Функції базальних ганглій, анатомія та патології (з зображеннями)



The базальні ганглії або базальні ядра є ядрами мозку, які знаходяться всередині telencephalon, що характеризується накопиченням нервових нейронів. Його розташування знаходиться в основі мозку, де вони дозволяють з'єднувати нижні області з вищими.

Базальні ганглії складаються з різних ядер: хвостатого ядра, путамена, блідої земної кулі, чечевичного ядра, накопичення ядра, стриатума, неоестровного тіла, церебральної мигдалини, субстанції нігр.

Ці нейронні структури утворюють ланцюг ядер, які взаємопов'язані один з одним. Основні функції, які вони виконують, пов'язані з ініціацією та інтеграцією руху.

Базальні ганглії отримують інформацію як з кори головного мозку (вище), так і з стовбура мозку (знизу). Крім того, вони обробляють та проектують інформацію для обох структур мозку.

Різні ядра базальних гангліїв каталізуються і класифікуються відповідно до їх анатомії, механізмів їх дії та функцій, які вони виконують.

У цій статті розглядаються характеристики базальних гангліїв. Обговорюється кожне з ядер, які входять до його складу, і пояснюються функції, які вони виконують, і патології, пов'язані з цими областями мозку..

Характеристика базальних гангліїв

Базальні ганглії є великими субкортикальними нейрональними структурами. Вони утворюють ланцюги ядер, які постійно обмінюються інформацією.

Аналогічно, ці структури мозку, що знаходяться в основі мозку, дозволяють з'єднувати нижні області (стовбур мозку і спинний мозок), з верхніми областями (корою головного мозку).

Анатомічно, базальні ганглії складаються з маси сірої речовини telencephalon, чиї волокна йдуть безпосередньо до хребта і зв'язуються з супраспінальним моторним центром..

Ці структури пов'язані з виконанням добровільних рухів, що здійснюються суб'єктом несвідомо. Тобто ті рухи, які залучають все тіло до рутинних і повсякденних завдань.

Базальні ганглії розташовані на ділянці, відомої як стриатум. Він складається з двох областей сірої речовини, які розділені пучком волокон, що називається внутрішньою капсулою.

Базальні ядра

Базальні ганглії утворені різноманітними ядрами, які складають ряд клітин або наборів нейронів, які добре відокремлені.

Базальні ядра містять як чутливі нейрони, рухові нейрони, так і міжнародні нейрони. Кожна з них виконує ряд визначених функцій і має анотомію і специфічну структуру.

Базальними ядрами, що відносяться до базальних гангліїв, є: хвостате ядро, ядро ​​путамена, блідий глобус, лінзовидне ядро, ядро ​​accumbens, смугасте тіло, неостільне тіло, амігдаліанне тіло і чорна субстанція.

1. Хвостові ядра

Хвостовинне ядро ​​- це область, розташована в глибині півкуль головного мозку. Це ядро ​​бере участь переважно в модуляції руху непрямим шляхом. Тобто, з'єднуючи ядра таламуса з руховою корою.

Він характеризується формуванням форми з трьома порціями. Перша - головка ядра і знаходиться в контакті з бічними шлуночками. Інші дві частини - тіло і хвіст хвостатого ядра.

Він має тісний функціональний зв'язок з іншим базальним ядром, ядром путамена. Аналогічно, це призводить до структури головного мозку, широко іннервованої нейронами дофаміну, які походять з вентральної області тагментації..

Коли було описано існування хвостатого ядра, постулювалося, що ця область базальних гангліїв брала участь тільки в контролі за добровільним рухом. Проте нещодавно було показано, що хвостасте ядро ​​також бере участь у процесах навчання та пам'яті.

2. Основний путамен

Ядро путамена - це структура, яка розташована в центрі мозку. Зокрема, він знаходиться поруч із хвостовим ядром.

Це одне з трьох основних ядер базальних ядер головного мозку, які в значній мірі відповідають за руховий контроль тіла. Вона є найбільш віддаленою частиною базальних ядер і також, здається, відіграє важливу роль в кондиціонуванні оперантів.

Нарешті, останні дослідження цієї структури мозку пов'язують її з розвитком почуттів. Зокрема, передбачається, що ядро ​​путамена може втрутитися у виникнення почуття любові і ненависті. 

3. Глобус блідий

Поруч із хвостовим ядром і ядром путамена, бліда земна куля є третьою основною структурою базальних ядер. Він відповідає за передачу інформації, проецируемой путаменом і хвостатими ядрами, до таламуса.

Анатомічно він характеризується наявністю вузької стінки клина, яка спрямована медіально від чечевичного ядра. Аналогічно, він розділений на дві частини (внутрішню і зовнішню частини) через медіальну медулярну пластинку.

4. Листоподібне ядро

Ядра лінзоподібного, також відомого як екстравентікулярне ядро ​​стриатума, є структурою, що лежить під хвостом ядра, посередині овального центру.

Ця структура сама по собі не утворює ядра, а відноситься до анатомічної області, утвореної об'єднанням ядра блідої земної кулі і путамена..

Це велике ядро, оскільки довжиною близько п'яти сантиметрів. До його функцій належать як діяльність, що здійснюється блідим шаром, так і ядром путамена.

5. Nucleus accumbens

Nucleus accumbens - це група нейронів мозку, розташованих між хвостовим ядром і передньою частиною ядра путамена. Таким чином, структура мозку утворена специфічними областями двох базальних ядер.

Вона є частиною вентральної області стриатума і виконує заходи, пов'язані з емоційними процесами і розробкою почуттів.

Зокрема, nucleus accumbens приписують важливу функцію задоволення, включаючи такі види діяльності, як сміх або винагорода. Крім того, він також, здається, бере участь у розвитку емоцій, таких як страх, агресія, залежність або ефект плацебо..

6. Розтягнутий орган

Полосате тіло або ядро ​​є підкірковою частиною переднього мозку. Він налаштовує основний інформаційний канал на базальні ганглії, оскільки він з'єднаний з важливими областями мозку.

Спинний стриатум ділиться ділянкою білої речовини, відомої як внутрішня капсула, утворюючи, таким чином, два сектори: хвостасте ядро ​​і чечевичное ядро, яке, у свою чергу, складається з блідої кулі та ядра путамена..

Таким чином, смугасте тіло інтерпретується як структура, що відноситься до базальних гангліїв, які охоплюють велику різноманітність ядер і областей.

Присутні нейрони середньої шипи, нейрони, холінергічні інтернейрони, інтернейрони, які експресують паральбумін та кателколамін, і інтернейрони, які експресують соматостатин і дофамін.

7. Неострированное тіло

Неорієнтованим тілом називається структура головного мозку, що включає в себе хворобливе ядро ​​і ядро ​​путамена..

Її характеристики засновані на атрибутах двох базальних ядер. Аналогічно, функції, віднесені до неостріативного тіла, визначаються через діяльність, що здійснюється хвостовим ядром і ядром путамена..

8. Амідальне тіло

Амігдаланове тіло, також відоме як комплекс мигдалини або мигдалини, являє собою набір ядер нейронів, розташованих в глибині скроневих часток..

Ця структура є частиною лімбічної системи і виконує життєво важливі дії для обробки та зберігання емоційних реакцій. Крім того, вона є основною областю системи винагороди мозку і пов'язана з наркоманією і алкоголізмом.

Велика кількість анатомічних поділів можна виявити в амігдалярному комплексі. Базолатеральна група, центромедіальное ядро ​​і кортикальне ядро ​​є найбільш важливими.

Ця структура дозволяє з'єднати гіпоталамус, який проектує інформацію про вегетативну нервову систему, з ретикулярними ядрами, ядрами трійчастого лицьового нерва, вентральною тагматичною ділянкою, локусом коерелюса і ядром латеродрозальгации..

Нарешті, найостанніші дослідження показують, що амігдалярне тіло є базовою структурою для розробки емоційного навчання. Вона відповідає за модулювання пам'яті і дозволяє розвиток соціального пізнання.

9. Чорна речовина

Нарешті, в базальних гангліях також знаходяться великі області чорної речовини. Субстанція нігра є гетерогенною частиною мезенцефалону і важливим елементом системи базальних гангліїв.

Вона являє собою компактну частину, що містить нейрони чорного кольору, обумовлені нейромеланіновим пігментом, який збільшується з віком. А також сітчаста частина значно меншої щільності.

Функція цієї речовини є складною і, здається, тісно пов'язана з навчанням, орієнтацією, рухом і околумоцією.

Шляхи об'єднання

Різні ядра, що входять до складу базальних гангліїв, мають численні зв'язки між ними та іншими структурами мозку..

Проте дослідження основних гангліїв дозволили встановити два типи основних шляхів асоціації цієї структури.

Зокрема, передбачається, що ця область мозку буде представляти прямий шлях асоціації і непрямий шлях асоціації. Кожна з них представляє іншу операцію і виконує різні заходи.

1. Прямий маршрут

Прямий шлях базальних гангліїв активується через допамінові рецептори типу 1. Середні колючі нейрони стриатума генерують габаергічне інгібування, яке пригнічує таламус..

Таким чином, прямий шлях базальних гангліїв збуджується і стимулює лобову кору головного мозку. Коли стриатум отримує допамінергічні проекції, він активує прямий шлях для стимулювання моторної кори і виробляє рух.

2. Непрямий шлях

Непрямий шлях базальних гангліїв представляє абсолютно протилежну операцію, ніж операція прямого шляху. Це зазвичай пригнічується дофамінергічними проекціями через допамінові D2-рецептори. Таким чином, при включенні він пригнічує фронтальну кору через GABAergic проекції.

Супутні захворювання

Базальні ганглії виконують важливі функції в мозку. Таким чином, зміна анатомії і функціонування цих структур зазвичай пов'язана з появою патологій.

Фактично було виявлено декілька захворювань, які етіологічно пов'язані зі станом базальних гангліїв. Більшість з них - серйозні і дегенеративні патології.

Основними захворюваннями, пов'язаними з базальними гангліями, є: хвороба Паркінсона, хвороба Хантінгтона, церебральний параліч і синдром ПАП..

1. Хвороба Паркінсона

Хвороба Паркінсона - це дегенеративна патологія, яка характеризується вираженням тремору, м'язової ригідності, ускладненням швидких і плавних рухів, стояння або ходьби.

Так само, як хвороба прогресує, хвороба Паркінсона зазвичай породжує розлади настрою, депресію, апатію, занепокоєння, втрату пам'яті, погіршення когнітивної функції та деменцію..

Він зазвичай з'являється в похилому віці, хоча є випадки раннього початку. Це захворювання походить від загибелі клітин субстанції нігра базальних гангліїв.

Нейрони цієї області мозку погіршуються і поступово помирають, і вони викликають поступову втрату дофаміну і меланіну головного мозку, що обумовлює появу симптомів.

2. Хвороба Хантінгтона

Хвороба Хантінгтона також є дегенеративною патологією. Він характеризується прогресивною втратою пам'яті і появою дивних і різких рухів, відомих як "корея"..

Це спадкове захворювання, чия етіологія передбачає загибель нейронів хвостатого ядра. Зазвичай він починається у віці 30 років, хоча може починатися з будь-якого віку.

В даний час не існує способу лікування цього захворювання, оскільки жодне втручання не вдалося викорінити погіршення хвостатого ядра, яке викликає патологію.

3. ДЦП

Церебральний параліч викликає серйозні рухові проблеми, такі як спастичність, параліч або навіть інсульт.

Спастичність виникає тоді, коли м'язи тіла постійно напружені, що перешкоджає прийняттю нормальних рухів і постави.

Це захворювання, здається, пов'язане з генерацією пошкодження мозку під час вагітності. Причини можуть включати інфекцію плоду, токсини навколишнього середовища або відсутність кисню, а пошкодження зазвичай впливає на базальні ганглії, серед інших структур головного мозку..

4. Синдром ПАП

Синдром ПАП є патологією, що характеризується розвитком незвичайної недостатньої мотивації.

У зв'язку з важливістю хвостатого ядра в розвитку цього типу почуттів, кілька досліджень припускають, що етіологія розладу пов'язана зі змінами в функціонуванні цього мозку..

Список літератури

  1. Калабресі П, Пізані А, Меркурі Н.Б., Бернарді Г.Кортокостриатная проекція: від синпатичних до базальних ганглієвих розладів. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
  1. Deniau JM, Mailly P, Моріс N, Шарп'є С. Pars reticulata з substantia nigra: вікно для виведення базальних гангліїв. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
  1. Гельмут Віхт, "Базальні ганглії", Розум і мозок, 26, 2007, с. 92-94.
  1. Groenewegen HJ. Базальні ганглії та руховий контроль. Нейронна пластичність 2003; 10: 107-120.
  1. Graybiel AM. Базальні ганглії: вивчають нові трюки і люблять його. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
  1. Herrero MT, Barcia C, Наварро JM. Функціональна анатомія таламуса і базальних гангліїв. Чайлдс Нерв Сист. 2002; 18: 386-404.