Sono chiamati “della base” e quindi sono alla base degli emisferi cerebrali. A guardare la forma dei Nuclei della Base si vede che hanno questa coda che termina con una pallina (si chiama Amigdala). Dal punto di vista evolutivo è proprio dall’amigdala che si sono sviluppate le strutture dei Nuclei della Base.

Il loro fascino deriva dal fatto che proprio quando credi di aver capito come funziono, d’improvviso avverti la sensazione di non averci capito niente. Ciò deriva in parte dalla complicata capacità di associare le diverse nomenclature con le sezioni, le immagini intere e quelle anatomiche. A tutto questo poi bisogna aggiungere di esser dotati di una certa immaginazione e la propria capacità di immaginazione. C’è anche da dire che seppure si conosce molto, non si consce tutto; e sicuramente il prossimo futuro ci darà interessanti sviluppi. Quindi la sensazione di non averci capito molto è una fedele compagna di viaggio.

I Nuclei della Base sono delle “centraline” che filtrano i messaggi dalla corteccia cerebrale e ne modulano l’attività. Questa è una di quelle frasi detta bene che sembra chiara, ma che lascia la netta sensazione un attimo dopo di non averci capito niente, appunto.

La corteccia cerebrale manda non solo messaggi motori, elabora anche pensieri, sensazioni, organizza emozioni, recupera ricordi, programma attività, risolve problemi matematici o di procedure, elabora sequenze ecc.

Tutte queste attività cerebrali sono messaggi che partono dalla corteccia passano attraverso i Nuclei della Base e vengono filtrati. Il concetto di filtro tuttavia non è molto accurato, perché fa pensare ad un passaggio passivo di segnali di cui, a caso, alcuni passano oltre mentre altri no, mentre nella realtà questo lavoro viene fatto attivamente e specificamente.

Il risultato netto dell’azione dei Nuclei Della Base è quello di inibire e frenare l’attività in particolare di una struttura che si chiama Talamo. Il Talamo è una struttura connessa a ventaglio con tutta la corteccia cerebrale. Il suo compito è quello di “accenderla”. Perciò deve essere inibito. Se il Talamo non fosse tenuto a freno accenderebbe tutti gli interruttori cerebrali senza darci mai riposo. Non potremmo smettere di muoverci o rilassare muscoli, o di avere pensieri ed emozioni incontrollate.

Puntualizziamo un concetto importante.

Circa l’80% delle attività del Sistema Nervoso Centrale sono ‘intracerebrali’: la corteccia scarica nei Nuclei della Base, che parlano con il Talamo che a sua volta parla con la corteccia che riparla con i Nuclei della Base e così via. Un altro circuito “riverberante” è quello nel quale il cervello parla con le centraline localizzate nel Ponte del Tronco Encefalico le quali parlano con il cervelletto che a sua volta parla con il Mesencefalo e con il Talamo che poi chiacchiera con il cervello e riparte il giro-giro- tondo. A volte si urlano a vicenda, a volte bisbigliano, a volte tacciono, a volte si fanno carezze e a volte si prendono a schiaffi. Solo una piccola parte dei messaggi partono verso la periferia del corpo.

Se non ci fosse questa organizzazione del sistema “elettrico” cerebrale non sarebbe possibile per soggetti che rimangono paralizzati continuare ad avere integre le attività mentali, cognitive e di relazione.

Consideriamo l’azione dei Nuclei Della Base sull’esecuzione del movimento. Ma lo potremmo fare analogamente sugli altri aspetti come quelli cognitivi ed emotivi.

I Nuclei della Base costantemente mantengono a riposo il Talamo così che possiamo rilassarci. Quando dobbiamo muoverci il cervello accende un circuito che corrisponde ad esempio al movimento di un dito. Quindi trasmette l’inforazioni nei Nuclei della Base e attraverso uno o due passaggi toglie il freno così che il dito possa muoversi.

Immediatamente dopo il movimento il freno torna ad essere applicato. Se non fosse così stringeremmo una mano senza lasciarla andare. È un continuo gioco di inibizione e attivazione, di inibizione e inibizione dell’inibizione che dà come risultato un’attivazione.

I Nuclei Della Base sono coinvolti indirettamente nella Malattia di Parkinson, che è caratterizzata da rallentamento delle funzioni motorie. Cioè da rigidità. Per essere rigidi bisogna che muscoli che fanno movimenti opposti siano contratti allo stesso modo e alla stessa intensità quindi si oppongono al movimento in qualsiasi direzione. Se il bicipite è contratto nello stesso momento del tricipite il risultato è che il gomito non si muove, diventa rigido. Nella malattia di Parkinson l’azione di freno tonica, costante esercitata su Talamo viene meno e i pazienti diventano rigidi, con sempre più difficoltà nel fare movimenti sia fini (allacciare le scarpe) che grossolani (camminare).

Provate ad immagine una biblioteca con milioni di miliardi di libri. Una biblioteca tecnologica e meccanizzata. Ci sono bracci meccanici su carrelli che si spostano in base al comando per prendere uno specifico libro in un preciso scaffale. Se noi siamo al bancone premiamo sul tasto del libro che vogliamo, non vediamo quanti meccanismi sono coinvolti per far sì che il libro venga consegnato.

Quando premiamo il pulsante corrispondente togliamo il freno e la ‘via diretta dei Nuclei della Base della biblioteca’ liberano tutto il meccanismo in quel preciso ordine. Se il sistema comincia a non funzionare bene, allora succede che tu ordini un libro ma ne viene preso un altro. Oppure il braccio ci blocca e non riesce a muoversi perché nello stesso momento il braccio meccanico riceve l’ordine di prendere due libri che stanno in direzioni opposte.

Nella realtà neurologica succede che un individuo cerchi di muovere un dito e si muovano insieme altre dita (sincinesia) magari anche dall’altra mano (fenomeno che si chiama mirroring), oppure cerchi di alzare un braccio ed è molto lento.

Una conseguenza della rigidità la il segno “della ruota dentata”: se si vuole muovere passivamente un braccio sembra che il gomito abbia una ruota dentata per cui si muove a scatti.

Approfondimento:

Se avete il bisogno di approfondire qualche dettaglio anatomico e funzionale dovete fare qualche indipendente ricerca sul web. l’immagine che vedete qui serve a darvi un’idea dei circuiti neurologici. 

C’è una coda (nucleo caudato) e un corpo. La coda è attaccata ad una parte del corpo che si chiama Putamen, il resto del “corpo” si chiama Pallido (perché ha un colore chiaro) oppure nucleo lenticolare (perché quando venne descritto sembrava una lente). Il pallido è diviso in parte esterna e parte interna.

Il Nucleo Caudato insieme al Putamen vanno sotto il nome di Corpo Striato (perché nei reperti anatomici a guardarlo in sezione appare percorso da strie). Aggiungiamo alla nostra scena un signore che si chiama Nucleo Subtalamico e il Talamo. Vi sto rendendo partecipi della stessa confusione che tutti attraversiamo quando approcciamo questi argomenti.

Chiamiamo la corteccia del cervello A, lo Striato B, il Pallido parte Esterna C, il Pallido parte interna D, il nucleo Subtalamico E, il Talamo F.

Facciamo ora il nostro esempio considerando solo il controllo motorio. Da A ad F abbiamo un circuito riverberante sempre attivo.

Il Talamao (F) costantemente attiva il cervello (A). (se nessuno gli dice niente, tutti i muscoli sarebbero contratti costantemente, senza riposo).

Infatti il Pallido (C) costantemente (tonicamente) dice al Talamo (F) di stare buono. Lo inibisce. Il Pallido (C) viene attivato dal nucleo Subtalamico (E) che a sua volta riceve un freno (inibizione) dallo Striato (B) perché altrimenti esagererebbe. Lo Striato (B) a sua volta viene costantemente attivato dal cervello (A).

Se li mettiamo in fila in ordine funzionale, non alfabetico, A attiva B che dice ad E di non esagerare mentre dice a C di tenere calmo F e di non accendere tutti gli interruttori di A. questa è anche definita la via indiretta. Il risultato di tutti questi passaggi di attivazione e inibizione è una costante inibizione del Talamo così che possiamo rilassarci e stare calmi.

Quando invece dobbiamo eseguire un movimento allora la via per togliere il freno è diretta e ha qualche stazione di passaggio in meno. La corteccia (A) attiva lo Striato (B) che inibisce il Pallido Interno (D) così che questi non inibisca più il Talamo (F) e libera un movimento può essere eseguito.