Funciones motoras del encéfalo

Introducción:

En relación al control motor del encéfalo, está implicado en, por ejemplo, funciones cardiovasculares, ingesta de comida y bebida, respiración, etc. También en el control motor de la musculatura esquelética.

Aparecen cuatro grandes regiones que participan: áreas motoras del tronco del encéfalo, cerebelo, corteza cerebral y núcleos de la base.

Áreas motoras del tronco del encéfalo:

Estructuralmente incluye:

–         Bulbo raquídeo.

–         Protuberancia y cerebelo

–         Mesencéfalo.

Desde un punto de vista microanatómico incluye:

–         Tronco del encéfalo: formación reticular del bulbo raquídeo, subnúcleos vestibulares, cerebelo, formación reticular ponto-mesencefálica (protuberancia) y núcleo rojo.

–         Ganglios de la base.

–         Corteza motora.

Visión sagital del encéfalo y sus lesiones:

–         F: Lesión espinal: afecta a los reflejos espinales.

–         E: Descerebración baja: lesión entre el bulbo raquídeo y protuberancia. Se mantendría operativo la médula espinal y el bulbo raquídeo. La musculatura extensora estaría contraída por lo que se conoce como rigidez de extensores.

–         D: Descerebración intercorticular: lesión entre los colículos inferiores y superiores. Es decir, por la parte media del mesencéfalo. Funciona la médula espinal, el bulbo raquídeo, la protuberancia y la porción caudal del mesencéfalo. La consecuencia es una rigidez de la musculatura extensora y flexora, predominando la acción extensora.

–         C: Descerebración alta: corte entre el mesencéfalo y el diencéfalo. Está activo la médula espinal, el bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo al completo. Ocurre una rigidez interrumpible que permite realizar acciones como andar o incorporarse.

–         B: Lesión animal hipotalámica: lesión entre el diencéfalo y el telencéfalo. El diencéfalo se añade a la lista de zonas activas en la lesión anterior. Se puede regular la temperatura, el equilibrio hidrostático (beber) y la ingesta de alimentos. Aparece un desorden motor conocido como cuadro de falsa rabia. No hay una respuesta motora adecuada a los sentimientos, ejemplo: al acariciarlo gruñe.

–         A: Lesión animal descorticado: lesión que elimina la corteza. Es una lesión por debajo de la corteza, siendo ésta lo único que no está operativo. Se producen alteraciones de la memoria. No se pueden hacer actos motores que impliquen destrezas (manual) ni gesticulación facial.

El encéfalo participa en los actos motores a través de distintas estructuras. Esa información es trasladada a la médula espinal por distintos tractos o vías.

Tractos esenciales:

–         Tracto vestíbulo-espinal: vienen de los núcleos vestibulares y participa de la actividad tónica en los músculos antigravitatorios.

–         Tracto retículo espinal: participan en el programa de la locomoción y otros reflejos encefálicos. Contribuyen al tono motor antigravitatorio.

–         Tracto cortico-espinal y cortico-rubro-espinal: implicados en movimientos que conllevan destrezas o acciones motoras voluntarias.

Generación del tono muscular:

Mecanismos fisiológicos a través del cual el encéfalo actúa sobre la musculatura. Dos vías:

  1. Vía directa o acción directa. El encéfalo actúa sobre las motoneuronas alfa (Mn a) y se produce la contracción directa del músculo excitado.
  2. Vía indirecta. El encéfalo actúa sobre las motoneuronas gamma (Mn g) y esto activa a las fibras Ia del huso muscular. Se produce un reflejo miotático monosináptico que actúa sobre las Mn a homónimas que dan lugar a la contracción muscular.

Cerebelo:

Su nombre significa pequeño cerebro. Está en la porción dorsal de la protuberancia y se estima que contiene el 50% de las células del encéfalo. Sin él, se perciben las distintas sensaciones y actos motores. Se encarga de dar armonía o suavidad a los movimientos.

Morfología funcional:

El cerebelo está en la porción dorsal de la protuberancia y se estructura (en mamíferos) en un total de diez lóbulos.

Desde el punto de vista filogenético, aparecen:

–         Paleocerebelo: lóbulo X. Es el más antiguo y está encargado del equilibrio.

–         Aquicerebelo: del lóbulo I al VI junto con el VIII y el IX. Recibe la información propioceptiva.

–         Neocerebelo: lóbulo VII. Recibe información propioceptiva, visual y acústica. Es el último en aparecer en la evolución.

El la periferia de los lóbulos hay sustancia gris conocida como corteza cerebelosa. Hacia dentro está la sustancia blanca. Dentro de la sustancia blanca hay un conjunto de núcleo (grupos de neuronas) que se llaman núcleos profundos del cerebelo. Estos son la fuente de salida del cerebelo.

Vías cerebelosas:

Hay un total de doce. Se pueden dividir en vías de entrada o aferentes que traen información sensitiva sobre todo propioceptiva, también vestibular y en menor medida táctil, visual y acústica. También traen información sobre los actos motores a realizar.

Las vías eferentes o de salida son vías promotoras ya que regulan el acto motor.

Circuitos del cerebelo:

Estructura microscópica de la corteza cerebelosa:

La corteza se sitúa periféricamente y su estructura es en tres grandes láminas o capas. La más periférica se llama capa molecular:

  1. Capa molecular: Presenta axones ramificados con forma de T que proceden de células grana, forman fibras paralelas. También aparecen células en cesto y células estrelladas, además del árbol dendrítico de las células de Purkinje.
  2. Capa intermedia: es una capa de células de Purkinge. Aparecen sus somas dispuestos en fila y los cuerpos de las células de Golgi.
  3. Capa profunda: es una capa granulosa con cuerpos o somas de células grano.

Al cerebelo llegan dos tipos de fibras:

–         Fibras musgosas: cuya principal diana son las células grano. Proceden de diversos núcleos del tronco del encéfalo.

–         Fibras trepadoras: su axón se enreda en el árbol dendrítico de las células de Purkinje. Proceden del núcleo de la oliva.

Circuitos del cerebelo:

A)

B)

C)

–         De todas las células del cerebelo (de la corteza) sólo las células grano son excitatorias.

–         La corteza del cerebelo hace su acción sobre los núcleos profundos mediante las células de Purkinje (inhibidores).

–         La salida del cerebelo siempre es a través de las células situadas en los núcleos profundos.

El cerebelo como comparador:

No es esencial para la percepción sensorial. No es esencial para llevar a cabo movimientos motores. La función es dar armonía, suavidad y ajustas el movimiento. Para ello el cerebelo compara el acto motor que se desea hacer con la acción ya ejecutada y saca una señal que acomode el movimiento a lo deseado. Conoce que se quiere hacer (cerebro), ve lo que se ha hecho (músculos) y saca manda una señal para que se haga.

Cuando el movimiento real se aproxime al deseado, el sistema hace que se paren los músculos.

Efectos de la lesión del cerebelo:

–         Se desorganiza movimientos como mover la palma de la mano, flexionar el codo y levantar el hombro coordinadamente para coger algo.

–         Ataxia: no es capaz de compensar la fuerza a realizar. Se usa más tensión de la requerida.

–         Dismetría: alteración en la longitud o amplitud del movimiento.

Corteza motora:

Forma parte del telencéfalo o corteza. Se describió porque desde esta región se pueden evocar movimientos con estímulos de baja frecuencia. Se localiza en la región posterior del lóbulo frontal. Histológicamente hablando se caracteriza por estar organizada en láminas, en particular en seis capas.

La cortaza motora se divide en tres grandes regiones:

  1. La corteza motora primaria.
  2. La corteza motora suplementaria.
  3. La corteza premotora o secundaria.

A la corteza motora suplementaria y premotora se les asigna el papel de disparadores de una acción motora y de programar las características del acto motor. La información desde estas áreas es enviada a la corteza motora primaria para que de las órdenes precisas. Por ejemplo al ver a un perrito, se activan la corteza visual y la auditiva que mandan la información a la corteza motora suplementaria y a la promotora y estos van a la corteza primaria, que dicta órdenes. Se procesa la información sensorial y se activa la corteza motora.

En la corteza motora y en particular en la primaria, aparece la organización somatotópica. Hay un código de línea marcada. Regiones concretas de la corteza están vinculadas a regiones motoras del cuerpo. El mapa está distorsionado ya que ciertas áreas están más representadas que otras como las manos, la cara y la zona encargada de la fonación.

El sistema está organizado de forma columnar. Todas las células de una columna están vinculadas al movimiento de una parte.

Vías de salidas del sistema:

La corteza manda la información a las regiones subcorticales por dos vías:

  1. Vía piramidal o cortico-espinal: vía de acceso directo a la musculatura esquelética.
  2. Vía extrapiramidal: es indirecta y es el resultado de dos vías: cortico-rubro-espinal y cortico-retículo-espinal.

La lesión de la vía piramidal produce desordenes en la destreza manual.

Núcleos de la base:

Son una serie de ganglios que aparecen inmersos en la sustancia blanca y participan en la acción motora. Reciben información desde regiones del tronco del encéfalo. También desde la corteza (diversas áreas) y establecen con la corteza motora el bucle motor que se retroalimenta.

Las enfermedades más conocidas asociadas a los núcleos de la base son: el parkinson (no pueden mantener el tono y por lo tanto tiemblan) y el huntington.

Acerca de Tsalawaly

Licenciado en Biología por la Universidad de Sevilla. Máster en Comunicación Científica, Médica y Ambiental por la Universidad Pompeu Fabra. Presidente de la Asociación Cultural de Divulgación Científica Drosophila. Editor de la revista Boletín Drosophila. Ver todas las entradas de Tsalawaly

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