Funkce bazálních ganglií, anatomie a patologie

677
Basil Manning

The bazální ganglia nebo bazální jádra jsou mozková jádra nacházející se v telencephalonu, která se vyznačují akumulací nervových neuronů. Nachází se na spodní části mozku, kde umožňují spojení dolních a vyšších oblastí..

Bazální ganglia se skládají z různých jader: jádro caudate, putamen, globe pallidus, lentikulární jádro, nucleus accumbbs, striatum, neo-striatum, mozková amygdala a substantia nigra..

Bazální ganglia v oranžové barvě

Tyto neuronální struktury tvoří obvod jader, které jsou navzájem propojeny. Hlavní funkce, které vykonávají, se týkají zahájení a integrace pohybu.

Bazální ganglia přijímají informace jak z mozkové kůry (nahoře), tak z mozkového kmene (dole). Podobně zpracovávají a promítají informace do obou mozkových struktur.

Různá jádra bazálních ganglií jsou katalogizována a kategorizována podle jejich anatomie, mechanismu působení a funkcí, které vykonávají.

Rejstřík článků

  • 1 Charakteristika bazálních ganglií
  • 2 funkce
    • 2.1 Nucleus putamen
    • 2.2 Bledý balón
    • 2.3 Lentikulární jádro
    • 2.4 Nucleus accumbens
    • 2.5 Proužkované tělo
    • 2.6 Neo-pruhované tělo
    • 2.7 Tělo mandlí
    • 2.8 Černá látka
  • 3 způsoby sdružení
    • 3.1 Přímá trasa
    • 3.2 Nepřímá cesta
  • 4 Související nemoci
    • 4.1 Parkinsonova choroba
    • 4.2 Huntingtonova choroba
    • 4.3 Dětská mozková obrna
    • 4.4 PAP syndrom
  • 5 Reference

Charakteristika bazálních ganglií

Bazální ganglia. Zdroj: BruceBlaus (2014). „Lékařská galerie Blausen Medical 2014“. WikiJournal of Medicine. [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] prostřednictvím Wikimedia Commons

Bazální ganglia jsou velké subkortikální nervové struktury, které tvoří okruh jader, které si nepřetržitě vyměňují informace.

Podobně tyto mozkové struktury, které se nacházejí ve spodní části mozku, umožňují spojit dolní oblasti (mozkový kmen a míchu) s horními oblastmi (mozková kůra).

Anatomicky jsou bazální ganglia tvořena masami šedé hmoty telencephalonu, jejichž vlákna vedou přímo k páteři a spojují se s centrem supraspinálního motoru..

Tyto struktury jsou spojeny s výkonem dobrovolných pohybů prováděných subjektem nevědomě. To znamená ty pohyby, které zapojují celé tělo do rutinních a každodenních úkolů.

Bazální ganglia se nacházejí v oblasti známé jako striatum. Skládá se ze dvou oblastí šedé hmoty, které jsou odděleny svazkem vláken, který se nazývá vnitřní kapsle.

Funkce

Bazální ganglia jsou tvořena různými jádry, která tvoří řadu přesně definovaných buněk nebo sad neuronů. Každé jádro basalis souvisí s jinou funkcí.

Bazální ganglia obsahují jak senzorické neurony, tak motorické neurony a interunciální neurony. Každý z nich vykonává řadu specifických funkcí a má specifickou anotomii a strukturu..

Bazální jádra vztahující se k bazálním gangliím jsou: jádro caudate, jádro putamen, globus pallidus, lentikulární jádro, nucleus accumbens, corpus striatum, corpus neostriatum, tělo mandlí a substantia nigra.

Níže jsou vysvětlena jádra, která jsou součástí bazálních ganglií a jejich funkce:

Kádové jádro

Kaudátové jádro žlutě

Kaudátové jádro je oblast, která se nachází hluboko v mozkových hemisférách. Toto jádro se hlavně podílí na modulaci pohybu nepřímým způsobem. To znamená spojení thalamových jader s motorickou kůrou.

Vyznačuje se prezentací tvaru C se třemi částmi. První tvoří hlavu jádra a je v kontaktu s postranními komorami. Další dvě části jsou tělo a ocas jádra caudate..

Má úzký funkční vztah s dalším bazálním jádrem, putamenovým jádrem. Podobně je struktura mozku široce inervována dopaminovými neurony, které mají původ ve ventrální tagmentální oblasti..

Když byla popsána existence kaudátového jádra, předpokládalo se, že tato oblast bazálních ganglií se účastnila pouze kontroly dobrovolného pohybu. Nedávno se však ukázalo, že jádro caudate je také zapojeno do procesů učení a paměti.

Putamenovo jádro

Putamen ve světle modré barvě

Jádro putamen je struktura, která se nachází ve středu mozku. Konkrétně se nachází hned vedle jádra caudate.

Je to jedno ze tří hlavních jader bazálních jader mozku, která jsou zodpovědná hlavně za motorickou kontrolu těla. Je to nejvzdálenější část bazálních ganglií a zdá se, že také hraje důležitou roli při operativní kondici..

A konečně nejnovější výzkum týkající se této struktury mozku souvisí s vývojem pocitů. Konkrétně se předpokládá, že jádro putamenu by mohlo zasáhnout ve vzhledu pocitů lásky a nenávisti. 

Bledý balón

Bledý balón.

Spolu s kaudátovým jádrem a putamenovým jádrem je globus pallidus třetí hlavní strukturou bazálních jader. Je odpovědný za přenos informací promítaných jádry putamenu a caudate směrem k thalamu.

Anatomicky se vyznačuje tím, že představuje úzkou stěnu klínu, která je směrována mediálně od lentikulárního jádra. Podobně je rozdělena na dvě části (vnitřní a vnější část) prostřednictvím medulární medulární laminy.

Lentikulární jádro

Lentikulární jádro.

Lentikulární jádro, také známé jako extraventikulární jádro striata, je struktura, která se nachází pod jádrem caudate, v oválném středu.

Tato struktura netvoří samotné jádro, ale odkazuje na anatomickou oblast tvořenou spojením mezi globe pallidus a nucleus putamen..

Je to velké jádro, protože je dlouhé asi pět centimetrů. Mezi jeho funkce patří jak činnosti vyvíjené globus pallidus, tak nucleus putamen.

Nucleus accumbens

Nucleus accumbens je skupina neuronů v mozku umístěných mezi jádrem caudate a přední částí putamenového jádra. Výsledkem je struktura mozku tvořená specifickými oblastmi dvou bazálních jader..

Je součástí ventrální oblasti striata a provádí činnosti spojené s emočními procesy a zpracováním pocitů.

Konkrétně se jádru accumbens připisuje důležitá funkce potěšení, včetně činností, jako je smích nebo experimentování s odměnami. Rovněž se zdá, že se podílí na rozvoji emocí, jako je strach, agresivita, závislost nebo placebo efekt.

Proužkované tělo

Proužkované tělo v červené barvě

Korpus nebo striatum je subkortikální část předního mozku. Konfiguruje hlavní informační cestu k bazálním gangliím, protože je spojena s důležitými oblastmi mozku.

Hřbetní striatum je rozděleno částí bílé hmoty známou jako vnitřní kapsle, čímž tvoří dva sektory: kaudátové jádro a lentikulární jádro, které je zase tvořeno globus pallidus a putamenovým jádrem..

Striatum je tedy interpretováno jako struktura odkazující na bazální ganglia, která zahrnuje nejrůznější jádra a oblasti..

Současné středně ostnaté neurony, Deiterovy neurony, cholinergní interneurony, interneurony exprimující parvalbumin a catelcholaminy a interneurony exprimující somatostatin a dopamin.

Neostriate tělo

Pruhované jádro (striatum)

Neostriate tělo je jméno dané mozkové struktuře, která zahrnuje jádro caudate a jádro putamen..

Jeho vlastnosti jsou založeny na vlastnostech dvou bazálních ganglií. Podobně jsou funkce připisované neostriatickému tělu definovány prostřednictvím činností prováděných jádrem caudate a putamenovým jádrem..

Tělo mandlí

Mozková mandle.

Tělo mandlí, známé také jako komplex mandlí nebo mozková amygdala, je soubor jader neuronů, které jsou umístěny hluboko v spánkových lalocích.

Tato struktura je součástí limbického systému a provádí zásadní akce pro zpracování a ukládání emočních reakcí. Stejně tak je to základní oblast systému odměňování mozku a souvisí se závislostí a alkoholismem.

V komplexu mandlí lze detekovat velké množství anatomických dělení. Bazolaterální skupina, centromediální jádro a kortikální jádro jsou nejdůležitější.

Tato struktura umožňuje spojit hypotalamus, který promítá informace týkající se autonomního nervového systému, s retikulárními jádry, jádry lícního trojklanného nervu, ventrální tagmentální oblastí, locus coerelus a laterodrosální tagmentální jádro..

Poslední výzkum nakonec ukazuje, že tělo mandlí je základní strukturou pro rozvoj emočního učení. Je zodpovědný za modulaci paměti a umožňuje rozvoj sociálního poznání.

Černá látka

Černá látka.

A konečně, rozsáhlé oblasti substantia nigra jsou také implikovány v bazálních gangliích. Substantia nigra je heterogenní část středního mozku a důležitý prvek systému bazálních ganglií.

Představuje kompaktní část, která obsahuje černé neurony způsobené neuromelaninovým pigmentem, který se zvyšuje s věkem. Stejně jako zesítěná část s mnohem nižší hustotou.

Funkce této látky je složitá a zdá se, že úzce souvisí s učením, orientací, pohybem a okulomotorikou..

Způsoby sdružení

Různá jádra, která jsou součástí bazálních ganglií, mají více spojení jak mezi nimi, tak s jinými strukturami v mozku. Výzkum bazálních ganglií však umožnil stanovit pro tuto strukturu dva hlavní typy asociačních cest.

Konkrétně by tato oblast mozku představovala přímou asociační cestu a nepřímou asociační cestu. Každý z nich představuje jinou operaci a provádí různé činnosti.

Přímá cesta

Přímá cesta bazálních ganglií je aktivována prostřednictvím dopaminových receptorů typu 1. Střední spinální neurony striatu generují GABAergní inhibici, která inhibuje thalamus.

Přímá cesta k bazálním gangliím je tedy vzrušující a stimuluje frontální mozkovou kůru. Když striatum dostává dopaminergní projekce, aktivuje přímou cestu ke stimulaci motorické kůry a produkci pohybu..

Nepřímá cesta

Nepřímá cesta bazálních ganglií funguje naprosto v rozporu s cestou přímé. To je obvykle inhibováno dopaminergními projekcemi prostřednictvím dopaminových D2 receptorů. Když tedy svítí, inhibuje frontální kůru prostřednictvím GABAergických projekcí..

Související nemoci

Koronální části lidského mozku, které označují bazální ganglia. Modrá = striatum, zelená = bledá koule (vnější a vnitřní segmenty), žlutá = subthalamické jádro, červená = černá hmota (pars reticulata a pars compacta). Pravá část je hlubší, poblíž mozkového kmene ... Zdroj: Andrew Gillies [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] prostřednictvím Wikimedia Commons

Bazální ganglia plní důležité funkce v mozku. Tímto způsobem je změna anatomie a fungování těchto struktur obvykle spojena s výskytem patologií.

Ve skutečnosti bylo v současné době zjištěno několik onemocnění, která jsou etiologicky spojena se stavem bazálních ganglií. Většina z nich jsou závažné a degenerativní patologie.

Hlavní nemoci spojené s bazálními gangliemi jsou: Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, mozková obrna a syndrom PAP.

Parkinsonova choroba

Parkinsonova choroba je degenerativní patologie charakterizovaná projevy třesu, svalové ztuhlosti, obtížných rychlých a plynulých pohybů, stání nebo chůze.

Stejně tak, jak nemoc postupuje, má Parkinsonova choroba tendenci způsobovat poruchy nálady, depresi, apatii, úzkost, ztrátu paměti, kognitivní poruchy a demenci..

Obvykle se objevuje během pokročilého věku, i když existují případy časného nástupu. Toto onemocnění má původ ve smrti buněk substantia nigra bazálních ganglií.

Neurony této oblasti mozku se postupně zhoršují a umírají, což způsobuje postupnou ztrátu dopaminu a melaninu v mozku, což je skutečnost, která motivuje k objevení se příznaků..

Huntingtonova choroba

Huntingtonova choroba je také degenerativní patologie. Je charakterizována progresivní ztrátou paměti a výskytem podivných a náhlých pohybů známých jako „chorea“.

Jedná se o dědičné onemocnění, jehož etiologie zahrnuje smrt neuronů kaudátového jádra. Obvykle začíná ve věku 30 let, i když může začít v jakémkoli věku.

V současné době neexistuje lék na toto onemocnění, protože žádnému zásahu se nepodařilo vymýtit zhoršení kaudátového jádra, které způsobuje patologii.

Dětská mozková obrna

Dětská mozková obrna způsobuje vážné motorické problémy, jako je spasticita, paralýza nebo dokonce mrtvice těla.

Spasticita nastává, když jsou svaly těla neustále napnuté, což brání přijetí normálních pohybů a držení těla.

Zdá se, že toto onemocnění souvisí s generováním poškození mozku během těhotenství. Příčiny mohou zahrnovat infekci plodu, toxiny z prostředí nebo nedostatek kyslíku a poškození často mimo jiné ovlivňuje bazální ganglia..

Syndrom PAP

Syndrom PAP je patologie charakterizovaná vývojem neobvyklého nedostatku motivace.

Vzhledem k významu jádra caudate pro vývoj tohoto typu pocitů několik studií naznačuje, že etiologie poruchy souvisí se změnami ve fungování této oblasti mozku.

Reference

  1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. Kortikostriatální projekce: od synpatických poruch po poruchy bazálních ganglií. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
  2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata substantia nigra: okno do výstupu bazálních ganglií. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
  3. Helmut Wicht, „bazální ganglia“, Mysl a mozek, 26, 2007, str. 92-94.
  4. Groenewegen HJ. Ovládání bazálních ganglií a motoru. Neural Plasticity 2003; 10: 107-120.
  5. Graybiel AM. Bazální ganglia: učit se nové triky a milovat je. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
  6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Funkční anatomie thalamu a bazálních ganglií. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.

Zatím žádné komentáře