de dominio público de la página 813 de  la 20.ª edición de Gray's Anatomy (1918).

  1. 1 2 3 4 Hedreen JC (1984). "Topografía del sistema prosencefálico basal magnocelular en el cerebro humano" . Journal of Neuropathology and Experimental Neurology . 43 (1): 1– 21. doi : 10.1097/00005072-198401000-00001 . PMID 6319616 . 
  2. 1 2 3 4 5 6 Liu AK; et al. (2015). "Núcleo basal de Meynert revisitado: anatomía, historia e implicación diferencial en la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson" . Acta Neuropathologica . 129 (4): 527– 540. doi : 10.1007/s00401-015-1392-5 . PMC 4366544. PMID 25633602 .   
  3. 1 2 3 Mesulam MM (2013). " Circuitos colinérgicos del núcleo basal humano y su destino en la enfermedad de Alzheimer" . Journal of Comparative Neurology . 521 (18): 4124– 44. doi : 10.1002/cne.23415 . PMC 4175400. PMID 23852922 .  
  4. ↑ Richardson RT, DeLong MR (1991). «Estudios electrofisiológicos de las funciones del núcleo basal en primates». El prosencéfalo basal . Avances en medicina y biología experimental. Vol. 295. págs. 233–252 . doi : 10.1007/978-1-4757-0145-6_12 . ISBN   978-1-4757-0147-0. PMID 1776570 . 
  5. ↑ Liu R; et al. (2018). " La estimulación intermitente en el núcleo basal de Meynert mejora la atención sostenida en monos rhesus" . Neuropharmacology . 137 : 202–210 . doi : 10.1016/j.neuropharm.2018.04.026 . PMC 6553880. PMID 29704983 .   
  6. ↑ Ridley RM, Baker HF, Leow-Dyke A, Cummings RM (2005). "Análisis adicional de los efectos de las lesiones inmunotóxicas del núcleo basal de Meynert revela un deterioro sustancial en el aprendizaje de discriminación visual en monos". Brain Research Bulletin . 65 (5): 433– 442. doi : 10.1016/j.brainresbull.2005.02.025 . PMID 15833598 . 
  7. 1 2 Smythies, J. (2009) Filosofía, percepción y neurociencia. Philosophy 38, 638–51.
  8. 1 2 Yu AJ, Dayan P (mayo de 2005). " Incertidumbre, neuromodulación y atención" . Neuron . 46 (4): 681– 92. doi : 10.1016/j.neuron.2005.04.026 . PMID 15944135. S2CID 15980355 .  
  9. ↑ Goard M, Dan Y (noviembre de 2009). "La activación del prosencéfalo basal mejora la codificación cortical de escenas naturales" . Nat. Neurosci . 12 (11): 1444–9 . doi : 10.1038/nn.2402 . PMC 3576925. PMID 19801988 .  
  10. ↑ Kuo MC, Rasmusson DD, Dringenberg HC (septiembre de 2009). "Potenciación selectiva de la entrada y reequilibrio de las aferencias de la corteza sensorial primaria por acetilcolina endógena". Neuroscience . 163 ( 1): 430–41 . doi : 10.1016/j.neuroscience.2009.06.026 . PMID 19531370. S2CID 16020902 .  
  11. ↑ Kilgard, Michael P.; Merzenich, Michael M. (1998-03-13). "Reorganización del mapa cortical posibilitada por la actividad del núcleo basal". Science . 279 (5357): 1714– 1718. Bibcode : 1998Sci...279.1714K . doi : 10.1126/science.279.5357.1714 . ISSN 0036-8075 . PMID 9497289 . S2CID 8478892 .   
  12. ↑ Walker LC, Rosen RF (2006). "Terapéutica del Alzheimer: ¿qué sigue después de los inhibidores de la colinesterasa?" . Age Ageing . 35 (4): 332– 335. doi : 10.1093/ageing/afl009 . PMC 13300835 . PMID 16644763 .  
  13. ↑ synd/3820 en ¿Quién lo nombró?
  14. ↑ Brockhaus H (1942). "Zur feinen Anatomie des Septum und des Striatum". Revista de Psicología y Neurología . 51 : 1– 56.
  15. ↑ Brockhaus H (1942). "Vergleichend-anatomische Untersuchungen über den Basalkernkomplex". Revista de Psicología y Neurología . 51 : 57-95 .