Wat is de subthalamische kern?
De subthalamische kern is een cluster van neuronen die in de hersenen van de meeste zoogdieren worden gevonden, inclusief mensen. Het maakt deel uit van de basale ganglia, een verzameling neuronale kernen die helpen bij de coördinatie van vrijwillige bewegingen. Gesynchroniseerd schieten door de subthalamische kernen en door naburige neuronen van de globus pallidus functioneren als de pacemaker van de gehele basale ganglia en zijn noodzakelijk voor een stabiele controle van de beweging in de ledematen. Verhoogde abnormale activiteit van de subthalamische kern treedt op bij bewegingsstoornissen zoals de ziekte van Parkinson en de zeldzamere ziekte genaamd hemiballismus.
De basale ganglia van de hersenen omvat de subthalamische kern samen met gerelateerde regio's zoals de striate en de substantia nigra. Al deze kernen matigen paden in de hersenen die belangrijk zijn voor de controle van vrijwillige beweging. Ze zijn opwindend, wat betekent dat ze werken door neuronen te stimuleren om elektrisch te vuren. Samen met het cerebellum, dat beweging regelt door remming, is de basale ganglia een van de twee belangrijkste regio's die betrokken zijn bij het uitvoeren van vrijwillige beweging. De subthalamische kernen liggen anatomisch dicht bij de thalamus en communiceren ermee, vandaar hun naam.
Functioneel is de subthalamische kern nauw verbonden met de globus pallidus, een nabijgelegen gebied van de basale ganglia. Deze neuronale groepen zijn pacemakers, wat betekent dat ze synchroon met elkaar vuren en dus alle neuronen opwinden waarmee ze zijn verbonden. In de basale ganglia van primaten ontvangen de subthalamische kernen feedback van neuronen van de hersenschors die vrijwillige beweging aansturen. Het maakt dus deel uit van het pad dat de planning van een beweging in de cortex verbindt met de delen van de hersenen die de spieruitvoering regelen.
Abnormale activiteit door de subthalamische kern is ook betrokken bij de motorische disfunctie van de ziekte van Parkinson. Onderzoekers hebben opgemerkt dat de vernietiging van dit gebied als gevolg van een beroerte en andere verwondingen doorgaans de beweging bij patiënten verbeterde. Voor de behandeling van Parkinson hebben sommige neurochirurgen een procedure ontwikkeld om de goede effecten van deze schade aan de subthalamische kern na te bootsen. Dit wordt diepe hersenstimulatie genoemd en wordt bereikt door de chirurgische plaatsing van elektroden in de basale ganglia, met behulp van elektrische pulsen om bepaalde neuronale activiteit in bepaalde gebieden te verstoren. Sommige klinische onderzoeken gaven aan dat de procedure een effectievere medische behandeling was bij patiënten met ernstige symptomen van Parkinson.
Hemiballismus is een zeer zeldzame bewegingsstoornis die wordt gekenmerkt door gewelddadige slingerende bewegingen van de arm aan één kant van het lichaam. Het is meestal het gevolg van schade aan de subthalamische kern, hoewel celdood in andere delen van de basale ganglia mildere vormen van de symptomen kan veroorzaken. Elke neurologische ziekte die de kernen aantast die vrijwillige bewegingen bewerkstelligen, kan mogelijk hemiballismus veroorzaken. Het kan het gevolg zijn van zuurstofgebrek als gevolg van een beroerte of trauma. De ernst van hemiballismus hangt af van de mate van cellulaire schade.