Introdução. Embriologia. Noções básicas ( as regras do jogo ) Subtálamo e Núcleos da Base FMUP 2004/2005. Neuroanatomia

Transcrição

1 Neuroanatomia Aula desgravada de Subtálamo e Núcleos da Base Prof. Dr. Manuel Barbosa 8 páginas Esta aula contém basicamente aquilo que foi dito pelo professor, estando alterada a organização dos assuntos. Decidimos incluir algumas imagens que consideramos essenciais para a sua compreensão (uma vez que é quase tudo esquemas e não perdem qualidade); as imagens referidas ao longo do texto são as que achámos que perderiam qualidade, para além de não serem tão importantes para a compreensão da aula. O livro recomendado pelo prof. Barbosa para o estudo desta aula foi o Nolte. Introdução Durante muito tempo, pensou-se serem os Núcleos da Base (NB) estruturas envolvidas na coordenação motora, considerando-se como tal o núcleo caudado, núcleo lenticular, o claustro (do qual ainda hoje não se sabe nada) e a amígdala (parte fulcral do sistema nervoso, é a chamada parte afectiva envolvida no controlo das emoções e que pertence ao sistema límbico). O claustro e a amígdala foram retirados dos NB; o núcleo subtalâmico e a substância negra, muito importante no controlo dos movimentos, foram incluídos nos NB. Até há uns 20 anos atrás considerava-se que os NB eram, conjuntamente com o cerebelo, as estruturas que tinham a seu cargo a coordenação motora sistema extrapiramidal. Nada mais errado. Hoje em dia sabe-se que os NB desempenham [também] um papel muito importante ao nível da cognição (prestar atenção, elaborar conceitos, abstracção) e do sistema límbico (comportamento). A parte não motora dos NB é extremamente curiosa e interessante no que diz respeito à modulação não só de aspectos motores mas também cognitivos e límbicos. Sendo assim, os NB são centros motores e cognitivos primitivos, que teriam grande importância ao longo da filogénese e que mantiveram essa importância, embora sendo obscurecidos pelo desenvolvimento brutal do neocórtex. Embriologia Os Núcleos da Base desenvolveram-se a partir da substância cinzenta na base do 3º ventrículo; a vesícula prosencefálica cresce e arrasta consigo grande parte desta substância, situando-se então os Núcleos da Base entre o 3º ventrículo e ventrículo lateral. Noções básicas ( as regras do jogo ) 1. O prof. Barbosa disse que (hmm, eu) aceitaria a utilização tanto de Núcleos da Base como de Gânglios da Base (como sendo o mesmo), embora sejam

2 coisas diferentes para quem trabalha em neuroanatomia. (ou seja, Núcleos da Base!) 2. Núcleos da Base (considerados como): Derivados telencefálicos Derivados diencefálicos Núcleo caudado Estriado Putamen Núcleo Lenticular Globo Pálido Núcleo Subtalâmico Substância Negra 3. Corpo estriado Estriado!!! Globo Pálido (Pallidum) Núcleo Lenticular Do lat. casca Corpo estriado Putamen designação sem importância funcional Núcleo Caudado Estriado (Striatum) parte receptora dos Núcleos da Base putamen e cabeça do núcleo caudado são exactamente iguais do ponto de vista estrutural (muitas células, muita vascularização, pouca mielina) e funcional e têm igual origem embrionária 4. Accumbens = Estriado ventral = zona de junção entre putamen e cabeça do núcleo caudado (junto ao córtex orbitário); o putamen e o núcleo caudado têm pontes de ligação de substância cinzenta, que atravessam o ramo posterior da cápsula interna (daí o nome Estriado ), mas é apenas aqui, ventralmente, que estão juntos.

3 Núcleo caudado Conexões com áreas de associação, cognitivas. Cabeça - anterior, + exuberante (devido às conexões massiças com o córtex pré-frontal); Corpo - no pavimento do corpo do ventrículo lateral; Cauda tecto do prolongamento inferior do ventrículo lateral. Estriado Aferências (ver fig.1 do anexo e fig do Nolte para que não haja dúvidas! ): 1. Córtex glutamatérgicas; do córtex sensoriomotor para o putamen; do córtex associativo (pré-frontal, parietal, occipital e temporal) para o n.caudado; a exuberância da cabeça do caudado deve-se ao grande número de fibras que recebe do córtex pré-frontal. 2. Córtex límbico, hipocampo e amígdala para o estriado ventral (esta aferência não foi referida pelo professor). 3. Tálamo (dos núcleos CM/PF) glutamatérgicas; 4. Substância negra, parte compacta dopaminérgicas. 5. Núcleos dorsais do rafe serotoninérgicas. Eferências (GABAérgicas): 1. Globo pálido, interno e externo. 2. Substância negra, parte reticular. Tipos de células (ver figs.2 e 3 do anexo): 1. Células espinhosas( spined ) dendrites com espinhas; longos axónios; produzem GABA(predominantemente); 2 tipos (SI e SII); recebem e emitem 1.Córtex (Glu) 2.Tálamo (Glu) 3.SNc (Dopamina) 4.Formação reticular (serotonina) 1.Pálido (fibras estriatopalidais) 2. SNr (fibras estriatonigrais)

4 2. Células sem espinhas ( asspined ) consideradas interneurónios; não mandam os seus curtos axónios para fora do estriado; 3 tipos (ASI, ASII e ASIII); estruturas inibitórias produzem GABA principalmente, Substância P, encefalinas, e depois pasmem-se!, acetilcolina nas ASII (Wooooooow!!!!!!!!) As ASII produzem, então, acetilcolina, que equilibra a acção da dopamina (vinda da substância negra compacta) e do GABA (produzido pelas próprias células sem espinhas) que chegam às células espinhosas do estriado. A dopamina pode ter uma acção excitatória ou inibitória (acção esta modulada pela acetilcolina), promovendo a via directa ou a via indirecta, respectivamente. (ver adiante). Globo Pálido (GP) : - parte mais interna do núcleo lenticular; a sua palidez deve-se ao grande número de fibras mielínicas que lá passa, a um menor n.º de Juntamente com a SNr constitui a porção eferente dos neurónios e à menor vascularização; - usa GABA como neurotransmissor; - recebe aferências do estriado (GABA) e do subtálamo (Glu); - é dividido, pela lâmina medular medial/interna 1, em: - Globo Pálido externo (GPe) projecta para o núcleo subtalâmico (fascículo subtalâmico 2 ); - Globo Pálido interno (GPi) projecta para o tálamo através da ansa lenticular e do feixe lenticular, que se juntam para formar o fascículo talâmico 3. 1 A lâmina medular lateral/externa separa o Putamen do GP; não confundir com as lâminas medulares interna e externa do Tálamo!!! 2 Inclui fibras GABAérgicas do GPe para o subtálamo e fibras glutamatérgicas do subtálamo para ambos os segmentos do GP. 3 Contém ainda fibras vindas do cerebelo, através do pedúnculo cerebeloso superior.

5 Os neurónios do GP estão sempre hiperpolarizados (< -90 mv), ou seja, estão em Active Tonic Inibition (Inibição Tónica Activa): nascem para se fazerem sentir pela sua presença dita negativa; têm como função silenciar o seus alvos. O nível de polarização destes neurónios depende do equilíbrio entre as aferências inibitórias do estriado (GABAérgicas) e as aferências excitatórias do núcleo subtalâmico (Glutamatérgicas); da soma vectorial das duas chega-se a um estado de maior ou menor hiperpolarização, portanto maior ou menor capacidade inibitória. Maior input inibitório sobre GP Menor capacidade inibitória do GP O GP actua inibindo os núcleos talâmicos (que por sua vez projectam (Glu) para o córtex). Todos eles, à excepção do n. reticular, estão permanentemente despolarizados (entre 90 e 40mV) Tonic Mode: o tálamo está continuamente a enviar outputs excitatórios para o córtex. É o fascículo talâmico (fibras GABAérgicas do GPi, cujo Active Tonic Inibition vai variar conforme o balanço entre os inputs do núcleo subtalâmico e do estriado) que faz variar este Tonic Mode, inibindo mais ou menos os núcleos talâmicos: Maior input inibitório sobre GP Menor capacidade inibitória do GP Maior actividade talâmica (por o tálamo estar menos inibido) Maior actividade cortical E vice-versa! Maior input excitatório sobre GP Maior capacidade inibitória do GP Menor actividade talâmica (por o tálamo estar mais inibido) Menor actividade cortical

6 Substância negra (ver Nolte, fig.19.16) parte reticulada (SNr) mais ventral; deve ser considerada, quer do ponto de vista histológico como funcional, como uma parte deslocada do GPi, porque tem as mesmas aferências (subtálamo e estriado) e eferências (tálamo; no caso da SNr com ênfase para CM/PF e DM, portanto com maior ligação às ansas cognitiva e límbica e não tanto à motora); parte compacta (SNc) mais dorsal; manda fibras dopaminérgicas para o estriado, exercendo uma acção moduladora sobre este. Circuito dos Núcleos da Base (ver Nolte, fig.19.7): 1. Projecções glutamatérgicas (excitatórias) do córtex para o estriado (porção receptora dos Núcleos da Base) e projecções GABAérgicas (inibitórias) deste para ambos os segmentos do GP 4 e SNr; 2. projecções GABAérgicas (-) do GPi e da SNr (porção eferente dos Núcleos da Base) para o tálamo (fascículo talâmico); 3. Projecções glutamatérgicas (+) do tálamo para o córtex. 4 No caso da ansa límbica, as projecções para o GP são especificamente para o pálido ventral.

7 Conforme o tipo de informação veiculado neste circuito, são envolvidas nele diferentes áreas dos núcleos da base, desenvolvendo ansas paralelas (ver Nolte, fig.19.8): E isto sai sempre no exame! Ansa motora Ansa cognitiva Ansa límbica Córtex sensoriomotor Putamen VA/VL Áreas motora, prémotora e motora suplementar Córtex associativo (préfrontal e parietooccipito-temporal) Caudado DM/parte de VA Áreas pré-frontais Áreas límbicas Accumbens CM/PF e DM Circunvolução do cíngulo A motricidade depende de fibras basicamente corticospinais, rubroespinais e reticuloespinais, que actuam sobre neurónios motores; contudo, os NB, actuando directamente sobre o córtex, vão influenciar: a motricidade, através da ansa motora, que actua no córtex motor; a cognição, através da ansa cognitiva, actuando sobre os neurónios do córtex pré-frontal e parieto-occipito-temporal; a afectividade, através da ansa límbica, actuando no córtex límbico. Toda esta estrutura de controlo não desce abaixo do mesencéfalo: tudo se passa nos andares superiores do nosso SNC ; os NB não projectam para baixo da substância negra reticular. Núcleo subtalâmico recebe fibras GABAérgicas do GPe (fascículo subtalâmico), e glutamatérgicas do córtex; envia fibras glutamatérgicas para ambas as porções do GP (fascículo subtalâmico) e para a SNr; faz parte de uma via indirecta que vai inibir o córtex;

8 Pergunta de exame: quais os neurotransmissores usados no fascículo subtalâmico? R.: GABA, do GPe para o N. subtalâmico, e Glutamato, do N. subtalâmico para o GP. Via directa (aumenta o output cortical) Córtex Estriado Gpi/SNr Tálamo Córtex Via indirecta (diminui o output cortical) Córtex Estriado GPe N. subtalâmico Gpi/SNr Tálamo Córtex E cá está a aula! Sem muito muito trabalho nem muito muito tempo perdido, como se pensa e como se sabe, estudar por (boas) aulas desgravadas dá metade do trabalho, o dobro do rendimento! (obrigada Gus, tudo p ra ti!) E já agora um muito obrigada ao Paulinho pela desmoralização ( olha um erro!! ), ao vírus que nos azucrinou a cabeça e finalmente ao prof. Nikolay por nos ter corrigido o português Bjinhos verdes e vermelhos de feliz natal!

9 Ana Luísa Silva e Filipa Neto