Los circuitos frontoestriatales son vías neuronales que conectan las regiones del lóbulo frontal con el cuerpo estriado y median funciones motoras, cognitivas y conductuales dentro del cerebro . [1] Reciben entradas de grupos de células dopaminérgicas , serotoninérgicas , noradrenérgicas y colinérgicas que modulan el procesamiento de la información. [2] Los circuitos frontoestriatales son parte de las funciones ejecutivas . Las funciones ejecutivas incluyen lo siguiente: selección y percepción de información importante, manipulación de información en la memoria de trabajo, planificación y organización, control conductual, adaptación a los cambios y toma de decisiones. [3] Estos circuitos están involucrados en trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson , así como en trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia , la depresión , el trastorno obsesivo compulsivo (TOC) y en trastornos del desarrollo neurológico como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) . [3] [4] [5]
Existen cinco circuitos frontoestriatales definidos: los circuitos motores y oculomotores que se originan en los campos oculares frontales están involucrados en las funciones motoras; mientras que los circuitos prefrontal dorsolateral, frontal orbital y cingulado anterior están involucrados en las funciones ejecutivas, el comportamiento social y los estados motivacionales. [2] Estos cinco circuitos comparten las mismas estructuras anatómicas. Estos circuitos se originan en la corteza prefrontal y se proyectan al cuerpo estriado seguido por el globo pálido y la sustancia negra y finalmente al tálamo . [2] También hay bucles de retroalimentación desde el tálamo hasta la corteza prefrontal que completan los circuitos de bucle cerrado. Además, hay conexiones abiertas a estos circuitos que integran información de otras áreas del cerebro. [2]
El papel de los circuitos frontoestriatales no se entiende bien. Dos de las teorías más comunes son la selección de acciones y el aprendizaje de refuerzo. La hipótesis de selección de acciones sugiere que la corteza frontal genera posibles acciones y el cuerpo estriado selecciona una de estas acciones inhibiendo la ejecución de otras acciones mientras permite la ejecución de la acción seleccionada. [6] Mientras que la hipótesis de aprendizaje de refuerzo sugiere que los errores de predicción se utilizan para actualizar las expectativas de recompensa futuras para las acciones seleccionadas y esto guía la selección de acciones en función de las expectativas de recompensa. [7]
La corteza prefrontal ventromedial y sus conexiones con el cuerpo estriado ventral y la amígdala son importantes en el procesamiento afectivo-emocional. Son responsables de la elaboración del plan de acciones responsable de la conducta dirigida a un objetivo. [8] En el circuito del movimiento ocular, la corteza prefrontal y la corteza cingulada anterior proporcionan el control cognitivo de la atención y los movimientos oculares, mientras que el cuerpo estriado y el tronco encefálico inician los movimientos oculares. El reclutamiento reducido de la corteza prefrontal mientras el tronco encefálico funciona relativamente intacto durante la ejecución de la tarea contribuye a los déficits en el control voluntario de los movimientos sacádicos en personas con autismo. [9]
Se encontró que la autoestima está relacionada con la conectividad de los circuitos frontoestriatales, lo que sugiere que los sentimientos de autoestima pueden surgir de sistemas neuronales que integran información sobre uno mismo con afecto positivo y recompensa. [10]
Este circuito es importante en las funciones ejecutivas, incluida la resolución de problemas complejos, el aprendizaje de nueva información, la planificación anticipada, el recuerdo de recuerdos remotos, la respuesta con el comportamiento apropiado y el ordenamiento cronológico de los acontecimientos. [2]
Este circuito conecta los sistemas de monitoreo frontal con el sistema límbico. La disfunción de este circuito a menudo produce cambios en la personalidad, como desinhibición conductual, labilidad emocional, arrebatos agresivos, falta de juicio y falta de sensibilidad interpersonal. [2] [11]
Este circuito media el comportamiento motivado, la selección de respuestas, la detección de errores, el control del rendimiento y la competición, la memoria de trabajo y la detección de novedades. [12] La disfunción de este circuito conduce a una disminución de la motivación, incluida una apatía prominente, indiferencia al dolor, la sed o el hambre, falta de movimientos espontáneos y verbalización. [2]