Modulação do movimento pelos Núcleos da Base

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Modulação do Movimento 
Pelos Núcleos da Base 
Os núcleos da base são um conjunto de 
núcleos neurais que se localizam em áreas profundas 
dos hemisférios cerebrais. Esse conjunto é formado 
pelo: núcleo caudado, putâmen e globo pálido, 
substância negra (dividida em compacta e reticulada) 
e o núcleo subtalâmico; todo esse conjunto forma um 
circuito subcortical que liga a maioria das áreas do 
córtex cerebral com o conjunto de neurônios motores 
superiores do córtex motor primário, do córtex 
pré-motor e do TE, modulando a atividade dos 
neurônios motores ↑ (superiores). 
 
Núcleos da base 
Os núcleos da base são divididos em grupos: 
 
Corpo estriado​: é dividido em caudado e 
putâmen, sendo que são os locais de entrada dos NB, 
recebendo projeções de quase todas as áreas corticais 
(exceto o córtice visual primário e o auditivo 
primário) pela via corticoestriatal, bem como há 
também aferências do tálamo e TE (tronco encefál.). 
De maneira mais específica, o caudado recebe 
aferências dos córtices associativos multimodais e das 
áreas motoras do lobo frontal que controlam os 
movimentos dos olhos; já o putâmen, dos córtices 
sensoriais somáticos primário e secundário e do resto 
do córtex motor (áreas primárias e pré-motoras), no 
lobo parietal: dos córtices visuais secundários 
(extraestriados), e dos lobos occipital e temporal. 
Além disso, as principais aferências dopaminérgicas 
recebidas pelo corpo estriado são da parte compacta 
da substância negra, as quais modulam a aferência 
cortical. 
Essas estruturas apresentam os ​neurônios 
espinhosos médios (integram informações de diversas 
áreas do SNC), os quais têm muito ​pouca atividade 
espontânea (potencial interno próximo ao equilíbrio 
do K), sendo necessário receber muitas aferências 
excitatórias de neurônios corticais e negrais para 
ocorrer a despolarização. As sua projeções são 
GABAérgicas (inibitórias) encaminhadas para o 
pálido. 
OBS! ​Tais neurônios tornam-se mais ativos quando 
há ocorrência de movimento. Os neurônios do 
putâmen tendem a disparar em antecipação aos 
movimentos dos membros e do tronco, enquanto os 
neurônios do caudado disparam antes dos 
movimentos dos olhos 
 
 
Pálido​: contém o globo pálido (dividido em 
partes interna e externa) e a parte reticular da 
substância negra, que são as principais fontes de saída 
dos NB. Essas estruturas apresentam os mesmos tipos 
de neurônios e realizam funções similares. 
O pálido apresenta uma quantidade de cerca 
de 100x menos neurônios que o estriado. Logo, os 
espinhosos médios inervam cerca de 100 neurônios do 
pálido. Todavia, essa distribuição é desigual, pois os 
axônios individuais do corpo estriado fazem contatos 
esparsos com muitos neurônios palidais antes de 
fazerem um contato muito forte com os dendritos de 
um neurônio específico. Então, grupos de neurônios 
espinhosos médios exercem uma influência ampla, 
mas funcionalmente fraca, sobre muitos neurônios 
palidais, enquanto, ao mesmo tempo, influenciam de 
forma vigorosa um conjunto de neurônios do globo 
pálido ou da substância negra reticular. (conceito 
importante para entender a​ seleção focada​) 
As projeções do globo pálido surgem na sua 
divisão medial, chamada de segmento interno, e vão 
até os núcleos ventral lateral e ventral anterior lateral 
do tálamo, que por sua vez, projetam-se para 
diretamente para as áreas motoras do córtex cerebral. 
Já os axônios da parte reticular da substância negra 
fazem suas projeções para o colículo superior 
(comandam os mov. da cabeça e olhos), mas também 
há projeções da subs. negra → tálamo → campos 
visuais frontais do córtex pré-motor, bem como 
projeções para núcleos pedúnculos pontinos → 
formação reticular e núcleos vestibulares. 
Os neurônios eferentes do pálido são 
GABAérgicos (inibitórios); eles apresentam alto grau 
de atividade espontânea que tendem a prevenir 
movimentos indesejáveis mediante a inibição, de 
forma tônica, de neurônios do tálamo e do colículo 
superior. 
 
Integração dos núcleos da base 
Ao serem excitados pelo córtex cerebral na 
iminência de um movimento, os neurônios espinhosos 
médios inibitórios inibem os neurônios palidais 
(inibitórios), que deixam de inibir tonicamente os 
neurônios do tálamo e do colículo superior, que fazem 
a excitação dos neurônios motores do córtex cerebral 
para a movimentação. 
Já em um momento de ausência de 
movimentos corporais voluntários, os neurônios do 
pálido fornecem uma inibição tônica dos neurônios 
motores ↑ do tálamo (globo pálido) e dos colículos 
superiores (parte reticular da substância negra). 
 
Movimentação do corpo pelos NB (Alça motora) 
Quando as células do globo pálido interno são 
inibidas pela atividade dos neurônios espinhosos 
médios do putâmen, os neurônios talâmicos ficam 
desinibidos e podem intermediar sinais de outras 
fontes aos neurônios motores superiores do córtex. 
Essa desinibição é o que normalmente permite aos 
neurônios motores superiores o envio de comandos 
aos circuitos locais e aos neurônios motores inferiores 
que iniciam os movimentos. 
 
 
Movimento oculares pelos NB (Alça oculomotora) 
Os neurônios ↓ dos colículos superiores 
comandam os movimentos rápidos de orientação dos 
olhos (movimentos sacádicos). 
Quando os olhos estão fixando um alvo visual, 
esses neurônios motores ↓ estão inibidos, de modo 
tônico, pelas células da parte reticular, que estão 
ativas de maneira espontânea, prevenindo, assim, 
movimentos sacádicos indesejáveis. Logo antes do 
início de um movimento sacádico, a frequência de 
disparos dos neurônios da parte reticular se reduz pela 
inibição dos neurônios espinhosos médios do 
caudado, os quais, por sua vez, foram ativados pelo 
córtex. A ↓ da inibição dos colículos permite a 
geração de potenciais de ação que comandam os 
movimentos sacádicos. 
As áreas corticais que 
excitam os colículos superiores 
quando ele não está sendo 
inibido pela substância negra 
reticular é o campo visual 
frontal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBS! ​Os núcleos da base formam diferentes alças 
corticais, que estão relacionadas com o início do 
movimento, planejamento do movimento e até o 
comportamento/emocional do indivíduo; são elas: 
alça do movimento corpóreo, alça oculomotora, alça 
pré-frontal e alça límbica. O foco deste resumo foi a 
alça motora e oculomotora; as outras alças são 
parecidas, mas elas inervam diferentes regiões das 
mesmas estruturas citadas anteriormente. 
 
Circuitos internos do sistema núcleos da base 
A “via direta” dos NB é a já demonstrada 
neste resumo; existe uma “via indireta” entre os NB 
que reforça a supressão de movimentos inapropriados 
(aumenta o nível de inibição tônica). 
Nessa via indireta, a população de neurônios 
do segmento externo do globo pálido envia projeções 
tanto ao segmento interno como ao núcleo 
subtalâmico (recebe também projeções excitatórias 
dos neurônios do córtex cerebral). O núcleo 
subtalâmico, então, envia projeções excitatórias ao 
segmento interno do globo pálido e à substância negra 
reticular. 
Essa via modula as ações desnibitórias da 
direta - aumentando a influência inibitória dos NB. Os 
neurônios do núcleo subtalâmico são glutamatérgicos 
(excitatórios). Quandoessa via indireta está ativada 
por sinais corticais, os neurônios espinhosos médios 
do caudado disparam e inibem os neurônios 
GABAérgicos tonicamente ativos do globo pálido 
externo. Assim, as células subtalâmicas ficam + ativas 
(deixaram de ser inibidas), o que leva projeções 
excitatórias ao globo pálido interno e a substância 
negra reticular, que vão atuar mais frequentemente 
inibindo o tálamo e os colículos superiores. 
 
OBS! ​Vale lembrar que, por exemplo, em uma 
inibição, não ocorre o cessamento total das 
despolarizações daquela atividade tônica, apenas uma 
↓. 
 
Essa interação antagônica é chamada de 
seleção focada​. Esse conceito determina que as vias 
direta e indireta estão organizadas funcionalmente em 
um modelo centro-periferia principalmente na questão 
do globo pálido interno. 
Nesse caso, a via direta controla difusamente a 
periferia do globo pálido interno, enquanto faz fortes 
conexões com a região central dessa estrutura. Já a via 
indireta (aferências excitatórias dos núcleos 
subtalâmicos) está distribuída por todo o segmento do 
globo pálido interno, proporcionando um meio para a 
via indireta influenciar um conjunto de unidades 
funcionais “periféricas” muito mais amplo. Dessa 
forma, quando os sinais corticais são recebidos são 
recebidos ocorre: 
● pela via ​direta​: inibição difusa da região periférica 
do globo pálido interno e inibição forte na região 
central do globo pálido interno 
● pela via ​indireta​: excitação mediana de todo o 
globo pálido interno, mas, como a região central 
está sendo fortemente inibida pela via direta, 
apenas a região mais periférica do globo pálido 
interno fica mais propensa a inibir uma certa região 
do tálamo; ocorrendo, então, apenas ativação de 
programas motores pretendidos do tálamo (e não 
todo o tálamo, como ocorreria se não houve a via 
indireta). 
OBS! ​Diferentemente da via direta, a substância 
negra compacta na via indireta é inibitória. 
Organização funcional centro-periferia das vias direta e indireta. 
A integração das aferências corticais pelo corpo estriado leva à 
ativação das vias direta e indireta. Com a ativação da via 
indireta, os neurônios de uma região “periférica” do globo pálido 
interno são controlados por aferências excitatórias do núcleo 
subtalâmico. Isso reforça a supressão de um amplo conjunto de 
programas motores antagônicos. Ao mesmo tempo, a ativação da 
via direta leva à inibição focal de um grupo de neurônios mais 
restrito (“centro”) do globo pálido interno; isso resulta, por sua 
vez, na desinibição (seta maior debaixo) do complexo VA/VL e 
na expressão do programa motor pretendido. 
 
Dopamina no circuitos dos NB 
Um outro circuito dos NB envolve as células 
dopaminérgicas da parte compacta da substância 
negra. Os neurônios espinhosos médios do corpo 
estriado projetam fibras à região compacta da 
substância negra, que por sua vez, envia fibras 
dopaminérgicas de volta aos mesmos neurônios, pela 
via nigroestriatal. 
Essas projeções da substância negra compacta 
podem ser excitatórias ou inibitórias, fator que vai 
depender do receptor dopaminérgico (D1 ou D2) 
presente nos neurônios espinhosos médios. As 
proteínas D são associadas à proteína G, sendo que a 
D1 é associada à G​s (causam eferências excitatórias), 
enquanto os D2 à G​i​ (causam eferências inibitórias). 
A proteína D1 está relacionada à via direta dos 
NB, sendo que ela reforça a atividade inibitória do 
corpo estriado (no final do circuito vai favorecer o 
movimento do corpo); já a D2 está relacionado com a 
via indireta, sendo que ela ↓ a atividade inibitória do 
estriado em cima do globo pálido externo (no final do 
circuito vai favorecer o movimento). 
 
Patologias dos núcleos da base 
Como os NB modulam a frequência de disparo 
do tálamo e dos colículos superiores, as patologias 
envolvendo os NB podem ser de dois tipos: 
● Hipercinéticas: ex doença de huntington 
● Hipocinética: ex doença de parkinson 
 
Doença de parkinson 
Nessa doença, ocorre a degeneração da 
Substância negra (50-60% das células). Logo, ocorre 
perdas das influências relacionadas às proteínas D1 
(+) e D2 (-); então, como a atividade da via 
nigroestriatal levava ao favorecimento do movimento 
(↓ as projeções do tálamo ao córtex motor), ocorre 
uma ↓ da movimentação/coordenação do movimento 
do indivíduo acometido. 
Uma forma de diminuir os efeitos do 
parkinson são terapias cirúrgicas, onde é feita lesões 
no globo pálido interno, o qual ↓ a sua atividade 
inibitória sobre o tálamo; outra forma também é 
lesionar os núcleos subtalâmicos, que deixam de 
potencializar a atividade inibitória do globo pálido 
interno. Existem outras terapias por chip e células 
tronco 
 
Doença de Huntington 
É uma doença hereditária autossômica 
dominante, que causa degeneração em muitas áreas 
do encéfalo, de maneira mais proeminente no estriado 
e no córtex cerebral. A ↓ dos sinais provenientes dos 
núcleos de saída (principalmente do putâmen ao 
núcleo pálido externo), causa a desinibição do tálamo 
e do núcleo pedunculopontinos, ocasionando uma 
estimulação excessiva por parte das áreas motoras do 
córtex cerebral. Os sintomas são coréia (movimento 
involuntários, rápidos e espasmódicos) e demência.