Funkcije bazalnih ganglij, anatomija in patologije (s slikami)

The bazalni gangliji ali bazalna jedra so možganska jedra, ki so znotraj telencefalona, ​​za katero so značilni akumulacije živčnih nevronov. Njena lokacija je na dnu možganov, kjer omogočajo povezovanje nižjih regij z višjimi.

Bazalni gangliji so sestavljeni iz različnih jeder: caudate jedro, putamen, bledo globus, lečasto jedro, naboj jedra, striatum, neoestriatno telo, možganska amigdala, substrat nigra.

Te nevronske strukture tvorijo vezje jeder, ki so med seboj povezani. Glavne funkcije, ki jih opravljajo, so povezane z iniciacijo in integracijo gibanja.

Bazalni gangliji prejemajo informacije iz možganske skorje (zgoraj) in možganskega debla (od spodaj). Prav tako obdelujejo in projektirajo informacije v obe možganski strukturi.

Različna jedra bazalnih ganglij so katalogizirana in kategorizirana glede na njihovo anatomijo, mehanizme delovanja in funkcije, ki jih opravljajo..

V tem članku so pregledane značilnosti bazalnih ganglij. Obravnava se vsako jedro, ki je del njega, in razložijo funkcije, ki jih opravljajo, ter patologije, ki so povezane s temi področji možganov..

Značilnosti bazalnih ganglij

Bazalne ganglije so velike subkortikalne nevronske strukture. Ti tvorijo vezje jeder, ki izmenjujejo informacije neprekinjeno.

Prav tako lahko te možganske strukture, ki so na dnu možganov, omogočajo povezovanje spodnjih regij (možganskega debla in hrbtenjače) z zgornjimi območji (možganska skorja)..

Anatomsko so bazalne ganglije sestavljene iz masnih sivih teles telencefalona, ​​katerih vlakna segajo neposredno v hrbtenico in se povezujejo s supraspinalnim motornim centrom..

Te strukture so povezane z izvajanjem prostovoljnih gibanj, ki jih subjekt izvaja nezavedno. To so gibanja, ki v rutinske in vsakodnevne naloge vključujejo celotno telo.

Bazalni gangliji se nahajajo na območju, imenovanem striatum. Sestavljen je iz dveh regij sive snovi, ki sta ločena s snopom vlaken, imenovanimi notranja kapsula.

Bazalna jedra

Bazalni gangliji so sestavljeni iz različnih jeder, ki tvorijo niz celic ali nizov nevronov, ki so dobro razmejeni.

Bazalna jedra vsebujejo tako senzorične nevrone, motorične nevrone in internacionalne nevrone. Vsak od njih opravlja vrsto določenih funkcij in ima anotomijo in specifično strukturo.

Bazalna jedra, ki se nanašajo na bazalne ganglije, so: caudatno jedro, putamansko jedro, bledo globus, lečasto jedro, nucleus accumbens, striatum, neostrirano telo, amigdaliano telo in substantia nigra.

1. Kavdatno jedro

Nagnjeno jedro je območje, ki se nahaja v globini možganskih polobli. To jedro sodeluje predvsem v modulaciji gibanja na posreden način. To je povezovanje talamičnih jeder z motorno skorjo.

Zanj je značilna oblika C s tremi deli. Prva je glava jedra in je v stiku z lateralnimi prekati. Druga dva dela sta telo in rep caudatnega jedra.

Ima tesen funkcionalni odnos z drugim bazalnim jedrom, jedrom putamena. Podobno dobimo tudi možgansko strukturo, ki je široko inervirana z dopaminskimi nevroni, ki izvirajo iz ventralnega področja.

Ko je opisan obstoj caudatnega jedra, je bilo predpostavljeno, da je to področje bazalnih ganglij sodelovalo le pri nadzoru prostovoljnega gibanja. Vendar pa je bilo pred kratkim dokazano, da je repno jedro vključeno tudi v procese učenja in spomina.

2. Ključni putamen

Jedro putamena je struktura, ki se nahaja v središču možganov. Pravzaprav je tik ob repnem jedru.

Je eno izmed treh glavnih jeder bazalnih jeder možganov, ki so v veliki meri odgovorni za motorično kontrolo telesa. Je najbolj zunanji del bazalnih jeder in ima tudi pomembno vlogo pri kondicioniranju operantov.

Nazadnje, najnovejše raziskave o tej možganski strukturi se nanašajo na razvoj čustev. Predvidevamo, da bi lahko putamansko jedro poseglo v pojavljanje občutkov ljubezni in sovraštva. 

3. Globe bleda

Poleg kaudatnega jedra in jedra putamena je bleda krogla tretja glavna struktura bazalnih jeder. Odgovoren je za prenos informacij, ki jih projicirajo putamen in caudate jedra proti talamusu.

Anatomsko je značilno, da predstavlja ozko steno klina, ki je usmerjena medialno od lečastega jedra. Prav tako je razdeljena na dva dela (notranji in zunanji del) skozi medialno medularno plastjo.

4. Lentikularno jedro

Lentikularno jedro, znano tudi kot ekstraventikularno jedro striatuma, je struktura, ki leži pod nagnjenim jedrom, sredi ovalnega središča..

Ta struktura sama po sebi ne tvori jedra, temveč se nanaša na anatomsko regijo, ki jo sestavlja zveza med svetlim globusom in putamskim jedrom..

Je veliko jedro, saj je dolgo približno pet centimetrov. Njegove funkcije vključujejo tako dejavnosti, ki jih izvaja svetlo globus kot tudi jedro putamena.

5. Nucleus accumbens

Nucleus accumbens je skupina možganskih nevronov, ki se nahajajo med repnim jedrom in anteriornim delom jedra putamena. Strukturo možganov tvorijo specifične regije dveh bazalnih jeder.

Je del ventralne regije striatuma in opravlja dejavnosti, povezane s čustvenimi procesi in oblikovanjem čustev.

Natančneje, jedro nucleus accumbens je pripisano pomembni funkciji užitka, vključno z dejavnostmi, kot so smeh ali poskusno nagrajevanje. Prav tako se zdi, da je vključen tudi v razvoj čustev, kot so strah, agresija, zasvojenost ali placebo učinek..

6. Striated telo

Črtasto telo ali jedro je subkortikalni del prednjega mozga. Konfigurira glavni informacijski kanal do bazalnih ganglij, saj je povezan z pomembnimi regijami možganov.

Dorzalni striatum je razdeljen z delom bele snovi, imenovano notranja kapsula, ki tvori dva sektorja: caudatno jedro in lečasto jedro, ki je sestavljeno iz svetlega krogla in jedra putamena..

Tako se progasto telo razlaga kot struktura, ki se nanaša na bazalne ganglije, ki zajema veliko različnih jeder in regij..

Prisotni nevroni s srednje debelim trnom, nevroni, holinergični interneuroni, internevroni, ki izražajo parvalbumin in katelkolamine, ter interneuroni, ki izražajo somatostatin in dopamin.

7. Neostrirano telo

Neostrirano telo je ime za možgansko strukturo, ki vključuje kaudatno jedro in putamensko jedro..

Njegove značilnosti temeljijo na atributih dveh bazalnih jeder. Funkcije, ki so pripisane neostriranemu telesu, so prav tako opredeljene z aktivnostmi, ki jih opravlja caudatno jedro in putamensko jedro..

8. Amidalsko telo

Telo amigdalana, znano tudi kot amigdala ali kompleks tonzil, je niz jeder nevronov, ki se nahajajo v globini časovnih rež..

Ta struktura je del limbičnega sistema in izvaja pomembne ukrepe za obdelavo in shranjevanje čustvenih reakcij. Prav tako je osnovna regija sistema nagrajevanja možganov in je povezana z odvisnostjo in alkoholizmom.

V kompleksu amigdaliano je mogoče zaznati veliko število anatomskih delitev. Najpomembnejše so bazolateralna skupina, centromedialno jedro in kortikalno jedro.

Ta struktura omogoča povezovanje hipotalamusa, ki predstavlja podatke o avtonomnem živčnem sistemu, z rektularnimi jedri, jedri trigeminalnega obraznega živca, ventralnim tagmatičnim območjem, lokusom koerelusa in laterodrozalnim nožem..

Nazadnje najnovejše raziskave kažejo, da je amigdaliano telo osnovna struktura za izdelavo čustvenega učenja. Odgovorna je za moduliranje spomina in omogoča razvoj družbene spoznanja.

9. Črna snov

Nazadnje, v bazalnih ganglijih so tudi velike regije črne snovi. Materia nigra je heterogeni del mezencefalona in pomemben element sistema bazalnih ganglij..

Predstavlja kompaktni del, ki vsebuje nevrone črne barve zaradi nevromelaninskega pigmenta, ki se s starostjo povečuje. Kot tudi mrežni del veliko manjše gostote.

Funkcija te snovi je kompleksna in se zdi tesno povezana z učenjem, orientacijo, gibanjem in okulomom.

Poti združevanja

Različna jedra, ki so del bazalnih ganglij, imajo več povezav med njimi in z drugimi možganskimi strukturami..

Vendar pa so raziskave o bazalnih ganglijih omogočile vzpostavitev dveh vrst glavnih asociacijskih poti te strukture.

Natančneje, predpostavlja se, da bi ta regija možganov predstavljala neposredno povezovalno pot in posredno povezovalno pot. Vsak od njih predstavlja drugačno operacijo in opravlja različne dejavnosti.

1. Neposredna pot

Neposredna pot bazalnih ganglijev se aktivira prek dopaminskih receptorjev tipa 1. Srednji trnasti nevroni striatuma ustvarjajo gabaergično inhibicijo, ki zavira talamus.

Na ta način je neposredna pot bazalnih ganglijev vznemirljiva in stimulira frontalni korteks možganov. Ko striatum prejme dopaminergične projekcije, aktivira neposredno pot za stimulacijo motorne skorje in povzroči gibanje.

2. Posredni način

Posredna pot bazalnih ganglijev predstavlja popolnoma nasprotno delovanje od neposredne poti. To običajno zavirajo dopaminergične projekcije preko dopaminskih D2 receptorjev. Tako ob vklopu zavira sprednjo skorjo s pomočjo GABAergičnih projekcij.

Sorodne bolezni

Bazalni gangliji opravljajo pomembne funkcije v možganih. Na ta način je sprememba anatomije in delovanja teh struktur običajno povezana s pojavom patologij.

Pravzaprav je bilo odkritih več bolezni, ki so etiološko povezane s stanjem bazalnih ganglij. Večina jih ima resne in degenerativne patologije.

Glavne bolezni, povezane z bazalnimi gangliji, so: Parkinsonova bolezen, Huntingtonova bolezen, cerebralna paraliza in PAP sindrom.

1. Parkinsonova bolezen

Parkinsonova bolezen je degenerativna patologija, za katero so značilni tresenje, otrdelost mišic, težave pri hitrih in gladkih gibanjih, stoje ali hoje..

Prav tako, ko bolezen napreduje, Parkinsonova bolezen običajno povzroča motnje razpoloženja, depresijo, apatijo, anksioznost, izgubo spomina, kognitivno poslabšanje in demenco..

Ponavadi se pojavi v starosti, čeprav obstajajo primeri zgodnjega nastopa. Ta bolezen izvira iz smrti celic substrata nigra bazalnih ganglij.

Nevroni te možganske regije se poslabšajo in postopoma umirajo in povzročajo postopno izgubo dopamina in cerebralnega melanina, kar motivira pojav simptomov.

2. Huntingtonova bolezen

Huntingtonova bolezen je tudi degenerativna patologija. Zanj je značilna progresivna izguba spomina in pojav nenavadnih in nenadnih gibanj, znanih kot "korea"..

Gre za dedno bolezen, katere etiologija vključuje smrt nevronov repnega jedra. Običajno se začne pri 30 letih, čeprav se lahko začne pri kateri koli starosti.

Za to bolezen trenutno ni nobenega zdravila, saj nobena intervencija ni uspela izkoreniniti poslabšanja kaudatnega jedra, ki povzroča patologijo.

3. Cerebralna paraliza

Cerebralna paraliza povzroča resne motorične težave, kot so spastičnost, paraliza ali celo kap.

Spastičnost se pojavi, ko so mišice telesa stalno napete, kar preprečuje sprejemanje normalnih gibov in drže.

Zdi se, da je ta bolezen povezana z nastankom možganske poškodbe med nosečnostjo. Vzroki lahko vključujejo okužbo ploda, okoljske toksine ali pomanjkanje kisika, poškodbe pa običajno prizadenejo bazalne ganglije, med drugimi možganskimi strukturami..

4. PAP sindrom

PAP sindrom je patologija, za katero je značilen razvoj nenavadnega pomanjkanja motivacije.

Zaradi pomena kaudatnega jedra pri razvoju tega tipa občutkov je več študij pokazalo, da je etiologija motnje povezana s spremembami v delovanju te možganske regije..

Reference

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. Corticostriatalna projekcija: od sinpatičnih do bazalnih ganglijskih motenj. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.

2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata iz materiala nigra: okno do izhodne ganglije. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.

3. Helmut Wicht, "Basal ganglia", Um in možgani, 26, 2007, str. 92-94.

4. Groenewegen HJ. Bazalni gangliji in motorični nadzor. Neuralna plastičnost 2003; 10: 107-120.

5. Graybiel AM. Bazalni gangliji: učenje novih trikov in ljubezen do njih. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.

6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Funkcionalna anatomija talamusa in bazalnih ganglij. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.