Il nucleo subtalamico è un ammasso di neuroni presenti nel cervello della maggior parte dei mammiferi, inclusi gli umani. Fa parte dei gangli della base, una raccolta di nuclei neuronali che aiutano nel coordinamento del movimento volontario. L’attivazione sincronizzata da parte dei nuclei subtalamici e dei neuroni vicini del globus pallidus funge da pacemaker di tutti i gangli della base e sono necessari per un controllo stabile del movimento degli arti. L’aumento dell’attività anormale del nucleo subtalamico si verifica in disturbi del movimento come il morbo di Parkinson e la malattia più rara chiamata emiballismo.
I gangli della base del cervello includono il nucleo subtalamico insieme a regioni correlate come lo striato e la sostantia nigra. Tutti questi nuclei moderano i percorsi nel cervello che sono importanti per il controllo del movimento volontario. Sono eccitatori, il che significa che lavorano con eccitanti neuroni per sparare elettricamente. Insieme al cervelletto, che controlla il movimento attraverso l’inibizione, i gangli della base sono una delle due regioni principali interessate all’esecuzione del movimento volontario. I nuclei subtalamici sono anatomicamente vicini al talamo e comunicano con esso, da cui il loro nome.
Funzionalmente, il nucleo subtalamico è strettamente associato al globus pallidus, una regione vicina dei gangli della base. Questi gruppi neuronali sono pacemaker, il che significa che sparano in sincronia tra loro e quindi eccitano tutti i neuroni a cui sono collegati. Nei gangli basali dei primati, i nuclei subtalamici ricevono feedback dai neuroni della corteccia cerebrale che dirigono il movimento volontario. Quindi fa parte del percorso che collega la pianificazione di un movimento nella corteccia con le parti del cervello che controllano la sua esecuzione muscolare.
Un’attività anormale da parte del nucleo subtalamico è stata anche implicata nella disfunzione motoria del morbo di Parkinson. I ricercatori hanno notato che la distruzione di quest’area a causa di ictus e altre lesioni tipicamente ha migliorato il movimento nei pazienti. Per il trattamento del Parkinson, alcuni neurochirurghi hanno sviluppato una procedura progettata per imitare i buoni effetti di questo danno sul nucleo subtalamico. Chiamata stimolazione cerebrale profonda, viene eseguita dal posizionamento chirurgico di elettrodi nei gangli della base, utilizzando impulsi elettrici per interrompere l’attività neuronale selezionata in determinate aree. Alcuni studi clinici hanno indicato che la procedura era un trattamento medico più efficace nei pazienti con gravi sintomi del Parkinson.
L’emiballismo è un disturbo del movimento molto raro caratterizzato da violenti movimenti lancinanti del braccio su un lato del corpo. Di solito deriva da un danno al nucleo subtalamico, sebbene la morte cellulare in altre parti dei gangli della base possa causare forme più lievi dei suoi sintomi. Qualsiasi malattia neurologica che attacca i nuclei che influenzano il movimento volontario può potenzialmente causare emiballismo. Può derivare dalla privazione di ossigeno a causa di ictus o traumi. La gravità dell’emiballismo dipende dall’entità del danno cellulare.