putamen

Il putamen o il nucleo esterno della lente è una struttura del cervello che appartiene al corpo striato o nucleo lentiforme. Il suo compito è elaborare segnali nervosi rilevanti per il controllo dei processi motori. Il danno al putamen può quindi essere accompagnato da disturbi dei movimenti volontari.

Cos'è il putamen?

Il putamen è un'area centrale del cervello che contiene numerosi corpi di cellule nervose e appartiene al corpo striato. Insieme al nucleo caudato, partecipa così al controllo dei movimenti volontari. Funzionalmente, il putamen è uno dei gangli della base: le aree centrali motorie, limbiche e cognitive del cervello.

Non appartengono al sistema piramidale, che è anche responsabile dei processi di movimento e le cui traiettorie salgono e discendono attraverso il midollo spinale. Nel cervello, tuttavia, i tratti nervosi piramidali corrono proprio accanto al putamen attraverso la capsula interna; Comprende anche numerose altre fibre nervose e forma la connessione tra la corteccia cerebrale e le aree inferiori come la crura cerebrale (crura cerebri).

Il putamen appartiene non solo al corpo striato, ma anche al nucleo lentiformis o nucleo del cristallino, l'altra metà del quale forma il pallido. Questa divisione è indipendente dal nucleo caudato - sebbene questo formi l'altra parte dello striato, non appartiene al nucleo lentiforme.

Anatomia e struttura

Nel cervello, il putamen giace simmetricamente in entrambe le metà (emisferi). Si trova vicino alla capsula interna, una raccolta a forma di ciotola di molte fibre nervose che attraversano il cervello e appartengono a diversi percorsi funzionali.

Esternamente, il putamen è adiacente al pallidum, con il quale forma il nucleo lentiformis. Le cellule nervose all'interno del putamen appartengono essenzialmente a due tipi specifici: gli interneuroni colinergici ei neuroni di proiezione inibitori. In biologia, gli interneuroni sono neuroni che rappresentano il collegamento tra altri due neuroni. Gli interneuroni colinergici utilizzano il neurotrasmettitore acetilcolina per trasmettere i segnali.

I neuroni di proiezione sono anche noti come neuroni principali e hanno assoni più lunghi, con l'aiuto dei quali possono anche collegare strutture cerebrali che non sono direttamente adiacenti l'una all'altra. Poiché questi neuroni di proiezione hanno un effetto inibitorio nel putamen, la biologia li chiama anche neuroni di proiezione inibitori.

Funzione e compiti

Come area centrale, il putamen calcola le informazioni da varie cellule nervose che sono interconnesse e che il corpo umano ha bisogno in ultima analisi di controllare i movimenti. Come al solito, il calcolo segue il principio della somma spaziale e temporale: all'interno di una fibra nervosa, le informazioni neuronali si muovono come un segnale elettrico noto come potenziale d'azione.

L'isolamento elettrico della fibra nervosa da parte di uno strato di mielina consente al potenziale d'azione di diffondersi più rapidamente. Aree del cervello con molte fibre nervose e pochi corpi cellulari formano la materia bianca del cervello, mentre la materia grigia è caratterizzata da molti corpi cellulari e poche fibre nervose (mieliniche).

Quando una fibra nervosa colpisce un corpo cellulare, una sinapsi forma la transizione tra la fibra nervosa della cellula precedente e il corpo (soma) del secondo neurone. Il potenziale d'azione termina con un ispessimento della fibra nervosa, il cosiddetto pulsante di fine. All'interno ci sono piccole bolle (vescicole) che sono riempite di sostanze messaggere molecolari e che, in risposta allo stimolo elettrico, escono dalle vescicole nello spazio tra il pulsante terminale e il corpo della cellula nervosa. Questo spazio o spazio sinaptico collega le due cellule nervose.

All'estremità opposta ci sono recettori nella membrana del neurone a valle (postsinaptico), a cui i neurotrasmettitori possono agganciarsi. La loro irritazione porta all'apertura dei canali ionici nella membrana e provoca un cambiamento nella carica elettrica della cellula. I neurotrasmettitori stimolanti attivano un potenziale postsinaptico (EPSP) eccitante o eccitatorio, mentre le sinapsi inibitorie portano a un potenziale postsinaptico inibitorio (IPSP). La cella calcola EPSP e IPSP come somma, tenendo conto della forza del rispettivo segnale.

Questa forza del segnale dipende prima dal numero di potenziali d'azione elettrici nelle fibre nervose presinaptiche e poi dalla quantità di neurotrasmettitori biochimici. Solo quando la somma di tutti gli EPSP e IPSP supera la soglia critica del cambiamento di carica nel corpo cellulare, sorge un nuovo potenziale di azione sulla collina assonale della cellula nervosa postsinaptica.

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Malattie

A causa del suo coinvolgimento nel controllo del movimento, i disturbi del putamen possono essere riflessi sotto forma di disturbi motori. In molti casi, il putamen non è influenzato isolatamente, ma la funzione dei gangli della base nel suo complesso è spesso compromessa in tali circostanze.

Ne è un esempio il morbo di Parkinson: la malattia neurodegenerativa si basa sull'esaurimento della substantia nigra dopaminergica, che porta a una carenza di dopamina. La dopamina agisce come un neurotrasmettitore; la sua carenza significa che le sinapsi non possono più trasmettere correttamente i segnali neurali tra le cellule nervose. Per il morbo di Parkinson, quindi, i sintomi motori sono rigidità muscolare (rigidità), tremori muscolari (tremore), movimenti rallentati (bradicinesia) o incapacità di movimento (acinesia) oltre che instabilità posturale.

Come parte del trattamento, può essere utilizzato L-Dopa, che è un precursore della dopamina e ha lo scopo di compensare almeno parzialmente la carenza di neurotrasmettitori nel cervello.

Nel contesto della demenza di Alzheimer, il putamen può essere danneggiato anche insieme ad altre aree del cervello. Il sintomo più evidente della malattia è l'amnesia, con la memoria a breve termine tipicamente compromessa prima e più della memoria a lungo termine. Non è ancora noto quali siano le cause responsabili dello sviluppo dell'Alzheimer; Una delle teorie principali si basa sui depositi (placche) che compromettono la trasmissione del segnale e / o l'alimentazione delle cellule nervose e alla fine portano alla loro perdita.