Bazálne funkcie ganglia, anatómia a patológie (s obrázkami)



bazálnych ganglií alebo bazálne jadrá sú mozgové jadrá, ktoré sú vo vnútri telencefalonu charakterizované akumuláciou nervových neurónov. Jeho poloha sa nachádza na základni mozgu, kde umožňuje pripojenie nižších regiónov s vyššou.

Bazálne gangliá sa skladajú z rôznych jadier: caudate nucleus, putamen, bledá zemeguľa, lentikulárne jadro, nucleus accumebns, striatum, neoestriate telo, cerebrálna amygdala, substantia nigra.

Tieto neuronálne štruktúry tvoria okruh jadier, ktoré sú navzájom prepojené. Hlavné funkcie, ktoré vykonávajú, súvisia so začatím a integráciou pohybu.

Bazálne ganglie dostávajú informácie z mozgovej kôry (vyššie) a mozgového kmeňa (zdola). Podobne spracovávajú a projektujú informácie do oboch štruktúr mozgu.

Rôzne jadrá bazálnych ganglií sú katalogizované a kategorizované podľa ich anatómie, mechanizmov ich pôsobenia a funkcií, ktoré vykonávajú..

V tomto článku sú hodnotené charakteristiky bazálnych ganglií. Každá z jadier, ktoré sú jej súčasťou, je diskutovaná a sú vysvetlené funkcie, ktoré vykonávajú a patológie, ktoré sú spojené s týmito oblasťami mozgu..

Charakteristika bazálnych ganglií

Bazálne gangliá sú veľké subkortikálne neuronálne štruktúry. Tie tvoria okruh jadier, ktoré si navzájom vymieňajú informácie.

Podobne, tieto mozgové štruktúry, ktoré sú na základni mozgu, umožňujú spojenie dolných oblastí (mozgového kmeňa a miechy) s hornými oblasťami (mozgová kôra)..

Anatomicky sa bazálne ganglia skladajú z hmotností šedej hmoty telencefalonu, ktorého vlákna idú priamo do chrbtice a naväzujú na supraspinálne motorické centrum.

Tieto štruktúry sú spojené s vykonávaním dobrovoľných hnutí, ktoré subjekt nevedome vykonáva. To znamená tie hnutia, ktoré zahŕňajú celé telo v rutinných a každodenných úlohách.

Bazálne gangliá sa nachádzajú v oblasti známej ako striatum. Skladá sa z dvoch oblastí šedej hmoty, ktoré sú oddelené zväzkom vlákien nazývaným vnútorná kapsula.

Bazálne jadrá

Bazálne gangliá sú tvorené rôznymi jadrami, ktoré tvoria sériu buniek alebo sád neurónov dobre ohraničených.

Bazálne jadrá obsahujú ako senzorické neuróny, motorické neuróny, tak internálne neuróny. Každý z nich vykonáva sériu určených funkcií a má anotómiu a špecifickú štruktúru.

Bazálne jadrá vzťahujúce sa na bazálne gangliá sú: jadro kaudátu, jadro putamenu, svetlá guľa, lentikulárne jadro, nucleus accumbens, striatum, telo neostriata, telo amigdaliano a substantia nigra.

1. Jadro kaudátu

Jadro kaudátu je oblasť, ktorá sa nachádza v hĺbke mozgových hemisfér. Toto jadro sa podieľa hlavne na modulácii pohybu nepriamo. To znamená, že spojenie talamických jadier s motorovou kôrou.

Vyznačuje sa tým, že má tvar C s tromi dielmi. Prvá je hlava jadra a je v kontakte s laterálnymi komorami. Ďalšie dve časti sú telo a chvost jadra kaudátu.

Má úzky funkčný vzťah s iným bazálnym jadrom, jadrom putamenu. Výsledkom je tiež mozgová štruktúra široko inervovaná dopamínovými neurónmi, ktoré pochádzajú z ventrálnej oblasti.

Keď bola opísaná existencia jadra kaudátu, predpokladalo sa, že táto oblasť bazálnych ganglií sa podieľala iba na kontrole dobrovoľného pohybu. Nedávno sa však ukázalo, že jadro kaudátu je tiež zapojené do procesov učenia a pamäti.

2. Putamen jadra

Jadro putamenu je štruktúra, ktorá sa nachádza v strede mozgu. Konkrétne je to hneď vedľa jadra caudate.

Je to jeden z troch hlavných jadier bazálnych jadier mozgu, ktoré sú vo veľkej miere zodpovedné za motorickú kontrolu tela. Je to najvzdialenejšia časť bazálnych jadier a zdá sa, že hrá dôležitú úlohu aj pri operatívnom kondicionovaní.

Posledný výskum o tejto štruktúre mozgu sa vzťahuje na vývoj pocitov. Konkrétne sa predpokladá, že jadro putamenu by mohlo zasiahnuť do vzhľadu pocitov lásky a nenávisti. 

3. Svetlo bledé

Vedľa jadra kaudátu a jadra putamenu je svetlá guľa tretia hlavná štruktúra bazálnych jadier. Zodpovedá za prenos informácií, ktoré premietajú putamenové a kaudátové jadrá smerom k talamu.

Anatomicky je charakterizovaná prezentáciou úzkej steny klinu, ktorá je orientovaná stredne od lentikulárneho jadra. Podobne je rozdelený na dve časti (vnútornú a vonkajšiu časť) cez strednú medulárnu lamínu.

4. Lentikulárne jadro

Lentikulárne jadro, tiež známe ako extraventikulárne jadro striata, je štruktúra, ktorá leží pod jadrom kaudátu v strede oválneho stredu.

Táto štruktúra sama o sebe netvorí jadro, ale odkazuje na anatomickú oblasť vytvorenú spojením medzi svetlým jadrom a jadrom putamenu..

Je to veľké jadro, pretože je asi päť centimetrov dlhé. Medzi jeho funkcie patria činnosti vykonávané svetlou guľou a jadrom putamen.

5. Nucleus accumbens

Jadro accumbens je skupina mozgových neurónov umiestnených medzi jadrom kaudátu a prednou časťou jadra putamenu. Štruktúra mozgu je teda tvorená špecifickými oblasťami dvoch bazálnych jadier.

Je súčasťou ventrálnej oblasti striata a vykonáva činnosti súvisiace s emocionálnymi procesmi a spracovaním pocitov.

Konkrétne, nucleus accumbens je pripočítaný s dôležitou funkciou radosti, vrátane aktivít, ako je smiech alebo odmena experimentovanie. Rovnako sa zdá, že je zapojený do vývoja emócií, ako sú strach, agresia, závislosť alebo placebo efekt..

6. Pevné telo

Prúžkované telo alebo jadro je subkortikálna časť predného mozgu. Konfiguruje hlavný informačný kanál do bazálnych ganglií, pretože je spojený s dôležitými oblasťami mozgu.

Dorzálne striatum je rozdelené časťou bielej látky známej ako vnútorná kapsula, čím tvoria dva sektory: jadro kaudátu a lentikulárne jadro, ktoré je zase tvorené svetlou guľou a jadrom putamenu..

Teda, pruhované telo je interpretované ako štruktúra odkazujúca na bazálne gangliá, ktoré zahŕňajú veľké množstvo jadier a oblastí..

Predstavujú stredne ostnaté neuróny, Deiterove neuróny, cholinergné interneuróny, interneuróny, ktoré exprimujú parvalbumín a katelkolamíny, a interneuróny, ktoré exprimujú somatostatín a dopamín.

7. Neostrované telo

Telo neostriated je názov pre štruktúru mozgu, ktorá obsahuje jadro caudate a jadro putamen..

Jeho vlastnosti sú založené na atribútoch dvoch bazálnych jadier. Podobne, funkcie prisudzované neostriazovanému telu sú definované prostredníctvom aktivít vykonávaných jadrom kaudátu a jadrom putamenu..

8. Amydalianske telo

Amygdalane telo, tiež známy ako amygdala alebo komplex mandlí, je súbor jadier neurónov, ktoré sú umiestnené v hĺbke temporálnych lalokov..

Táto štruktúra je súčasťou limbického systému a vykonáva životne dôležité kroky na spracovanie a ukladanie emocionálnych reakcií. Podobne je to základná oblasť systému odmeňovania mozgu a súvisí so závislosťou a alkoholizmom.

V komplexe amigdaliano môže byť detekovaný veľký počet anatomických delení. Najdôležitejšie sú bazolaterálna skupina, centromediálne jadro a kortikálne jadro.

Táto štruktúra umožňuje pripojenie hypotalamu, ktorý poskytuje informácie týkajúce sa autonómneho nervového systému, retikulárnych jadier, jadier trigeminálneho nervu tváre, ventrálnej tagmatickej oblasti, lokusu coerelus a laterodrosálneho tagmentálneho jadra..

Posledný výskum ukazuje, že telo amigdaliano je základnou štruktúrou pre vypracovanie emocionálneho učenia. Zodpovedá za moduláciu pamäte a umožňuje rozvoj sociálneho poznávania.

9. Čierna látka

Nakoniec, v bazálnych gangliách sú tiež spojené veľké oblasti čiernej látky. Substantia nigra je heterogénna časť mesencefalonu a dôležitý prvok bazálneho ganglia.

Predstavuje kompaktnú časť, ktorá obsahuje neuróny čiernej farby vďaka neuromelanínovému pigmentu, ktorý sa s vekom zvyšuje. Rovnako ako retikulovaná časť oveľa nižšej hustoty.

Funkcia tejto látky je komplexná a zdá sa, že úzko súvisí s učením, orientáciou, pohybom a okulomotiou.

Cesty asociácie

Rôzne jadrá, ktoré sú súčasťou bazálnych ganglií, majú niekoľko spojení medzi nimi a inými mozgovými štruktúrami..

Výskum bazálnych ganglií však umožnil vytvoriť dva typy hlavných asociačných ciest tejto štruktúry.

Konkrétne sa predpokladá, že táto oblasť mozgu bude predstavovať priamu asociačnú dráhu a nepriamu asociačnú dráhu. Každá z nich predstavuje inú činnosť a vykonáva rôzne činnosti.

1. Priama trasa

Priama dráha bazálnych ganglií sa aktivuje prostredníctvom dopamínových receptorov typu 1. Stredné ostnaté neuróny striata vytvárajú gabergickú inhibíciu, ktorá inhibuje talamus.

Týmto spôsobom je priama dráha bazálnych ganglií vzrušujúca a stimuluje frontálny kortex mozgu. Keď striatum prijíma dopaminergné projekcie, aktivuje priamu cestu na stimuláciu motorickej kôry a produkciu pohybu..

2. Nepriamy spôsob

Nepriama dráha bazálnych ganglií predstavuje úplne opačnú operáciu ako priama cesta. To je zvyčajne inhibované dopaminergnými projekciami cez dopamínové D2 receptory. Preto pri zapnutí inhibuje frontálny kortex cez GABAergické projekcie.

Súvisiace choroby

Bazálne ganglie vykonávajú dôležité funkcie v mozgu. Týmto spôsobom je zmena anatómie a funkcie týchto štruktúr zvyčajne spojená s výskytom patológií.

V skutočnosti bolo zistených niekoľko ochorení, ktoré sú etiologicky príbuzné stavu bazálnych ganglií. Väčšina z nich sú závažné a degeneratívne patológie.

Hlavné ochorenia súvisiace s bazálnymi gangliami sú: Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, mozgová obrna a syndróm PAP.

1. Parkinsonova choroba

Parkinsonova choroba je degeneratívna patológia, ktorá sa vyznačuje prejavmi trasenia, stuhnutosti svalov, ťažkostí s rýchlym a hladkým pohybom, státím alebo chôdzou..

Podobne, ako choroba postupuje, Parkinsonova choroba zvyčajne generuje poruchy nálady, depresiu, apatiu, úzkosť, stratu pamäti, zhoršenie kognitívnych funkcií a demenciu..

Zvyčajne sa objavuje v pokročilom veku, aj keď existujú prípady skorého nástupu. Toto ochorenie má svoj pôvod v smrti buniek substantia nigra bazálnych ganglií.

Neuróny tejto oblasti mozgu sa zhoršujú a postupne umierajú a spôsobujú postupnú stratu dopamínu a melanínu mozgu, čo je faktor, ktorý motivuje objavenie sa symptómov..

2. Huntingtonova choroba

Huntingtonova choroba je tiež degeneratívna patológia. Je charakterizovaná postupnou stratou pamäte a objavením sa podivných a náhlych pohybov známych ako "korea".

Je to dedičné ochorenie, ktorého etiológia zahŕňa smrť neurónov jadra kaudátu. Zvyčajne začína vo veku 30 rokov, hoci môže začať v akomkoľvek veku.

V súčasnej dobe neexistuje liek na túto chorobu, pretože žiadny zásah nedokázal odstrániť erupciu jadra caudate, ktorá spôsobuje patológiu.

3. Mozgová obrna

Mozgová obrna spôsobuje vážne motorické problémy, ako je spasticita, paralýza alebo dokonca mozgová príhoda.

Spasticita nastáva, keď sú svaly tela neustále napnuté, čo zabraňuje prijatiu normálnych pohybov a držania tela.

Zdá sa, že toto ochorenie súvisí s tvorbou poškodenia mozgu počas tehotenstva. Príčiny môžu zahŕňať infekciu plodu, environmentálne toxíny alebo nedostatok kyslíka a poškodenie zvyčajne ovplyvňuje bazálne gangliá, medzi inými štruktúrami mozgu.

4. PAP syndróm

Syndróm PAP je patológia charakterizovaná rozvojom neobvyklého nedostatku motivácie.

Vzhľadom na dôležitosť jadra kaudátu pri vývoji tohto typu pocitov, niekoľko štúdií naznačuje, že etiológia poruchy súvisí so zmenami vo fungovaní tejto oblasti mozgu..

referencie

  1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. Kortikostriatálna projekcia: od synpatických až po bazálne poruchy ganglia. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
  1. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata substantia nigra: okienko k výstupu bazálneho ganglia. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
  1. Helmut Wicht, "Basal ganglia", Myseľ a mozog, 26, 2007, str. 92-94.
  1. Groenewegen HJ. Bazálna ganglia a motorická kontrola. Neural Plasticity 2003; 10: 107-120.
  1. Graybiel AM. Bazálne ganglia: učenie sa novým trikom a milovať ho. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
  1. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Funkčná anatómia talamu a bazálnych ganglií. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.