Il talamo si trova nel nucleo del diencefalo, una parte del prosencefalo che contiene anche l’ipotalamo, l’epitalamo e il subtalamo.
Il talamo è spesso descritto come la stazione di collegamento del cervello, poiché molte delle informazioni che raggiungono la corteccia cerebrale si fermano nel talamo prima di essere inviate a destinazione.
Tutti i nostri sensi, ad eccezione dell’olfatto, passano attraverso il talamo prima di essere indirizzati ad altre aree del cervello per l’elaborazione.
Ci sono due talami, uno in ciascun emisfero del cervello. Si trovano sopra il tronco encefalico e il mesencefalo, consentendo alle connessioni delle fibre nervose di raggiungere la corteccia cerebrale in tutte le direzioni.
Questa struttura cerebrale è in grado di trasmettere e integrare una serie di segnali motori e sensoriali tra i centri superiori del cervello e le periferie.
Il talamo è costituito principalmente da materia grigia, ma è anche circondato da due strati di materia bianca. Ha un aspetto ovale, quasi a forma di uovo, con due sporgenze sulla superficie.
Uno di questi è noto come corpo genicolato mediale, importante per l’elaborazione delle informazioni uditive. L’altro è costituito dai corpi genicolati laterali, responsabili dell’elaborazione degli input sensoriali visivi.
Il talamo è composto da diversi tipi di nuclei, ognuno dei quali ha una funzione unica, dalla trasmissione di segnali sensoriali e motori alla regolazione della coscienza e della vigilanza.
Quali funzioni svolge il talamo?
Poiché il talamo è fortemente coinvolto nella trasmissione di informazioni tra la corteccia e il tronco encefalico, nonché all’interno di diverse strutture corticali, contribuisce a molti processi cerebrali.
Sebbene storicamente si pensasse che fosse coinvolto solo nella trasmissione sensoriale nei sistemi visivo, uditivo, somatosensoriale e gustativo, si è scoperto che è coinvolto in molte altre funzioni.
Di seguito sono elencate alcune delle funzioni associate:
- Contributo alla percezione
- Trasmissione di informazioni motorie
- Trasmissione di informazioni sensoriali
- Ruolo nella memoria
- Allerta e attenzione
- Coscienza e consapevolezza
- Ruolo nella cognizione
- Le connessioni con strutture come l’ippocampo e altre parti del sistema limbico suggeriscono che il talamo svolge un ruolo nella memoria, in particolare nella memoria episodica, nell’apprendimento e nelle emozioni.
Si ritiene che il talamo sia coinvolto anche nella regolazione del sonno, della veglia e dell’eccitazione. Il talamo filtra le informazioni tra il cervello e il corpo.
Ogni funzione sensoriale, ad eccezione dell’olfatto, ha un nucleo talamico che riceve, elabora e trasmette le informazioni alle aree associate della corteccia cerebrale.
In generale, le connessioni tra gli organi sensoriali del corpo e il talamo sono controlaterali, cioè comunicano con il lato opposto del corpo.
Mentre le connessioni tra il talamo e la corteccia cerebrale sono omolaterali, cioè comunicano dallo stesso lato del cervello.
I nuclei talamici
Il talamo è composto da una serie di nuclei, tutti responsabili della trasmissione di diversi segnali sensoriali.
I nuclei sono di natura sia eccitatoria che inibitoria e ricevono informazioni sensoriali o motorie dal corpo, presentando le informazioni selezionate attraverso le fibre nervose alla corteccia cerebrale.
Di seguito sono descritti alcuni dei principali gruppi di nuclei del talamo e le loro funzioni:
Nucleo laterale posteriore
Si ritiene che il nucleo laterale posteriore sia coinvolto nell’integrazione delle informazioni sensoriali e nella loro associazione con le funzioni cognitive. Le sue altre funzioni comprendono la capacità di determinare quali stimoli visivi sono più salienti e i comportamenti guidati dalla vista.
Nucleo pulvinare
Si ritiene che il nucleo pulvinare sia coinvolto nell’elaborazione degli stimoli visivi e abbia una forte connettività con la corteccia visiva.
Il nucleo pulvinare proietta all’amigdala e allo striato (un’area coinvolta nel processo decisionale, nel rinforzo e nella motivazione).
Contribuisce a trasmettere le informazioni visive per guidare movimenti precisi e a trasmettere le informazioni visive all’amigdala.
Nucleo reticolare
Il nucleo reticolare forma una lamina che costituisce il rivestimento esterno del talamo e può influenzare l’attività di altri nuclei all’interno del talamo.
Riceve informazioni dalla corteccia cerebrale e dai nuclei talamici dorsali.
È l’unico nucleo del talamo che non proietta alla corteccia cerebrale, ma modula le informazioni provenienti da altri nuclei del talamo.
Nucleo anteriore
I ricercatori ritengono che il nucleo anteriore sia coinvolto nella memoria grazie alla sua ampia connettività con l’ippocampo.
È inoltre collegato al tratto mammillotalamico (dal nucleo dei corpi mammillari all’ipotalamo) e al giro del cingolo (coinvolto nell’elaborazione delle emozioni e nella regolazione del comportamento).
Poiché queste aree sono collegate al sistema limbico, sono coinvolte nell’organizzazione della memoria e delle emozioni. Il nucleo anteriore riceve essenzialmente informazioni dal sistema limbico e proietta al giro del cingolo.
Nucleo dorsomediale
Il nucleo dorsomediale è coinvolto nel comportamento emotivo e nella memoria.
Questo nucleo trasmette le informazioni dall’amigdala e dalla corteccia olfattiva, che poi proiettano alla corteccia prefrontale e al sistema limbico, e a loro volta le trasmettono alla corteccia associativa prefrontale.
Il nucleo dorsomediale svolge quindi un ruolo importante nell’attenzione, nell’organizzazione, nella pianificazione e nel pensiero cognitivo superiore.
Nucleo ventrale posteromediale e posterolaterale
Entrambi agiscono come nuclei relè che inviano informazioni somatosensoriali alla corteccia somatosensoriale, una regione che riceve ed elabora le informazioni sensoriali sul corpo.
Inoltre, il nucleo ventrale posteromediale riceve dal nervo trigemino informazioni sensoriali sul viso.
Genicolato laterale e mediale
Questi nuclei sono importanti per la trasmissione delle informazioni uditive e visive, rispettivamente. Il nucleo genicolato laterale riceve informazioni visive dalla retina degli occhi, che vengono proiettate alla corteccia visiva del lobo occipitale.
Il nucleo genicolato mediale riceve le informazioni uditive dal collicolo inferiore (una parte del mesencefalo che è il principale centro uditivo) e le proietta alla corteccia uditiva primaria nel lobo temporale.
Nucleo ventrale anteriore e ventrolaterale
Questi due nuclei sono i nuclei relè motori, che ricevono input dal cervelletto e dai gangli della base.
Si ritiene che siano coinvolti nelle funzioni motorie ed entrambi hanno vie che portano alla substantia nigra, alla corteccia premotoria, alla formazione reticolare e allo striato.
Quali arterie alimentano il talamo?
Il principale apporto di sangue al talamo proviene dall’arteria cerebrale posteriore. Anche i rami collaterali dell’arteria comunicante posteriore riforniscono il talamo dopo aver attraversato la sostanza perforata posteriore.
Queste arterie derivano dal sistema arterioso vertebrobasilare, che si anastomizza indirettamente con l’arteria carotide attraverso il circolo di Willis.
Conseguenze di danni e lesioni talamiche
A causa della posizione del talamo, qualsiasi lesione o insulto all’organo avrà ripercussioni sulle strutture adiacenti.
Ad esempio, una neoplasia nella parte anteriore del talamo può ostruire il forame interventricolare di Monro; una neoplasia simile nel talamo posteromediale può ostruire il terzo ventricolo e, soprattutto, l’acquedotto cerebrale di Sylvius.
In entrambi i casi, non solo le rispettive funzioni del talamo sarebbero compromesse, ma il paziente potrebbe sviluppare un idrocefalo non comunicante.
Tuttavia, la maggior parte delle lesioni del talamo sono di natura ischemica. La causa dell’ischemia può essere iatrogena (causata durante una procedura terapeutica) o dovuta a una compromissione vascolare (trombotica o emorragica). Se questo danno colpisce i nuclei VPM o VPL, tutti gli input sensoriali controlaterali andrebbero persi.
Gli incidenti vascolari di questo talamo possono anche produrre una coreoatetosi atassica (movimenti scoordinati e involontari). Inoltre, il talamo è intrinsecamente coinvolto nella trasmissione del dolore alla corteccia cerebrale. Questo è importante perché la cauterizzazione chirurgica di queste fibre può essere utilizzata per alleviare l’immenso dolore dei pazienti oncologici terminali
In seguito a un infarto talamico è stato osservato un fenomeno noto come dolore talamico, in cui il talamo reagisce in modo eccessivo agli impulsi di dolore provenienti dal lato controlaterale.
Dato che il talamo agisce come una stazione di relè da cui invia input e riceve output da molte strutture cerebrali, un danno a quest’area può influire su molte funzioni cerebrali.
Di seguito è riportato un elenco di sintomi che possono essere associati a un danno al talamo:
- Amnesia
- Afasia
- Difficoltà di attenzione
- Difficoltà di movimento
- Disturbo posturale
- Dolore cronico
- Sonnolenza
- Perdita di vigilanza e di attivazione
- Elaborazione delle informazioni sensoriali compromessa
- Apatia
Poiché il talamo svolge un ruolo chiave nella regolazione del sonno e della veglia, i danni a quest’area sono stati implicati nei disturbi legati alla coscienza e nello stato comatoso degli individui.
Poiché il talamo è importante per generare i normali ritmi talamocorticali del sonno, i disturbi del sonno possono derivare da danni come l’insonnia.
I deficit linguistici dovuti a un danno talamico, noti come afasia talamica, possono comportare difficoltà nella semantica lessicale. Può anche portare alla parafasia verbale, che è un disturbo del linguaggio che si presenta con parole confuse o senza senso.
I disturbi del talamo possono anche manifestarsi con perdita di sensibilità, disturbi del movimento, sindromi dolorose e disturbi visivi. L’ictus è una causa comune di molti disturbi del talamo.
La sindrome del dolore talamico può verificarsi quando, in seguito a un ictus, si verificano disturbi in una delle vie del talamo che influenzano la sensazione di temperatura. Questo può provocare formicolio o bruciore, oltre a un disagio dovuto agli sbalzi di temperatura.
Mesi dopo aver subito un ictus talamico, questo può portare a un forte dolore cronico. È stato dimostrato che gli ictus del talamo producono anche sintomi di movimenti involontari non coordinati del corpo, colpendo le vie associate ai movimenti motori.
È stato riscontrato che i pazienti con schizofrenia hanno un volume talamico significativamente inferiore rispetto a quelli senza schizofrenia.
Si è ipotizzato che una dimensione talamica ridotta sia correlata a un funzionamento neuropsicologico peggiore e a deficit specifici nel linguaggio, nelle abilità motorie ed esecutive.
Ciò implica che le differenze nella struttura talamica sono significativamente correlate ad alcuni dei sintomi della schizofrenia. Un altro studio è stato condotto per analizzare le differenze talamiche nelle persone affette da autismo.
Nei maschi autistici si è riscontrato un aumento minore e più debole della connettività funzionale con il talamo.
