Capítulo 57 Contribuciones del cerebelo y los ganglios basales al control motor

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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 ESTADESCOORDINACIÓN
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 cortezasinapsis 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