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 aportes de grupos de células dopaminérgicas , serotoninérgicas , noradrenérgicas y colinérgicas que modulan el procesamiento de la información. [2] Los circuitos frontoestriatales forman parte de las funciones ejecutivas . Las funciones ejecutivas incluyen las siguientes: selección y percepción de información importante, manipulación de información en la memoria de trabajo, planificación y organización, control del comportamiento, 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 que incluyen esquizofrenia , depresión , trastorno obsesivo compulsivo (TOC) y en trastornos del desarrollo neurológico como el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) . [3] [4] [5]
Hay 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 dorsolateral prefrontal, orbital frontal y cingulado anterior están involucrados en funciones ejecutivas, comportamiento social y 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 del globo pálido y la sustancia negra y finalmente al tálamo . [2] También hay circuitos de retroalimentación desde el tálamo hasta la corteza prefrontal que completan los circuitos de circuito cerrado. Además, existen conexiones abiertas a estos circuitos integrando información de otras áreas del cerebro. [2]
No se comprende bien el papel de los circuitos frontoestriatales. Dos de las teorías comunes son la selección de acciones y el aprendizaje por 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 del aprendizaje por refuerzo sugiere que los errores de predicción se utilizan para actualizar las expectativas de recompensa futuras para acciones seleccionadas y esto guía la selección de acciones basadas en 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 responsables del comportamiento dirigido a objetivos. [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 del encéfalo inician los movimientos oculares. El reclutamiento reducido de la corteza prefrontal mientras las funciones del tronco encefálico están relativamente intactas durante la realización de tareas contribuye a los déficits en el control voluntario de las sacudidas en individuos con autismo. [9]
Se descubrió 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, la evocación de recuerdos remotos, la respuesta con el comportamiento adecuado y el orden cronológico de los acontecimientos. [2]
Este circuito conecta los sistemas de monitoreo frontal con el sistema límbico. La disfunción de este circuito a menudo resulta en cambios de personalidad que incluyen desinhibición conductual, labilidad emocional, arrebatos agresivos, falta de juicio y falta de sensibilidad interpersonal. [2] [11]
Este circuito media en el comportamiento motivado, la selección de respuestas, la detección de errores, el seguimiento del rendimiento y la competencia, la memoria de trabajo y la detección de novedades. [12] La disfunción en este circuito conduce a una disminución de la motivación, incluida una apatía prominente, indiferencia ante el dolor, la sed o el hambre, falta de movimientos espontáneos y verbalización. [2]