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CONTRIBUCIONES DEL CEREBELO Y LOS GANGLIOS BASALES AL CONTROL MOTOR GLOBAL FISIOLOGÍA I Funcionamiento motor normal CEREBELO GANGLIOS BASALES Coordinación temporal de las actividades motoras Paso suave y rápido entre movimientos musculares Regula la intensidad de la contracción muscular Planificar y controlar los patrones complejos de movimiento muscular Regular: • intensidades relativas de cada movimiento independiente • Dirección • ordenación de movimientos paralelosControla interacciones instantáneas entre agonistas y antagonistas EL CEREBELO Y SUS FUNCIONES MOTORAS ÁREA SILENTE Excitación eléctrica no origina sensación consciente y rara vez causa actividad motora EXTIRPACIÓN -> Movs corporales (carácter anormal) *No ocasiona parálisis de músculo Vital durante actividades musculares rápidas: ¿Cómo es que el cerebelo puede ser tan importante cuando carece de capacidad directa para producir contracción muscular? Ordena y ajusta las actividades motoras para que sigan las señales motoras dirigidas por la corteza cerebral motora y otras partes del encéfalo ACTUALIZADA CONTRASTA los movimientos reales descritos con los pretendidos por el S.M. PLANIFICA el movimiento una fracción de segundo antes mientras ejecuta el actual (suavemente al siguiente) APRENDE de sus errores (el circuito cerebeloso aprende a realizar otro más potente o más débil a la próx.) ÁREAS ANATÓMICAS Y FUNCIONALES DEL CEREBELO Dividido en 3 lóbulos x 2 profundas cisuras Lóbulo anterior Lóbulo posterior Lóbulo floculonodular Porción más antigua *Se desarrolló a la vez que el sistema vestibular + cerebelo Controla el equilibrio corporal Divisiones funcionales longitudinales de los lóbulos anterior y posterior VERMIS: Banda estrecha en el centro *Control de movs del tronco axial, cuello, hombros y caderas HEMISFERIOS CEREBELOSOS: A cada lado ZONA INTERMEDIA ZONA LATERAL Controlar las contracciones musculares en manos, pies y dedos Se suma a la corteza cerebral para la planificación general de las act. motoras secuenciales SIN ESTADESCOORDINACIÓN REPRESENTACIÓN TOPOGRÁFICA DEL CUERPO EN EL VERMIS Y EN LAS ZONAS INTERMEDIAS Porciones axiales Vermis Porciones faciales y de las extremidades Zonas intermedias Señales nerviosas aferentes Porciones laterales No poseen una representación topográfica del cuerpo Circuito neuronal del cerebelo Corteza cerebelosa humana Gran lámina plegada 17 cm de ancho x 120 de largo Pliegues orientados: transversal Láminas Profundidad de la masa plegada NÚCLEOS PROFUNDOS DEL CEREBELO VÍAS DE ENTRADA AL CEREBELO Vías aferentes desde otras porciones del encéfalo VÍA CORTICOPONTOCEREBELOSA Originada: • Cortezas cerebrales motora y premotora • Corteza cerebral somatosensitiva Pasa por: Núcleos de la protuberancia y los fascículos pontocerebelosos para llegar a las divs laterales de los hemisferios cerebelosos en el lado del encéfalo opuesto a las áreas corticales. Otros fascículos aferentes importantes nacen a cada lado del tronco del encéfalo. C O N S TA N D E : • va: oliva inferior todas las porciones del cerebelo • se excita: oliva, por las fibras procedentes de la corteza cerebral motora, ganglios basales, extensas regiones de la formación reticular y la médula espinal 1.Un amplio fascículo olivocerebelo so • Origen: • aparato vestibular • núcleos vestibulares del tronco del encéfalo • lóbulo floculonodular • el núcleo del fastigio del cerebelo 2.Fibras vestibulocere belosas • Nacen: Diversas porciones de la formación reticular en el tronco del encéfalo • Finalizan: vermis. 3.Fibras reticulocerebe losas Vías aferentes desde la periferia 2 MÁS RELEVANTES: Entra: en el cerebelo a través del pedículo cerebeloso inferior Termina: vermis y en las zonas cerebelosas intermedias Penetra: en el pedículo cerebeloso superior Acaba: a ambos lados del cerebelo Proceden: • Husos musculares • Órganos tendinosos del Golgi (menor proporción) • Receptores táctiles de la piel • Receptores articulares Informan al cerebelo sobre el estado en cada momento de: 1. Contracción muscular 2. Grado de tensión en los tendones musculares 3. Posición y la velocidad de las diversas partes del cuerpo 4. Fuerzas que actúan sobre las superficies corporales Reciben menos información Se activan señales motoras que llegan a las astas anteriores de la médula espinal desde: 1. Encéfalo a través de los fascículos corticoespinal y rubroespinal 2. Generadores de patrones motores en la propia médula. Dicha retroalimetación COPIA DE EFERENCIA DEL MOTOR EN EL ASTA ANTERIOR Vías espinocerebelosas Transmiten impulsos a una velocidad de 120 m/s La más alta entre todas las vías del S.N.C Importante para la comunicación instantánea al cerebelo de los cambios ocurridos en las acciones musculares periféricas También el cerebelo recibe impulsos desde la periferia por medio de: Las columnas dorsales de la médulas hasta los núcleos de las columnas dorsales en el bulbo raquídeo Esta estructura recibe contantemente información sobre los movs y la posición de todas las partes del cuerpo aún cuando opera a un nivel subconsciente. SEÑALES DE SALIDA DESDE EL CEREBELO Dentro de la masa cerebelosa a cada lado hay 3 núcleos cerebelosos profundos: 1. Dentado 2. Interpuesto 3. Fastigio NÚCLEOS PROFUNDOS DEL CEREBELO Y VÍAS EFERENTES /interpuesto Una décima de segundo más tarde la corteza cerebelosa emite una señal de salida inhibidora núcleo profundo. Todas las señales de entrada acaban en los núcleos profundos : impulsos excitadores impulsos inhibidores Reciben señales desde 2 fuentes: 1. Corteza cerebelosa 2. Fascículos aferentes sensitivos profundos dirigidos al cerebelo Cada vez que llega una señal de entrada al cerebelo se divide para seguir dos direcciones : 2. Hasta la zona correspondiente n la zona cerebelosa que cubre a dicho núcleo 1. Directamente hacia uno de los núcleos cerebelosos profundos PRINCIPALES VÍAS EFERENTES Una vía que nace en las estructuras del vermis y a continuación atraviesa los núcleos del fastigio en su camino hacia las regiones bulbares y pontinas del tronco del encéfalo. Se asocia con: • Aparato del equilibrio • Núcleos vestibulares del tronco del encéfalo Controlar el equilibrio y vinculado a la formación reticular del tronco del encéfalo Regular las actitudes postulares del cuerpo CONSTA DE LOS SIGUIENTES COMPONENTES:1 Ayuda principalmente a controlar las contracciones recíprocas entre los músculos agonistas y antagonistas en las porciones periféricas, manos, dedos y pulgares ZONA INTERMEDIA DEL HEMISFERIO CEREBELOSO NÚCLEO INTERPUEST O NÚCLEO VENTROLATERAL NÚCLEO VENTROANTERIO R CORTEZA CEREBRAL Después va: Atraviesa: Hacia: Diversas estructuras talámicas de la línea media GANGLIOS BASALES NÚCLEO ROJO Formación reticular En la porción superior del tronco del encéfalo 2 3 CORTEZA CEREBELOSA (de la zona lateral del hemisferio cerebeloso) Comienza: NÚCLEO DENTADO NÚCLEO VENTROLATERAL NÚCLEO VENTROANTERIO R del tálamo CORTEZA CEREBRAL Finalmente: FUNCIÓN Contribución a la coordinación de las series de actividades motoras sucesivas puestas en marcha por la corteza cerebral UNIDAD FUNCIONAL DE LA CORTEZA CEREBELOSA: CÉLULA DE PURKINJE Y LA CÉLULA NUCLEAR PROFUNDA 30 millones de unidades funcionales idénticasentre sí CÉLULA DE PURKINJE: Muy grande TRES CAPAS PRINCIPALES DE LA CORTEZA CEREBELOSA: Molecular De las cels de Purkinje Granulosa NÚCLEOS PROFUNDOS Por debajo: Envían señales de salida hacia otras porciones del S.N CIRCUITO NEURONAL DE LA UNIDAD FUNCIONAL CÉLULA NUCLEAR PROFUNDA Salida a través Sometida a INFLUENCIAS: EXCITADORAS INHIBIDORAS emanan conexiones directas con fibras aferentes cerebelo desde el encéfalo o desde la periferia Procedente de la célula de Purkinje situada en la corteza cerebelosa Proyecciones aferentes de 2 clases: FIBRA TREPADORA FIBRA MUSGOSA Nacen Olivas inferiores del bulbo raquídeo Envía ramas células nucleares profundas 1X cada 5-10 células de Purkinje Siguen su camino las capas superficiales de la corteza cerebelosa Realizan 300 sinápsis con los somas y las dendritas de cada célula de Purkinje. 1 solo impulso suyo siempre generará un solo tipo peculiar de P.A prolongado (hasta 1 s) en cada C.P comienza con una descarga potente y va seguida de un reguero de descargas secundarias cada vez más débiles DESCARGA COMPLEJA Axones pequeños capa molecular 2 ramas en cada dirección. FIBRA MUSGOSA corresponden todas las demás fibras que entran en el cerebelo desde múltiples fuentes: Zona superior del encéfalo tronco del encéfalo médula espinal Dejan salir colaterales para excitar células nucleares profundas. Siguen capa granulosa de la cortezasinapsis con 100tos o miles de células de los granos llegan las dendritas de las células de Purkinje “DÉBIL” *Ha de estimularse una gran cantidad de veces para excitarla P.A Corta duración y - intenso Descarga Simple Otra células inhibidoras en el cerebelo • Células nucleares profundas • Células de los granos • Células de Purkinje Células en cesta Células estrelladas Inhibidoras con axones cortos Situadas: Capa molecular de la corteza cerebelosa entre las pequeñas fibras paralelas (estimuladoras) Envían axones perpendiculares fibras paralelas INHIBICIÓN LATERAL de las células de Purkinje adyacentes Señales de salida de encendido-apagado y apagado-encendido emitidas por el cerebelo CEREBELO Función típica : encendido músculos agonistas apagado antagonistas al comenzar un movimiento Suministrar señales rápidas Apagado agonistas Encendido Antagonistas al finalizar Las céulas de Purkinje <<aprenden >> a corregir los errores motores: importancia de las fibras trepadoras Los circuitos cerebelosos se adaptan durante el proceso “entrenamiento” CÉLULAS DE PURKINJE responden a las células de los granos Por las señales de las fibras trepadoras (desde el complejo olivar inferior) FIBRAS TREPADORAS Realizan un disparo/s provocando una despolarización en todo el árbol dendrítico de la célula de Purkinje. (en reposo) Una vez que se ha alcanzado la perfección las fibras ya no mandan <<error>> cerebelo Función del cerebelo en el control motor global VESTIBULOCEREBEL O ESPINOCEREBELO CEREBROCEREBELO En los 3 niveles siguientes: Estos movs se planifican con antelación hasta de décimas de segundo con respecto al mov verdadero CONCEPCIÓN DE LA >>IMAGEN MOTORA<< movimientos de las porciones distales planificar *Tronco *extremidades VESTIBULOCEREBEL O Controla el equilibrio entre las contracciones de los M. agonistas y antagonistas de: – Columna – Caderas – Hombros Durante las variaciones rápidas de la posición corporal • tronco del encéfalo • médula espinal o Equilibrio o movimientos posturales Principal problema para controlar el equilibrio CALCULA X ANTICIPADO CORRIGE X ADELANTADO ESPINOCEREBELOMovimiento de la zona intermedia de cada hemisferio cerebeloso • Corteza cerebral motora • núcleo rojo PLAN DE MOV. SECUENCIAL PRETENDIDOporciones periféricas del cuerpo (distales) Información de retroalimentación MOVIMIENTOS REALES RESULTANTES COMPARA C. Nucleares profundas (N. interpuesto) señales eferentes CORRECTORAS C.C.Motora a través de los N. de relevo del Tálamo Porción magnocelular (inferior) del N.R Origen: FASCÍCULO RUBROESÍNAL Permite movimientos coordinados y suaves en los m. agonistas y antagonistas de la parte distal de las extremidades 1 Tiene la característica básica de un sistema amortiguador EVITA MOVIMIENTO PENDULAR 2 Controla movimientos balísticos o sacádicos de los ojos 3 REALIZACIÓN DE DESPLAZAMIENTOS VOLUNTARIOS PERFECTAMENTE DISEÑADOS Cuando el cerebelo está dañado el brazo va a efectuar varios ciclos de oscilación hacia adelante y hacia atrás antes de cesar. TEMBLOR DE ACCIÓN O TEMBLOR INTENCIONAL Mov. Balísticos: Todo su desarrollo está planificado por anticipado y puesto en acción para recorrer una distancia específica y luego detenerse. Gran zona lateral del hemisferio cerebeloso para planificar, ordenar y sincronizar los movimientos complejos CEREBROCEREBELO Carece de una vía de entrada directa para la información procedente de las porciones periféricas del cuerpo Comunicación entre: ZONAS LATERALES CORTEZA CEREBRAL MOTORA NO SE DIRIGE A LA CORTEZA MOTORA PRIMARIA sino a las ÁREAS SOMATOSENSITIVAS PRIMARIAS Y DE ASOCIACIÓN Planificar y ejecutar patrones secuenciales complicados de movimiento (manos, dedos, hablar) Exige Comunicación directa con las porciones sensitivas y premotoras de la corteza cerebral REQUIERE: Comunicación bidireccional Ganglios basales Consiste en la cap. Para pasar con suavidad de un movimiento al siguiente según una sucesión ordenada 1 Función de sincronización Coordinación temporal de cada movimiento futuro Desaparición de la capacidad subconsciente para predecir la distancia a la que llegarán ciertas partes del cuerpo Incapacidad para determinar cuándo ha de comenzar el siguiente mov. FALLO EN LA PROGRESIÓN SUAVE DE LOS MOVS 2 Funciones predictivas extra motoras del cerebrocerebelo Contribuye a otros aspectos aparte de los movs del cuerpo: CEREBELO ENCÉFALO Predicen las velocidades de evolución de los fenómenos auditivos y visuales ÚTIL Interpretar las relaciones espaciotemporales rápidamente cambiantes que llegan en la información sensitiva 3 ANOMALÍAS CLÍNICAS DE CEREBELO DISMETRÍA Para provocar una disfunción grave la lesión debe afectar uno o más de los núcleos Síntomas más importantes de las enfermedades cerebelosas: Incapacidad para predecir la distancia a la que llegarán los movimientos ATAXIA Movimientos descoordinados DEPENDE DE: También puede obedecer las lesiones en los FASCÍCULOS ESPINOCEREBELOSOS HIPERMETRÍA Sin el cerebelo, una persona suele rebasar el punto en el que desea situar su mano o cualquier otra parte de su cuerpo en mov. Es una manifestación de la dismetría Problemas en la sucesión de movimientos DISDIADOCO -CINESIA Incapacidad de realizar movs alternantes rápidos Porque no consigue predecir en dónde van a estar las diversas partes del cuerpo mov siguiente comienza demasiado tarde o pronto DISARTRI A Fallo en la sucesión de movs Incapacidad de progresión en el habla TEMBLOR INTENCIONAL Incapacidad de amortiguar los actos motores Los movs tienden a oscilar a medida que se acercan al punto deseado O DE ACCIÓN NISTAGMO CEREBELOSO Temblor de los globos oculares Ocurrecuando se intenta fijar la vista sobre una escena situada a un lado de la cabeza Asociado a pérdida del equilibrio HIPOTONÍA Descenso del tono de la musculatura periférica Desaparición del N. dentado y el interpuesto GANGLIOS BASALES Y SUS FUNCIONES MOTORAS • Funciona vinculado con: – C. cerebral – Sist. De control motor corticoespinal Constituyen: SISTEMA MOTOR AUXILIAR Reciben la mayoría de sus señales aferentes desde la C.C y eferentes a la misma RELACIONES ANATÓMICAS A cada lado del encéfalo formados por: • Sust. Negra • N. subtalámico UBICACIÓN: Lateral y alrededor del tálamo Cápsula interna del cerebro Elementos más voluminosos: *N. caudado *Putamen Regiones internas de ambos hemisferios cerebrales CIRCUITO PRINCIPAL DEL SISTEMA DE LOS G.B Circuitos fundamentales: • PUTAMEN • CAUDALADO – Escritura de las letras del alfabeto – Cortar papel con tijeras – Fijar un clavo a martillazos – Encestar un balón – Dar un pase de fútbol – Lanzar una pelota de beisbol – Quitar tierra con una pala – La mayoría de las facetas de vocalización – Movs controlados de los ojos Cualquier otra acción que requiera cierta destreza (la mayoría subconscientes) Funciona vinculado al Sistema corticoespinal para controlar patrones complejos de la actividad motora: Sist. De control motor cortical Vías nerviosas 1 2 (Porción interna) 3 4 5 CIRCUITOS AUXILIARES Putamen para recorrer el globo pálido externo, subtálamo y la S. negra Finalmente regresan a la corteza motora a través del tálamo (Funciona con) [Origen: Putamen] FUNCIONAMIENTO ANORMAL EN EL CIRCUITO DEL PUTAMEN EL CIRCUITO DEL CAUDADO CONOCIMIENTO O COGNICIÓN Procesos de pensamiento del encéfalo, que emplean las señales sensitivas llegadas al cerebro + la información ya almacenada en la memoria Acciones motoras pensamientos generados en la mente NÚCLEO CAUDADO Responde rápida y adecuadamente sin pararse a reflexionar demasiado tiempo 1 2 3 4 5 Núcleos talámicos de relevo VELOCIDAD AMPLITUD Modificar la secuencia de los movimientos Graduar su intensidad Una persona puede escribir una letra: *rápida o lentamente *grande o pequeña Sea cual sea la opción los rasgos siguen siendo proporcionales En las personas con lesiones de los G.B, las actividades de ritmo y tamaño FUNCIONAN MAL O NO EXISTEN CORTEZA CEREBRAL CORTEZA PARIETAL POSTERIOR Lugar en donde asientan las coordenadas espaciales control motor de todas las partes del cuerpo y su entorno LESIONES Incapacidad de percibir objetos con precisión a través de mecanismos sensoriales temporal FUNCIONES DE LAS SUSTANCIAS NEUROTRANSMISORAS ESPECÍFICAS EN EL SISTEMA DE LOS GANGLIOS BASALES (origen) , S. negra Ganglios basales y otras partes del cerebro Para equilibrar la gran cantidad de inhibidoras (Porción compacta) S ÍN T O M A S Problemas de equilibrio y caídas Disfagia, trastornos del habla, trastornos en la marcha y fatiga CAG glutamina+huntingtina generan los síntomas NIVEL MEDULAR Reflejos de retirada que apartan el cuerpo de cualquier fuente de dolor Programación de patrones locales de movimiento Patrones complejos de los movs rítmicos : • Desplazamiento de un lado a otro de las extremidades al caminar Cumple 2 funciones: Mantenimiento del tono axial en el tronco (permanecer de pie) Modificación de grados del tono muscular (equilibrio) NIVEL DE LA CORTEZA MOTORA Suministra la mayoría de las señales motoras de activación a la médula espinal. Emite órdenes secuenciales y paralelas que ponen en marcha diversos patrones medulares de acción motora. Modifica la intensidad de los diferentes patrones o cambiar su ritmo. Médula espinal • Potencia el reflejo miotático Tronco del encéfalo • Los movs posturales del cuerpo rápidos (equilibrio) sean suaves y continuos Corteza cerebral • Funciones motoras auxiliares (fuerza de contracción), • Programa por anticipado, encendido-Cuando un músculo en contracción se encuentra con una carga inesperadamente pesada, enviará señales para reforzar potentemente el efecto de resistencia FUNCIONES ASOCIADAS A LOS GANGLIOS BASALES Contribuir a la planificación de numerosos patrones de movimiento paralelos y secuenciales que la mente ha de reunir para ejecutar una tarea intencionada 2 Ayudan a la corteza en la ejecución de patrones de movs subconscientes pero aprendidos 1 Los patrones motores que necesitan su participación incluyen: *Escribir las distintas letras del alfabeto *Lanzar una pelota *Mecanografiar Controlar las dimensiones en su ejecución: *Escribir en un tamaño pequeño o muy grande Actividad del pensamiento en el cerebro para facilitar enfrentarse a una situación nueva: *Respuesta inmediata ante atacante *Reacción secuencia frente a abrazo cariñoso
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