Sună alarma.
Deschizi ochii și privesti în jur…
Deși e dimineață, în mintea ta încă persistă anumite frânturi din lumea viselor.
Însă nu pentru mult timp deoarece, din prima clipă în care ai “făcut ochi”, creierul tău pornește “mașinăria neurologică de trezire“.
Undele cerebrale încep să funcționeze la o frecvență mai rapidă și la o aplitudine tot mai desincronizată, în timp ce semnalele electrice se propagă de la trunchiul cerebral (mai precis, sistemul reticular activator) către talamus și mai apoi către cortex, acesta din urmă determinând mușchii corpului să se contracte, ochii să se deschidă și să revină treptat la veghe.
Așa că te ridici din pat, deschizi telefonul mobil sau te îndrepți spre locul unde îți bei de obicei cafeaua.
Iar una dintre structurile cerebrale responsabile pentru acest ciclu de activitate al creierului a fost denumită ganglionii bazali.
Ce sunt și care este rolul gangionilor bazali?
Situat la baza creierului anterior, acest mănunchi de nuclei este strâns legat de talamus (care reglează, printre altele, somnul și starea de veghe) și cortexul cerebral (care reglează percepția, memoria, inhibiția, formarea personalității, a imaginii și a sentimentului de sine precum și multe alte funcții despre care vom discuta într-un articol viitor).
Așadar, ganglionii bazali controlează diferite funcții ale creierului, de la mișcarea voluntară, emoțiile, sistemul de recompense, comportamentul orientat spre scop și până la activități mai complexe precum învățarea și cogniția.
De fapt, până de curând, cea mai importantă funcție a ganglionilor bazali era considerată ca fiind cea implicată în mișcare, de la alegerea acțiunilor care pot duce la consecințe pozitive și până la evitarea lucrurilor rele.
De aici și rolul lor destul de important pe care îl joacă în inițierea acțiunilor cu potențial recompensator.
Folosirea cuvântului „ganglioni” este totuși o denumire puțin greșită, dacă ar fi să ținem cont de convențiile neuroștiințelor contemporane.
Fiind un termen folosit, de obicei, în medicină pentru a descrie neuronii din sistemul nervos periferic (adică acei neuronii vegetativi care formează ganglionii corpului, situați în afara creierului și măduvei spinării), în contextul actual, termenul de „ganglion” a fost folosit pentru a descrie un grup de neuroni.
Ganglionii bazali sunt compuși în cea mai mare parte din striatum, format la rândul său din nucleul caudat, putamenul, globul pallidus, nucleul accumbens și tuberculul olfactiv. În plus, mai avem substantia nigra și nucleul subtalamic, ambele structuri fiind localizate în vecinătatea trunchiului cerebral.
Striatumul, la rândul său, alcătuiește sistemul motor și o parte a sistemului de recompensă al creierului, ambele sisteme fiind formate din neuroni spinoși care primesc și trimit inputuri și semnale chimice în celelalte regiuni ale creierului pentru a produce dopamina, neurontransmițător asociat cu mișcarea, motivația, căutarea de nou, anticiparea recompensei și sentimentele plăcute aferente acțiunilor cu potențial recompensator.
Astfel, circuitul de recompense este încorporat în sistemul ganglionilor bazali și este forța motrice cheie pentru dezvoltarea și monitorizarea comportamentelor orientate spre scop.
Iar scopul poate fi definit ca orice lucru pe care noi îl percepem ca fiind motivant sau plăcut.
De la obținerea permisului de conducere, remunerația în urma unei munci, o întâlnire cu persoana de care ne place și până la o masă gustoasă, un film din Box Office sau chiar aprecierea unei postări pe care tocmai ai făcut-o pe una din rețelele de socializare.
Da, ganglionii bazali sunt responsabili de existența acelui sentiment de satisfacție pe care îl ai atunci când cineva îți dă o inimioară sau un Like la fotografiile tale noi de pe Instagram.
Și tot ganglionii bazali ar putea fi motivul pentru care petreci prea mult timp pe Facebook, Tinder sau celelalte aplicații de socializare sau dating.
Practic, o dată ce ai primit Like, creierul tău își dorește în mod constant următoarea recompensă – iar acest comportament este întărit de fiecare dată când încarci o nouă poză și obții un feedback pozitiv.
Așadar, încarci poza, primești Like, acest lucru îți dă o stare plăcută și te gândești imediat la recompensa următoare.
Pentru ca acest lucru să se întâmple, aportul primit din diferitele locații ale cortexului este apoi transmis prin intermediul ganglionilor bazali.
Pallidumul ventral – este o componentă importantă a circuitului de recompense. Celulele din pallidumul ventral răspund la anticiparea la detectarea recompensei în timpul învățării comportamentelor generatoare de plăcere (de exemplu, cum ar trebui să arate poza pe care urmează să o încarci astfel încât să primești cât mai multe aprecieri) și reprezintă un domeniu care captează tot mai multă atenție în studiul comportamentelor de dependență. Așa că, da, rețelele de socializare pot crea dependență.
Nucleul caudat – majoritatea neuronilor din nucleul caudat sunt neuroni care utilizează GABA drept neurotransmițător principal (un neurotransmițător inhibitor) al căror scop este de a inhiba anumite activități sau componente ale ganglionilor bazali (de exemplu, evitarea comportamentelor care ar putea conduce către rezultate neplăcute sau aversive).
Substantia nigra – este un nucleu dopaminergic al creierului mediu (mezencefalic) care are un rol critic în modularea mișcării motorii și a funcțiilor de recompensă. Când acești nuclei subcorticali sunt afectați, cum ar fi în accidentul vascular cerebral sau pe parcursul neurodegenerării, pot rezulta o multitudine de afecțiuni neurologice, inclusiv boala Parkinson, boala Huntington, sindromul Tourette, schizofrenia, ADHD și tulburarea obsesiv-compulsivă. Mai mult, cercetări recente sugerează că această regiune are implicații masive în atașament, în durerea separării, depresie și suicid, dar despre asta vom discuta într-un articol viitor.
Nucleul subtalamic – cunoscut pentru creșterea dorinței și a comportamentului impulsiv, acesta joacă un rol esențial în prevenirea mișcărilor nedorite.
Nucleul accumbens – atunci când facem ceva care este considerat ca fiind plăcut (de exemplu, o mâncare gustoasă, sex, jocuri de noroc, swipe pe tinder sau consum de substanțe), neuronii dopaminergici din zona tegmental-ventrală sunt activați. Acești neuroni proiectează mai departe semnale către nucleul accumbens, iar atunci când sunt activați, rezultă o creștere a nivelului de dopamină la nivelul acestei zone.
Globus pallidus – este o regiune a creierului care reglează mișcarea voluntară către atingerea unui scop (atât de necesară pentru a încărca o nouă fotografie sau pentru a da swipe).
Ganglionii bazali mai au, de asemenea, sarcina de a sincroniza mișcările corpului pentru a le reuni într-un model de comportament mai complex (de exemplu, capacitatea de a merge, de a scrie mesaje pe telefon și de a mesteca gumă în același timp).
Acesta ar putea fi motivul pentru care emoțiile și învățarea sunt atât de strâns legate în cadrul acestei structuri de reglare a comportamentului motor.
De exemplu, atunci când mergi noaptea, iarna, spre casă, înveți să eviți acele părți de drum care strălucesc în întuneric. Ganglionii tăi bazali pot procesa rapid zonele care sunt acoperite cu gheață și, cu scopul de a le evita, ar putea reactiva în conștiință acele amintiri dureroase în care tu (sau altcineva) ați alunecat și ați căzut.
Așa că, deși afară e frig și s-ar putea să te grăbești să ajungi acasă, vederea bucăților de gheață de pe alee sunt câteva informații senzoriale care transmit ganglionilor tăi bazali că alergarea către mașină sau către stația de autobuz, în întuneric, nu este cea mai bună idee.
Disfuncția neuronilor de dopamină de la nivelul ganglionilor bazali a fost asociată cu mai multe tulburări de mișcare, cum ar fi boala Parkinson și sindromul Tourette.
Alte tulburări asociate cu o disfuncție la nivelul ganglionilor bazali sunt distonia (afecțiune caracterizată de mișcări care au drept rezultat posturi bizare și persistente ale corpului) și boala Huntington.
În boala Parkinson, neuronii dopaminergici degenerează progresiv ducând la deficit sever de dopamină și la apariția caracteristicilor bolii (în special tremorul, dificultăți în controlarea mușchilor faciali, greutate în menținerea echilibrului, modificări în vorbire).
Sindromul Tourette este un sindrom neuropsihiatric cu debut încă din copilărie și care se caracterizează prin mișcări involuntare, ticuri, atât motorii cât și verbale. Acest sindrom a fost conceptualizat ca o tulburare a ganglionilor bazali, cu accent pe disfuncția în zona striatală a creierului.
Distonia se caracterizează prin contracții musculare involuntare și susținute, care duc la posturi anormale ale gâtului, degetelor de la picioare, mâinilor sau altor părți ale corpului. Deși mecanismul exact al distoniei nu a fost pe deplin elucidat, cele mai recente dovezi sugerează că există o activitate neuronală scăzută în calea inhibitoare a ganglionilor bazali, care are drept rezultat mai puțină inhibiție motorie și, implicit, mai multe mișcări musculare nedorite.
Boala Huntington se caracterizează prin degenerarea neuronilor striatali GABAergici (ai neurotransmițătorului inhibitor GABA), determinând atrofia capului nucleului caudat. Boala Huntington este o boală genetică, manifestată prin coree (mișcări neregulate, involuntare, sacadate și fără scop) demență, diverse alte anomalii psihiatrice și tulburări de mers.
Cercetările suplimentare asupra ganglionilor bazali ar putea fi cruciale și pentru înțelegerea naturii și a tratamentului autismului – o afecțiune pe care știința medicală abia începe să o înțeleagă. Ce se știa până de curând este că, în cazul tulburării de spectru autist, atât cerebelul, cât și cortexul cerebral erau afectate. Însă recent, cercetătorii au început să se uite mai atent la structura de care se leagă cele două structuri ale creierului de mai sus, respectiv la ganglionii bazali.
Astfel, cercetătorii au observant că pacienții afectați de otrăvirea cu monoxid de carbon, care au suferit leziuni ale ganglionilor bazali, prezentau adesea acele comportamente repetitive, observate la persoanele cu autism.
