Neuroscientifically Challenged

I gangli della base sono un gruppo di strutture che si trovano nelle profondità degli emisferi cerebrali. Le strutture generalmente incluse nei gangli della base sono il caudato, il putamen e il globus pallidus nel cervello, la substantia nigra nel mesencefalo e il nucleo subtalamico nel diencefalo.

La parola basale si riferisce al fatto che i gangli basali si trovano vicino alla base del cervello. L’uso della parola gangli, tuttavia, è un po’ un termine improprio secondo le convenzioni contemporanee delle neuroscienze. Il termine ganglio è usato per descrivere un gruppo di neuroni, ma è tipicamente usato solo per riferirsi ai neuroni nel sistema nervoso periferico (cioè fuori dal cervello e dal midollo spinale). La parola nucleo è generalmente usata per descrivere gruppi di neuroni che si trovano nel sistema nervoso centrale. Quindi, i gangli della base potrebbero essere più accuratamente considerati nuclei.

Cosa sono i gangli della base e cosa fanno?

I nuclei separati dei gangli della base hanno tutti un ruolo importante nel cervello, ma sono anche interconnessi tra loro per formare una rete che si pensa sia coinvolta in una varietà di funzioni cognitive, emotive e di movimento. I gangli della base sono più noti, tuttavia, per il loro ruolo nel movimento.

I contributi dei gangli della base al movimento sono complessi e ancora non completamente compresi. Infatti, i gangli della base hanno probabilmente molteplici funzioni legate al movimento, che vanno dalla scelta di azioni che probabilmente porteranno a conseguenze positive all’evitare cose che potrebbero essere avverse. Ma i gangli della base sono più spesso legati all’inizio e all’esecuzione dei movimenti. Un’ipotesi popolare suggerisce che i gangli della base agiscono per facilitare i movimenti desiderati e inibire i movimenti indesiderati e/o concorrenti.

Per capire come questo potrebbe funzionare, pensate all’azione di allungare la mano per prendere una matita. In primo luogo, considerate ciò che sta accadendo nei momenti prima di allungare il braccio. Anche se potrebbe sembrare che ci sia poca attività legata al movimento in corso nel cervello a questo punto (perché siete seduti fermi), il vostro cervello è in realtà costantemente al lavoro per inibire i movimenti indesiderati (come muovere la mano involontariamente in aria o girare improvvisamente la testa da un lato). Si ipotizza che i gangli della base giochino un ruolo critico in questo tipo di inibizione del movimento, così come nel rilascio di tale inibizione quando si ha un movimento che si vuole fare (raggiungere la matita in questo caso).

Dopo l’inizio del movimento, è anche importante che i muscoli che contrasterebbero il movimento desiderato restino rilassati. Quando si estende il braccio per prendere la matita, per esempio, non si vuole che i muscoli che flettono il braccio (per spostarlo indietro verso il corpo) siano attivati allo stesso tempo. Si pensa che i gangli della base aiutino a inibire questi tipi di movimenti contraddittori, consentendo un movimento di raggiungimento che sia fluido e regolare.

La complessità di come l’attività dei gangli della base porti alla facilitazione del movimento è ancora poco chiara, ma un’ipotesi popolare (che chiamerò modello diretto/indiretto per ragioni che saranno chiarite di seguito) suggerisce che ci sono diversi percorsi nei gangli della base che promuovono e inibiscono il movimento, rispettivamente. Il modello diretto/indiretto è incentrato sulle connessioni che i gangli della base (in particolare il globus pallidus e la substantia nigra) formano con i neuroni del talamo. Questi neuroni talamici a loro volta proiettano alla corteccia motoria (un’area del cervello dove hanno origine molti movimenti volontari) e possono stimolare il movimento attraverso queste connessioni. I gangli della base, tuttavia, inibiscono continuamente i neuroni talamici, il che impedisce loro di comunicare con la corteccia motoria – inibendo il movimento nel processo.