Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...
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Capitulo 3. El Agarre en la EP. Modelos Computacionales. Figura 3.27. Arriba derecha. Áreas de Broadman asociadas al alcance y agarre en humanos. Arriba izquierda. Gradación en la especialización de las redes neuronales del córtex parietal. Desde la visión (violeta) hacia la propiocepción e información táctil (azul celeste). Abajo. Nomenclatura de las zonas especializadas del córtex parietal posterior en humanos. En cuanto los modelos en los que se ha introducido la dinámica de los circuitos neuronales de los ganglios basales en aras de reproducir los efectos de la Enfermedad de Parkinson en tareas de agarre, se debe remarcar el hecho de que dichos modelos se han diseñado bajo la hipótesis de que los ganglios basales juegan un papel marginal en la especificación de los parámetros del movimiento 7 . La función asignada a estos circuitos en nuestros modelos, es la de ejercer una modulación específica sobre los canales neuronales en los que se lleva a cabo la implementación del movimiento. La función y forma de dicha modulación es la que se ve degradada en la condición parkinsoniana, induciendo los déficits observados en la ejecución del movimiento. En otras palabras, en nuestros modelos, las deflexiones dopaminérgicas típicas de la EP no influyen en el proceso de especificación de los programas motores de agarre, 7 Es decir, los ganglios basales no intervienen en la especificación de los objetivos para el movimiento de la muñeca, ni en la especificación sobre el valor de la MGA ni sobre el valor de la apertura final de la pinza previa al agarre. 145
Capitulo 3. El Agarre en la EP. Modelos Computacionales. inalterados durante la condición parkinsoniana (Castiello y col, 2000). En estos modelos se asume que el proceso de especificación de los programas motores de agarre, se produce a través de la interacción entre una serie de redes neuronales distribuidas a lo largo del córtex parietal posterior, el córtex premotor y el córtex motor. La naturaleza de éstos programas motores y los procesos que llevan a su establecimiento serán tratados en capítulos posteriores. Respecto a los modelos de interacción entre distintos canales ganglio-basales a través de redes distribuidas de interneuronas estriatales propuestos en este Capítulo y sobre cuyas bases biológicas se ha discutido ampliamente a lo largo de apartados anteriores, éstos constituyen, desde nuestro punto de vista, un intento válido de aunar conocimientos provenientes de la neurofisiología y anatomía estriatal (Bergman y col, 1998; Koos y Tepper, 2002; Blázquez y col, 2002) en un modelo matemático dinámico simple capaz de reproducir los patrones cinemáticos característicos del movimiento de agarre ejecutado por pacientes con EP. Aún así no deja de ser necesario comentar la posibilidad de implementar modelos alternativos de interacción entre distintos submódulos estriatales distintos a los planteados (Figura 3.12 y 3.13) como por ejemplo el tipo de interacción que se muestra en la Figura 3.28. Esta alternativa propone estudiar los mecanismos de coordinación inter-modulares solamente a través de la acción de las interneuronas colinérgicas del estriado. La base de esta propuesta es la posibilidad realmente grande de que dichas interneuronas posean grandes arborizaciones a lo largo de todo el estriado, pues pese al reducido número de interneuronas colinérgicas estriatales, el neurotransmisor acetilcolina se encuentra abundante y uniformemente distribuido alo largo de todo el estriado. Figura 3.28. Modelo alternativo al de la Figura 3.12 de interacción entre canales estriatales 146
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Capitulo 3. El Agarre en la EP. Mo<strong>de</strong>los Computacionales.<br />
inalterados durante la condición parkinsoniana (Castiello y col, 2000). En estos mo<strong>de</strong>los<br />
se asume que el proceso <strong>de</strong> especificación <strong>de</strong> los programas motores <strong>de</strong> agarre, se<br />
produce a través <strong>de</strong> la interacción entre una serie <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s neuronales distribuidas a lo<br />
largo <strong>de</strong>l córtex parietal posterior, el córtex premotor y el córtex motor. La naturaleza<br />
<strong>de</strong> éstos programas motores y los procesos que llevan a su establecimiento serán<br />
tratados en capítulos posteriores.<br />
Respecto a los mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> interacción entre distintos canales ganglio-basales a<br />
través <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s distribuidas <strong>de</strong> interneuronas estriatales propuestos en este Capítulo y<br />
sobre cuyas bases biológicas se ha discutido ampliamente a lo largo <strong>de</strong> apartados<br />
anteriores, éstos constituyen, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> nuestro punto <strong>de</strong> vista, un intento válido <strong>de</strong> aunar<br />
conocimientos provenientes <strong>de</strong> la neurofisiología y anatomía estriatal (Bergman y col,<br />
1998; Koos y Tepper, 2002; Blázquez y col, 2002) en un mo<strong>de</strong>lo matemático dinámico<br />
simple capaz <strong>de</strong> reproducir los patrones cinemáticos característicos <strong>de</strong>l movimiento <strong>de</strong><br />
agarre ejecutado por pacientes con EP. Aún así no <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> ser necesario comentar la<br />
posibilidad <strong>de</strong> implementar mo<strong>de</strong>los alternativos <strong>de</strong> interacción entre distintos<br />
submódulos estriatales distintos a los planteados (Figura 3.12 y 3.13) como por ejemplo<br />
el tipo <strong>de</strong> interacción que se muestra en la Figura 3.28. Esta alternativa propone estudiar<br />
los mecanismos <strong>de</strong> coordinación inter-modulares solamente a través <strong>de</strong> la acción <strong>de</strong> las<br />
interneuronas colinérgicas <strong>de</strong>l estriado. La base <strong>de</strong> esta propuesta es la posibilidad<br />
realmente gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> que dichas interneuronas posean gran<strong>de</strong>s arborizaciones a lo largo<br />
<strong>de</strong> todo el estriado, pues pese al reducido número <strong>de</strong> interneuronas colinérgicas<br />
estriatales, el neurotransmisor acetilcolina se encuentra abundante y uniformemente<br />
distribuido alo largo <strong>de</strong> todo el estriado.<br />
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