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Núcleo olivar inferior

El núcleo olivar inferior ( ION ) es una estructura que se encuentra en el bulbo raquídeo debajo del núcleo olivar superior . [1] En los vertebrados, se sabe que el ION coordina señales desde la médula espinal al cerebelo para regular la coordinación motora y el aprendizaje. [2] Se ha demostrado que estas conexiones están estrechamente asociadas, ya que la degeneración del cerebelo o del ION da como resultado la degeneración del otro. [3] [4]

Las neuronas del ION son glutamatérgicas y reciben información inhibidora a través de los receptores GABA . [1] Hay dos poblaciones distintas de receptores GABAα que están organizadas espacialmente dentro de cada neurona presente en el ION. La composición del receptor GABAα varía según dónde se localice el receptor en la neurona ION. [5] Se desconoce el motivo de esta distribución espacial. Se ha propuesto que las distintas poblaciones de receptores GABAα permiten una regulación precisa dentro del ION. [5]

Estructura

El núcleo olivar inferior (ION) tiene una estructura laminar distinta. [1] Se encuentra posterior a la pirámide pero anterior al pedúnculo cerebeloso inferior. Estas láminas albergan los cuerpos celulares de las fibras olivocerebelosas . Estas neuronas son la principal fuente de entrada del cerebelo . [1] Sus axones se conocen como fibras trepadoras . Estas fibras trepadoras abandonan el ION medialmente a través del hilio , cruzan la línea media y ascienden al cerebelo a través del pedúnculo cerebeloso inferior . [1] El objetivo de cada fibra trepadora es una neurona específica en el cerebelo denominada célula de Purkinje . Durante el desarrollo, hay múltiples fibras trepadoras en una célula de Purkinje; sin embargo, estas se eliminan durante el desarrollo posnatal, dejando así una célula de Purkinje madura con una sola fibra trepadora.

Hay tres componentes principales de la IO. [6]

  1. Núcleo olivar primario (PO): esta es la estructura laminar principal y sus distintos pliegues se pueden ver claramente. [6] 
    • El PO recibe señales de otros componentes del tronco del encéfalo , como el núcleo rojo y el N. Darkschewitsch. El PO también recibe señales de la corteza cerebral . [6]
    • El PO se dirige al cerebelo intermedio así como a los hemisferios cerebelosos . [6]
  2. Núcleo olivar accesorio medial (MAO): este núcleo se encuentra entre el PO y las pirámides. Se visualiza como una lámina curva. [6]
    • La MAO recibe señales del tectum y del pretectum . [6]
    • Las fibras trepadoras de la MAO hacen sinapsis con el vermis , el flóculo y los hemisferios cerebelosos [6]
  3. Núcleo olivar accesorio dorsal (DAO): este núcleo también es una lámina curva. Es el núcleo más pequeño del IO y está detrás del PO. [6] 

Función

Coordinación motora y aprendizaje.

Los estudios de pacientes revelaron la conexión entre el núcleo olivar inferior (ION) y el cerebelo. Las lesiones en el ION afectan la capacidad de aprender motilidad de nivel superior, como realizar un tiro en salto perfecto . [7] Investigaciones adicionales de la neuroanatomía confirmaron la íntima conexión entre el IO y el cerebelo en la coordinación motora y el aprendizaje. [2] 

El IO envía señales al cerebelo basándose en la información enviada desde el tracto espinoolivar . La regulación posterior a este punto es muy debatida. La hipótesis original sobre cómo el IO influyó en el cerebelo implicaba la depresión a largo plazo (LTD) . [2] En este escenario, los núcleos cerebelosos profundos envían una proyección GABA para inhibir la ION. Estudios más recientes sugieren que codificar el momento de la información sensorial es el componente clave de estas conexiones. [8] El ION envía señales a través de diferentes grupos de células. Estas señales varían en ubicación y en paquetes de frecuencia y parecen inconsistentes. Sin embargo, el patrón temporal de estas señales es consistente. [8] Por lo tanto, la investigación en curso sobre el aprendizaje motor está investigando cómo se desarrollan estas señales cronometradas y su papel en el aprendizaje motor.

esteroidogénesis

El núcleo olivar inferior (ION) expresa enzimas clave involucradas en la esteroidogénesis necesarias para la neuroprotección y el mantenimiento. [9] La más importante de estas enzimas es la aromatasa , que es la enzima necesaria para la conversión de testosterona en estradiol . [10] Sin aromatasa, el ION no puede producir estradiol y no puede recuperarse adecuadamente de una lesión. [9]

Significación clínica

Debido a que el núcleo olivar inferior (ION) está estrechamente asociado con el cerebelo, las lesiones en el IO o en el cerebelo provocan degeneración en el otro. Se sabe poco sobre el daño al núcleo olivar inferior (IO) independiente del cerebelo. Hasta la fecha, el único trastorno conocido que se dirige específicamente al ION es una forma extremadamente rara de degeneración llamada degeneración olivar hipertrófica (DHO). [11]

Aunque el NIO no suele investigarse por sí solo, se ha identificado su degeneración en trastornos típicamente asociados con el cerebelo. Estos trastornos incluyen parálisis supranuclear , [12] enfermedad de Leigh , [13] y SCA6 , [14] y hay varios más. Todos estos trastornos implican la coordinación motora. [12] [13] [14] También se cree que la disfunción del ION desempeña un papel central en la etiología del temblor esencial, aunque esa convención no es universalmente aceptada.

Imágenes Adicionales

Referencias

Dominio publico Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 781 de la vigésima edición de Gray's Anatomy (1918)

  1. ^ abcde Gado, Thomas A. Woolsey; José Hanaway; Mokhtar H. (2003). El atlas del cerebro, una guía visual del sistema nervioso central humano (2ª ed.). Hoboken, Nueva Jersey: Wiley. pag. 206. ISBN  0-471-43058-7 .
  2. ^ abc Schweighofer N, Lang EJ, Kawato M. Papel del complejo olivo-cerebeloso en el aprendizaje y control motor. Fronteras en los circuitos neuronales . 2013;7:94. doi :10.3389/fncir.2013.00094.
  3. ^ Brodal A., Kawamura K. (1980). La Oliva Inferior. Apuntes sobre su Anatomía Comparada, Morfología y Citología. En: Proyección Olivocerebelosa. Avances en anatomía, embriología y biología celular, vol 6 . Berlín, Heidelberg: Springer. ISBN 978-3-642-67775-5.
  4. ^ Gatlin JL, Wineman R, Schlakman B, Buciuc R, Khan M. Degeneración olivar hipertrófica después de la resección de una malformación cavernosa pontina: informe de un caso. Revista de informes de casos de radiología . 2011;5(3):24-29. doi : 10.3941/jrcr.v5i3.603.
  5. ^ ab Alastair M. Hosie, Megan E. Wilkins, Helena MA da Silva y Trevor G. Smart. Los neuroesteroides endógenos regulan los receptores GABAA a través de dos sitios transmembrana discretos . Naturaleza 444, 486-489. doi :10.1038/naturaleza05324
  6. ^ abcdefghij Ausim Azizi, S. (2 de octubre de 2007). ". . . Y el Olivo Dicho al Cerebelo: Organización y Significado Funcional del Sistema Olivo-Cerebeloso". El neurocientífico . 13 (6): 616–625. doi :10.1177/1073858407299286. PMID  17911222.
  7. ^ Martin TA, Keating JG, Goodkin HP, Bastian AJ, Thach WT. Lanzar mirando a través de prismas. I. Las lesiones olivocerebelosas focales perjudican la adaptación. Cerebro 1996; 119: 1183-1198.
  8. ^ ab Liu T, Xu D, Ashe J, Bushara K. Especificidad de la respuesta de oliva inferior al momento del estímulo. J Neurofisiol 2008; 100: 1557-61.
  9. ^ ab Sierra A1, Azcoitia I, García-Segura L. La formación de estrógenos endógenos es neuroprotectora en el modelo de ataxia cerebelosa. Endocrino. Junio ​​de 2003; 21(1):43-51.
  10. ^ Biegon A. Visualización in vivo de aromatasa en animales y humanos . Fronteras en neuroendocrinología. 2016;40:42-51. doi :10.1016/j.yfrne.2015.10.001.
  11. ^ Elnekiedy, Abdelaziz; Naguib, Nagy; Hamed, Waseem; Mekky, Jaidaa; Hassan, Hebatallah Hassan Mamdouh (2016). "Resonancia magnética y presentación neurológica de la degeneración olivar hipertrófica". La Revista Egipcia de Radiología y Medicina Nuclear . 47 (3): 1019-1029. doi : 10.1016/j.ejrnm.2016.04.019 .
  12. ^ ab Hanihara, T.; Amano, N.; Takahashi, T.; Itoh, Y.; Yagishita, S. (1998). "Hipertrofia del núcleo olivar inferior en pacientes con parálisis supranuclear progresiva". Neurología europea . 39 (2): 97-102. doi :10.1159/000007915. ISSN  0014-3022. PMID  9520070. S2CID  46763140.
  13. ^ ab Bindu, PD; Taly, AB; Sonam, K; Govindaraju, C; Arvinda, recursos humanos; Gayathri, N; Bharat, MM Srinivas; Ranjith, D; Nagappa, M (24 de enero de 2014). "Degeneración bilateral del núcleo olivar hipertrófico en resonancia magnética en niños con síndrome de Leigh y similar a Leigh". La revista británica de radiología . 87 (1034): 20130478. doi :10.1259/bjr.20130478. ISSN  0007-1285. PMC 4064547 . PMID  24470583. 
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