Nucle della Base - Neuroanatomia - PDF

Neuroanatomia, lezione 50, 15/04/2021 Prof. Claudio Celeghini **[NUCLEI DELLA BASE ]** Nella lezione seguente verrà trattato un altro grande sistema che serve per il controllo del movimento volontario, cioè i **nuclei o gangli della base**. *(La dizione "gangli della base" risulta essere poco cor...

Neuroanatomia, lezione 50, 15/04/2021 Prof. Claudio Celeghini **[NUCLEI DELLA BASE ]** Nella lezione seguente verrà trattato un altro grande sistema che serve per il controllo del movimento volontario, cioè i **nuclei o gangli della base**. *(La dizione "gangli della base" risulta essere poco corretta e ormai superata, ma viene ancora utilizzata in alcuni libri di testo).* I nuclei della base cooperano con il cervelletto per controllare le aree motrici del telencefalo. La differenza fondamentale è che né i nuclei della base né il cervelletto proiettano direttamente al midollo spinale, nonostante entrino nel **sistema extra-piramidale del controllo del movimento**. Entrambi, il cervelletto e i nuclei della base, proiettano alle aree motrici e premotorie della corteccia cerebrale, quindi la loro via finale comune è la corteccia motoria del lobo frontale. Inoltre, sia nuclei della base sia il cervelletto proiettano anche al tronco dell'encefalo con una sostanziale differenza: - Il cervelletto ha una componente importante di fibre, le quali attraverso il peduncolo cerebellare inferiore, controllano i sistemi mediali del movimento. Vi è, quindi, un controllo diretto dello spinocerebello sulla sede di origine dei **fasci reticolo-spinali** e dei **fasci vestibolo-spinali**. - I nuclei della base controllano solo alcuni aspetti dell'oculomozione, per quanto riguarda il loro collegamento con il tronco dell'encefalo. Essi agiscono soprattutto a livello delle cortecce motrici, in particolare modo dell'area premotoria, quindi il loro target principale è il telencefalo. Inoltre, i nuclei della base rappresentano un grande sistema di automatizzazione dei movimenti. All'automatizzazione di qualsiasi tipo di movimento, come andare in bicicletta, guidare l'auto o nuotare, partecipano sia il cervelletto sia i nuclei della base. In particolare, il cervelletto aiuta soprattutto nella calibrazione del movimento e nel renderlo fluido e armonico, mentre i nuclei della base, che partecipano nel processo di memorizzazione inconscia dei movimenti stessi e nel renderli automatici**.** *Ci sono teorie che sostengono che questa automatizzazione ha luogo anche per funzioni cognitive, che non riguardano prettamente il movimento volontario.* **I nuclei della base: localizzazione e struttura anatomica** I nuclei alla base *(struttura rossa nella figura 2)* sono dei grossi agglomerati di sostanza grigia, che si trovano nella profondità del telencefalo, attorno ai ventricoli laterali. Dal punto di vista anatomico, essi rappresentano l'omologo dei nuclei profondi del cervelletto. Infatti, come i nuclei profondi del cervelletto sono in relazione con la corteccia cerebellare, analogamente i gangli della base sono in relazione reciproca con vaste aree della corteccia telencefalica. Inoltre, i nuclei della base hanno una struttura ricurva, poiché la corteccia, avendo uno sviluppo così importante, tende ad incurvare tutte le strutture che si trovano profondamente ad essa. *In seguito, viene mostrata un'immagine di una sezione coronale del sistema nervoso centrale (figura 3), che permette di iniziare a visualizzare correttamente i nuclei della base e le loro relazioni.* Iniziando in senso latero-mediale, a partire dal pavimento della scissura laterale, è presente un tipo di corteccia che cresce meno rispetto alla neocortex circostante e che prende il nome di **insula**. L'insula non fa parte dei nuclei della base, ma è parte della corteccia. Essa riceve afferenze di tipo viscerale e di tipo gustativo. *Il prof ribadisce che l'insula non fa parte dei nuclei della base, ma viene mostrata perché risulta essere utile come punto di riferimento nell'individuazione dei nuclei della base.* Più internamente rispetto alla corteccia dell'insula, c'è una striscia di sostanza bianca che separa l'insula stessa da una parte di sostanza grigia, che rappresenta una porzione internalizzata, dal punto di vista embriologico, della corteccia dell'insula. La porzione internalizzata di sostanza grigia prende il nome di **claustro**, mentre le due fascette di sostanza bianche, che separano il claustro dalle sostanze vicine, si chiamano **capsule.** *In generale, il termine capsula viene utilizzato per indicare una porzione di sostanza bianca.* In particolare, la capsula che si intercala tra il claustro e la corteccia dell'insula si chiama **capsula estrema,** mentre la capsula che si intercala tra il claustro e il nucleo lenticolare (struttura che si trova medialmente al claustro) si chiama **capsula esterna.** *Il claustro, anatomicamente, fa parte dei nuclei della base, ma funzionalmente non è implicato nei circuiti illustrati in questa lezione, perciò non verrà trattato.* Ricapitolando: nella figura 3, procedendo in senso latero-mediale, si trovano: il lobo dell'insula, la capsula estrema, il claustro e la capsula esterna. **Nucleo lenticolare** *La trattazione dei nuclei della base partirà da una struttura che si trova internamente alla capsula esterna, il nucleo lenticolare, il quale a sua volta è composto da più parti.* La struttura che si trova a destra dell'insula prende il nome di **nucleo lenticolare**, poiché assomiglia ad una lente; esso fa parte dei nuclei della base sia anatomicamente che funzionalmente. In particolare, il nucleo reticolare è scomponibile in: - Una parte più esterna e più scura, che prende il nome di **putamen**, il quale è estremamente importante perché è la stazione afferente di arrivo dei nuclei della base, per quanto riguarda il circuito motorio. Il putamen ha un'origine telencefalica ed è fuso, dal punto di vista anatomico, nella sua parte anteriore con un altro nucleo chiamato **nucleo caudato**, il quale forma una parte delle pareti dei ventricoli laterali. *La fusione della parte anteriore del putamen con il nucleo caudato non è apprezzabile nella figura 3.* I due nuclei, nucleo caudato e putamen, sono entrambi di origine telencefalica e originano come un'unica massa di sostanza grigia. A mano a mano che si sviluppano la corteccia telencefalica e i relativi fasci di sostanza bianca, la sostanza bianca *(\*)*, che è proiettiva da e per il telencefalo, separa fisicamente il nucleo caudato dal putamen. Il nucleo caudato viene a trovarsi in posizione mediale superiormente al talamo, che non fa parte dei nuclei della base. Il talamo si trova inferiormente rispetto al nucleo caudato e rispetto al nucleo lenticolare. *(\*) La grossa struttura di sostanza bianca si chiama **capsula interna,** attraverso la quale passano dei fasci fondamentali.* - Una parte più interna, il **globo pallido**, così chiamato perché scarsamente colorato. Il globo pallido ha origine diencefalica, ovvero origina dalla seconda vescicola del tubo neurale. Il globo pallido è suddivisibile a sua volta in: - un **segmento esterno** o **laterale**, che si trova prospicente al putamen; - un **segmento interno** o **mediale**. **Nucleo subtalamico e sostanza nera del mesencefalo** Infine, per completare la trattazione dei nuclei delle base, bisogna considerare altre due strutture che si trovano al confine tra il diencefalo e il mesencefalo, ossia: - **Il nucleo subtalamico**, denominato così perché si trova sotto la porzione più laterale del talamo ed è di origine diencefalica. - **La sostanza nera del mesencefalo**, chiamata così perché appare parecchio scura, in quanto è una delle sorgenti principali di **dopamina**. Infatti, un prodotto di scarto del metabolismo della dopamina è la **melanina**, la quale conferisce questa colorazione particolarmente scura a tale zona di confine (sostanza nera del mesencefalo). A sua volta, la sostanza nera è suddivisibile in due porzioni: - **Parte reticolata della sostanza nera**, che rappresenta l'output del sistema, quindi è l'efferenza dei nuclei della base. - **Pars (o parte) compatta,** che è una zona pigmentata ed è la sede principale della produzione di dopamina. **Classificazione dei nuclei della base** Da un punto di vista anatomico i nuclei della base sono complessi, poiché hanno diverse origini: - Putamen (origine telencefalica); - Nucleo caudato (origine telencefalica); - Globus pallidus, suddiviso in un segmento esterno e un segmento interno (origine diencefalica); - Nucleo subtalamico (origine diencefalica); - Sostanza nera, suddivisa in una pars reticolata e in una pars compacta (origine mesencefalica). *Questa è una classificazione di tipo anatomo-funzionale, che il prof preferisce rispetto ad altre perché la ritiene più utile per poter affrontare studi futuri.* *Questa immagine è un disegno di una sezione coronale eseguita più anteriormente, rispetto a quella della figura 4. Si può notare come anche nell'adulto il nucleo caudato, che costituisce la parete laterale dei ventricoli laterali, si è fuso anteriormente con il putamen tramite la testa. Il nucleo caudato ha un andamento ricurvo a forma di C. Inoltre, si vedono anche tralci di sostanza grigia, intervallati dal passaggio delle fibre della capsula interna. Questo grande sistema di fibre verrà trattato in dettaglio a breve.* *Questa immagine rappresenta una ricostruzione tridimensionale del nucleo lenticolare (ossia la struttura sezionata coronalmente nelle altre immagini), che è composto dal putamen esternamente. In particolare, la parte azzurra rappresenta la superficie laterale del putamen. Si può notare come il putamen sia fuso anteriormente con il nucleo caudato. Il nucleo caudato ha questo aspetto ricurvo, che entra nella costituzione delle pareti dei ventricoli laterali e fondamentalmente distinguiamo: una testa, un corpo e una coda. La testa e il corpo entrano a costituire la parete laterale rispettivamente del corno frontale e della posizione centrale del ventricolo laterale, mentre la coda, che è assottigliata, entra a formare la volta del corno temporale (o corno inferiore) dei ventricoli laterali. Anteriormente la coda è fusa con **l'amigdala**, trattata nella lezione delle vie olfattive, verrà ripresa nella trattazione del sistema limbico. Funzionalmente, il fatto che la coda del nucleo caudato sia fuso con l'amigdala non ha alcun significato. L'immagine ci fa anche capire come la capsula interna, con i suoi grandi fasci proiettivi ascendenti e discendenti, stacchi letteralmente il nucleo lenticolare rispetto al nucleo caudato. In tal modo, questi due strutture rimangono fuse solo anteriormente.* *Questa immagine rappresenta una sezione trasversa dei nuclei della base, in particolare mostra i rapporti con la capsula interna. In essa è possibile individuare la testa del nucleo caudato, il polo anteriore (in alto) e il polo occipitale (in basso) degli emisferi cerebrali. Inoltre, si può notare come la capsula interna presenta una serie di porzioni: il **braccio anteriore della capsula interna**, che separa la testa del nucleo caudato, e si trova medialmente rispetto al nucleo lenticolare (formato da putamen e globo pallido). Inoltre, è possibile apprezzare: la corteccia dell'insula a sinistra del globo pallido (in mezzo a queste due strutture c'è il claustro), le due capsule estrema ed esterna e la capsula interna. In particolare, la capsula interna ha un braccio anteriore, un ginocchio, dove cambia angolazione, e un braccio posteriore, che viene a separare il nucleo lenticolare esternamente dal talamo medialmente ed internamente. **Bisogna ricordare che il nucleo lenticolare è sempre esterno rispetto alla capsula interna.** Quindi la capsula interna forma un angolo ottuso, se lo si considera aperto verso l'esterno, con un braccio anteriore, un ginocchio e un braccio posteriore. In realtà esistono anche altre due porzioni, ossia la **porzione retrolenticolare della capsula interna** (che si porta dietro al nucleo lenticolare e contiene la **radiazione ottica**) e la **porzione sottolenticolare** (nell'immagine non è apprezzabile, perché passa al di sotto del nucleo lenticolare e conterrà la **radiazione acustica**). È necessario conoscere i rapporti reciproci tra i nuclei della base e le capsule, in particolar modo quella interna.*  *Sezione trasversa dei nuclei della base, che mostra i rapporti tra putamen e nucleo caudato (neostriato). Si individuano ancora una volta: braccio anteriore, ginocchio, braccio posteriore, nucleo lenticolare. L'immagine enfatizza il putamen esternamente; in essa si vedono anche i due segmenti del globo pallido. Infine, è possibile apprezzare come il putamen sia fuso alla testa del nucleo caudato.* **Le lesioni dei nuclei della base** È importante conoscere in dettaglio i nuclei della base perché le patologie a loro carico hanno un impatto clinico notevole e purtroppo non sono del tutto infrequenti, anche le patologie più rare tra di esse hanno una certa frequenza. La patologia più frequente è il morbo di Parkinson. Le lesioni dei nuclei della base comportano quindi: - Disturbi del movimento (**discinesie**) di notevole impatto clinico e di difficile gestione clinica; - disturbi neurologici e psichiatrici, spesso ad insorgenza tardiva, che si associano ai disturbi del movimento col tempo. Essi portano fino alla perdita delle funzioni cognitive. Tali disturbi dimostrano come i nuclei della base, oltre ad aver un ruolo fondamentale nel controllo del movimento, abbiano anche un notevole impatto sulle funzioni intellettive superiori. **Corpo striato** *Il nucleo caudato e il putamen hanno origine telencefalica e insieme vengono definiti **corpo striato.** La striatura è data da una disposizione particolare della sostanza grigia all'interno di questi due nuclei, che sono fusi anteriormente. Il nucleo lenticolare (o anche lentiforme) è un'entità anatomica formata dal putamen esternamente, dal globo pallido segmento esterno e dal globo pallido segmento interno. Vi è poi il nucleo subtalamico che si definisce anche come nucleo subtalamico di Lewis e la substantia nigra che si divide in past compacta e pars reticulata. Un sinonimo di globo pallido è semplicemente pallido. Dal punto di vista funzionale, la pars reticulata e il segmento interno del globo pallido rappresentano l'output del sistema.* **Striato ventrale** Esiste poi il cosiddetto **striato ventrale**, che è formato dalle porzioni più ventrali o meglio ventro-mediali del corpo striato (nucleo caudato e putamen) e dal **nucleo accumbens** *(importante per i meccanismi di rinforzo, che verranno affrontati in neurofisiologia).* Dunque, il striato ventrale è importante per i meccanismi di rinforzo, ossia la capacità che ha il nostro cervello di auto-motivarsi, auto-gratificarsi o auto-denigrarsi. **Relazioni tra nuclei della base** **Nuclei afferenti** I nuclei afferenti fungono da input del sistema, ossia ricevono le afferenze; essi sono: il **nucleo caudato** e **putamen** *(vi sarebbe anche il nucleo accumbens, ma verrà trattato in fisiologia*). **Nuclei efferenti** I nuclei efferenti rappresentano l'output del sistema e sono: il **segmento interno più mediale del globo pallido** e la **pars reticolata della sostanza nera**. Queste strutture proiettano al talamo, il quale riproietterà alla corteccia. **Nuclei intrinseci** Ci sono altri nuclei importantissimi, ossia il **segmento esterno del globo pallido**, il **nucleo subtalamico** e la **pars compacta della sostanza nera** che sono implicati esclusivamente nei circuiti intrinseci dei nuclei della base, cioè che regolano e modulano quella che viene definita come **via diretta.** *Tra questi nuclei vi sarebbe anche l'area tegmentale ventrale, ma è d'interesse specialistico.* **Circuiti fondamentali dei nuclei della base** I nuclei della base fanno parte di un grande sistema riverberante, ovvero un sistema i cui impulsi nascono da varie **aree della corteccia telencefalica** e vengono veicolati tramite le **capsule esterna** e **interna** al **putamen** e al **nucleo caudato**. *Interessano particolarmente le afferenze al putamen*. Le fibre che dalla corteccia vanno ai nuclei della base si chiamano **corticostriate,** perché l'insieme di putamen e nucleo caudato viene definito corpo striato. Bisogna ricordare che **il putamen è coinvolto nel controllo del movimento volontario, mentre il nucleo caudato è implicato in altri circuiti, prevalentemente limbici e cognitivi.** In particolare, tra i quattro circuiti esistenti il più importante è il **circuito motorio scheletrico**, quindi le afferenze che dalla corteccia vanno al putamen. A sua volta i nuclei della base sono in collegamento tra di loro e tramite l'output del sistema, che è rappresentato dalla pars reticolata della sostanza nera e dal segmento interno del globo pallido, trasmettono al talamo. Esistono, inoltre, un paio di nuclei a ritrasmissione specifica, che ricevono queste efferenze dei nuclei della base e che li trasmetteranno alla corteccia, a dare più piccole rispetto a quelle che dalla corteccia inviano afferenze ai nuclei della base stessi. Si tratta, quindi, di un grande circuito riverberante, che parte dalla corteccia e torna alla corteccia e che si è sviluppato per il controllo e l'automatizzazione del movimento. In questo modo, dopo aver imparato un'attività motoria, le volte seguenti non si deve fare lo stesso sforzo attentivo e cognitivo, che si deve fare la prima volta che ci si cimenta in una nuova attività motoria. **Aspetti importanti dei circuiti dei nuclei della base** I circuiti riverberanti tra la corteccia e i nuclei della base del talamo hanno tre aspetti importanti: 1. Le loro afferenze originano da aree corticali accomunate da funzioni simili. In particolare, vedremo come nel circuito motorio scheletrico le afferenze originano dalle aree motorie del lobo frontale e dalle aree somatosensitive del lobo parietale. Si tratta, quindi, di aree affini, in quanto anche le afferenze somatosensitive hanno a che fare non solo col il destare le sensazioni corporee, ma anche con il controllare il movimento. Questo aspetto vale per tutti e quattro i circuiti. 2. Le fibre corticostriatali percorrono la capsula esterna e la capsula interna, giungendo fino a dei nuclei specifici della base, che sono distinti. il putamen è implicato nel controllo del movimento volontario e le patologie a carico del putamen ci interessano particolarmente, in quanto sono le più frequenti. Le patologie a carico del nucleo caudato, invece, comportano alterazioni degli altri circuiti (cognitivi e limbici) e generalmente sono secondarie. Dunque, il primo ad essere lesionato è il putamen, mentre il nucleo caudato è lesionato in maniera in secondaria, almeno nelle patologie neurodegenerative. 3. Il talamo rappresenta una stazione obbligata, anche nel caso del controllo motorio da parte dei nuclei della base. I nuclei talamici riproiettano in maniera specifica ad aree precise, soprattutto del lobo frontale sia per quanto riguarda i circuiti motori sia i circuiti limbici e quelli cognitivi. Il lobo frontale, nelle sue varie circonvoluzioni, è il target dei nuclei della base. **I quattro circuiti principali** 1. **Circuito motorio scheletrico** (*il più importante dal punto di vista clinico):* nelle malattie neurodegenerative la clinica per prima si manifesta con alterazioni a carico di questo circuito; 2. **Circuito oculomotore** *(imparentato con il precedente)*: i nuclei della base sono anche implicati nell'automazione dei movimenti dell'oculomozione. 3. **Circuito della corteccia prefontale** (cognitivo/esecutivo-associativo): in questo caso, le patologie causano il deterioramento di alcune delle funzioni mentali superiori, perché diventa malfunzionante la corteccia prefontale, che è una corteccia associativa; 4. **Circuito limbico**: importante per il controllo della parte motivazionale ed emozionale del nostro cervello. *Il circuito della corteccia prefrontale e il circuito limbico vengono compromessi generalmente in una fase più tardiva delle patologie dei nuclei della base.* **Circuito motorio scheletrico.** Il circuito motorio scheletrico serve per controllare e per automatizzare alcuni dei movimenti a carico della muscolatura di tronco, arti e volto. Esistono varie aree della corteccia cerebrale da cui partono delle proiezioni corticostriatali e queste sono ampie aree motorie del lobo frontale: - **Area motrice primaria;** - **Aree premotorie:** suddivise in **area motrice supplementare** (si trova sulla superficie mediale del lobo frontale) e in **area premotoria laterale**; - **Area somatosensitiva primaria.** Tutte queste fibre rappresentano le proiezioni corticostriatali, che giungono per la capsula esterna e per la capsula interna al putamen. Il putamen ha delle **proiezioni striatopallidali (GPi)** e delle **proiezioni striatonigrali (SNr)**, quindi gli assoni del putamen si portano al segmento interno del globo pallido e alla pars reticulata della sostanza nera. A loro volta questi due nuclei (GPi e SNr), che rappresentano la parte efferente dei nuclei della base, inviano delle proiezioni verso il talamo, che si chiameranno **proiezioni pallidotalamiche** o **nigrotalamiche.** Queste proiezioni pallidotalamiche o nigrotalamiche giungono a due nuclei del talamo, ossia il **nucleo ventrale anteriore** e una piccola parte chiamata **parte (pars) orale o anteriore** del **nucleo ventrale laterale**, che nella sua parte preponderante le afferenze dal cervelletto, quindi non si ha commistione di fibre nei nuclei talamici per quanto riguarda le afferenze dal cervelletto dei nuclei della base. A loro volta, i nuclei del talamo riproiettano solamente alle aree motorie. Dunque, il bersaglio corticale è più limitato rispetto a tutte le aree che avevano inviato fibre al putamen, perché il bersaglio del nucleo ventrale anteriore e di parte del nucleo ventrale laterale sono soprattutto le aree premotorie (in piccola parte l'area motrice primaria, in gran parte le aree premotorie), che sono implicate nella pianificazione e nell'innesco del movimento. Visto che è un sistema che serve per automatizzare i movimenti, è sufficiente che venga informata quella parte del lobo frontale che contiene gli schemi motori, che serve per controllare e iniziare la sequenza dei movimenti. **Circuito oculomotore** Il circuito oculomotore serve per il controllo dei movimenti saccadici o volontari degli occhi. Ci sono due aree implicate a livello dei lobi frontali nel controllo dei saccadici, cioè i cosiddetti **campi oculari frontali** (si trovano nella circonvoluzione frontale media, antistante alla rappresentazione degli occhi e del volto della corteccia motrice primaria) e vi è anche in questo caso un'area somatosensitiva, vale a dire la **corteccia parietale posteriore**. In questo caso, le fibre corticostriatali vanno al corpo del nucleo caudato e non hanno a che fare con il putamen. Il corpo del nucleo caudato invia fibre striatopallidali e striatonigrali alla pars reticolata della sostanza nigra e al segmento interno del globo pallido). Questi nuclei inviano fibre nigrotalamiche e pallidotalamiche a due nuclei: **nucleo ventrale anteriore** e **nucleo MD** (nucleo mediale dorsale), esso è implicato nei circuiti del sistema limbico e fa parte del gruppo dei nuclei mediali del talamo. A loro volta questi due nuclei ritrasmettono, in maniera più selettiva rispetto alle fibre di provenienze corticale, alle aree motorie. Si tratta di nuovo di un circuito riverberante per l'automatizzazione dei movimenti volontari degli occhi. **Circuito della corteccia prefrontale** Il circuito della corteccia prefrontale è implicato in circuiti cognitivi piuttosto complessi, conosciuti solo in parte. *(motivo per il cui il prof non ritiene opportuno soffermarsi molto su tale circuito)*. Sono implicate le cosiddette aree prefrontali della corteccia. Oltre a dare significato motorio, come l'area premotoria e la corteccia parietale posteriore, che ha significato somatosensitivo. *(frase poco chiara: sono state riportate esattamente le parole pronunciate dal prof).* Le proiezioni corticostriatali riguardano la testa, cioè la parte più anteriore del nucleo caudato, che generalmente si deteriora solo nelle fasi terminali delle fasi neurodegenerative dello striato. I nuclei efferenti di uscita sono gli stessi degli altri circuiti e proiettano ai nuclei talamici (ventrale anteriore e dorsale mediale) che a loro volta ritrasmettono prevalentemente all'area prefontale. In alcune psicosi maggiori (come le sindromi depressive) sembra che ci sia anche la compromissione di questo circuito. Infatti, nei depressi gravi si ha una povertà di movimento e una difficoltà a mettersi in moto, legata al fatto che la corteccia prefrontale è a sua volta in grado di condizionare le aree premotorie, quelle in cui risiedono gli schemi motori. **Circuito limbico** Questo circuito rende conto di uno dei tratti caratteristici, anche se tardivi del morbo di Parkinson, ossia la perdita di affettività nei pazienti affetti. Le strutture del lobo limbico, soprattutto la formazione dell'ippocampo e la parte anteriore del giro del cingolo, proiettano allo **striato ventrale**, che a sua volta proietta ai nuclei efferenti e anche in questo caso si ha il coinvolgimento di nuclei talamici, infine si ha la riproiezione alle parti anteriori del giro del cingolo. *Il circuito limbico e il circuito della corteccia prefrontale non vanno saputi in dettaglio.* **Via diretta e via indiretta** *Questo argomento non verrà affrontato nel dettaglio, in quanto è di interesse neurofisiologico.* Si tratta di circuiti complessi che si basano su molteplici interazioni di tipo eccitatorio ed inibitorio. Tutti questi complessi circuiti inibitori ed eccitatori della base hanno come esito la modulazione dell'attività del talamo nei confronti dell'eccitazione corticale. Esistono due grandi vie, con ripercussioni cliniche differenti a seconda di quale tra le due vie venga compromessa, per quanto riguarda il circuito motorio scheletrico e prendono il nome di: - **Via diretta:** è la più rapida che dalla corteccia tramite i nuclei afferenti ed efferenti, con l'intermediazione del talamo, si portano a riverberare verso la corteccia cerebrale; - **Via indiretta:** è un circuito interno dei nuclei della base e prevede l'intervento del segmento esterno del globo pallido e del nucleo subtalamico di Lewis. Tale via ha la funzione di controllare il movimento ed inibire dei movimenti involontari, che non siamo in grado di controllare. Inoltre, insieme a questa via indiretta (che è un circuito inibitorio) è presente a bilanciare il sistema, **il circuito dopaminergico** (che clinicamente ha più rilevanza, perché la patologia più diffusa è il morbo di Parkinson), che rappresenta un circuito di feedback positivo, cioè di rafforzamento della via diretta. Tramite il rilascio di dopamina dalla parte della past compacta della sostanza nigra, la dopamina, agendo su due diversi recettori (**recettori D1 e recettori D2)** che sono presenti a livello del putamen, è in grado di eccitare la via diretta, facilitando il movimento, e inibire, interagendo con il recettore D2 della dopamina la via indiretta. **Circuito dopaminergico** Il circuito dopaminergico si basa sul fatto che la dopamina rilasciata nel putamen agisce su due tipi di recettori diversi, che sono presenti su popolazioni diverse del putamen stesso. In particolare, quando la dopamina interagisce col recettore D1 facilita il movimento e quindi rafforza la via diretta. Inoltre, la dopamina facilita l'esecuzione dei movimenti anche interagendo con i recettori dopaminergici D2, che sono inibitori e che si trovano sulla via indiretta. Esistono molti altri recettori (D3, D4) e la loro importanza è fondamentale in medicina, soprattutto in neurologia e psichiatria, poiché alcune delle psicosi maggiori (schizofrenia, sindromi maniacodepressive) prevedono un aumento di rilascio di dopamina a livello cerebrale e non a livello del circuito motorio, ma in altre parti del cervello. Si sta cercando nella ricerca farmacologica di rendere molti farmaci antipsicotici e antidopaminergici sempre più selettivi per i recettori D3-D4, che sono quelli più rappresentati nelle vie alterate dei circuiti mesolimbici, perché un effetto collaterale di questi farmaci se assunti cronicamente è quella di provocare sindromi simil-parkinsoniane. Soprattutto i vecchi farmaci, che non avevano il giusto grado d selettività, andavano ad interferire con i recettori D1 e D2 e avevano come effetto collaterale i circuiti intrinseci della base e quindi una riduzione del movimento. *Vengono fatte ora delle considerazioni conclusive di natura clinica* **Sostanza nera** La sostanza nera è formata da due porzioni distinte: 1. **Pars reticulata:** essa appartiene ai nuclei efferenti, proietta al talamo e al tronco encefalico e rappresenta col globo pallido segmento interno l'output del sistema. 2. **Pars compacta:** essa appartiene ai nuclei intrinseci, contiene neuroni dopaminergici i cui assoni formano il fascio nigrostriatale ed è la sorgente di dopamina che entra nella costituzione di questo circuito dopaminergici, che forma il fascio nigrostriatale (circuito interno con il putamen). **Patologie relative ai nuclei della base** Le patologie relative ai nuclei della base si chiamano nel complesso **discinesie** (termine generico che significa "alterazioni del movimento volontario"). Queste discinesie possono essere di due tipologie, infatti, esse si presentano o con un aumento della quantità dei movimenti o con una povertà dei movimenti stessi. Si possono, dunque, avere dei disturbi **ipercinetici,** che hanno come substrato anatomico il fatto che la via diretta è iperattiva, quindi il talamo induce il rilascio di glutammina in maniera inappropriata a livello della corteccia premotoria e questo comporta **ipercinesie.** Le ipercinesie sono di due tipi: 1. **Corea o malattia di Huntington:** malattia a base genetica dominante che ha un suo fenotipo nell'età adulta, perciò si manifesta spesso quando gli individui affetti hanno già avuto figli. È mortale e in media porta a morte nel giro di 15-20 anni. Essa si manifesta come una sorta di danza grottesca (infatti corea in greco significa danza) dovuta alla perdita progressiva di interneuroni inibitori nel putamen e quindi ciò comporta un aumento inappropriato della via diretta, con questi movimenti lenti e grotteschi. Dunque, tale patologia fa capire come sia importante non solo l'eccitazione che il talamo ha sulla corteccia, ma anche il controllo inibitorio da parte dei nuclei della base. 2. **Emiballismo (aumento dei movimenti incontrollati):** è la patologia che nella sua espressione clinica ha maggior difficoltà di controllo. Essa consiste nell'esecuzione di movimenti guizzanti, estremamente rapidi degli arti, soprattutto degli arti superiori, che il paziente non riesce a controllare. Questi movimenti son dovuti a lesioni del nucleo subtalamico, ovvero una lesione della via indiretta. Non è quindi una lesione del putamen e degli interneuroni inibitori del putamen, come nel caso della Corea di Huntington. Anche in questo caso, il talamo rilascia in maniera anomala impulsi eccitatori alla corteccia premotoria e ciò causa dei movimenti torsionali rapidi che mettono a rischio l'incolumità del paziente e di chi gli sta vicino. **Disturbi ipocinetici** **Morbo o malattia di Parkinson (la più frequente)** Tale patologia è dovuta ad una degenerazione progressiva, per motivi solo in parte compresi, della pars compacta della sostanza nera del mesencefalo. La malattia si manifesta quando la maggior parte dei neuroni e delle relative fibre nigrostriatali viene ad essere persa e distrutta. Tale malattia è un classico esempio che dimostra come tutti organi abbiano una grande riserva funzionale, che fa in modo che l'espressione clinica della patologia avenga in modo tradivo, quando ormai gran parte della funzione è stata persa. In questo caso, viene meno la proiezione nigrosrtiatale e quindi la povertà di rilascio di dopamina rende difficoltosa la via diretta, viene meno il feedback positivo e l'inibizione contestuale della via indiretta. Ciò comporta **disturbi ipocinetici.** I pazienti con morbo di Parkinson presentano una triade di segni clinici, che sono: - **Ipocinesia:** difficoltà ad eseguire ed iniziare movimenti, poiché si ha difficoltà da parte del talamo di innescare movimenti a livello delle aree premotorie; - **Tremore a riposo:** si distingue dal tremore intenzionale che si era visto essere una caratteristica della patologia cerebellare. In questo caso, il paziente ha un tremore a riposo caratteristico soprattutto degli arti superiori e delle mani. Si dice classicamente che i pazienti,affetti da tale patologia, "contino i soldi" o "facciano delle pillole", per indicare il loro tremore; - **Perdita dell'espressione mimica:** gli affetti assumono col tempo una facies inespressiva, che non è in grado di comunicare gli stati emotivi tramite la muscolatura mimica della nostra specie, come accade normalmente.