A bazális ganglionok jellemzői. A bazális ganglionok szerepe a motoros funkciók biztosításában

Basalis ganglionok (bazális ganglionok) egy striopallidális rendszer, amely három pár nagy magból áll, amelyek az agyféltekék alján a telencephalon fehérállományába merülnek, és összekötik a kéreg szenzoros és asszociatív zónáit a motoros kéreggel.

Szerkezet

A bazális ganglionok filogenetikailag ősi része a globus pallidus, későbbi képződménye a striatum, legfiatalabb része a méhnyak.

A globus pallidus külső és belső szegmensekből áll; striatum - a caudatus magból és a putamenből. A kerítés a putamen és az insuláris kéreg között található. Funkcionálisan a bazális ganglionok közé tartoznak a subthalamicus magok és a substantia nigra is.

A bazális ganglionok funkcionális kapcsolatai

Az izgató afferens impulzusok túlnyomórészt három forrásból jutnak be a striatumba (nucleus caudatus):

1) a kéreg minden területéről közvetlenül és közvetve a thalamuson keresztül;

2) a talamusz nem specifikus magjaiból;

3) a substantia nigrából.

A bazális ganglionok efferens kapcsolatai közül három fő kimenetet jegyezhetünk meg:

• a striatumból a gátló utak közvetlenül a globus pallidusba mennek és a nucleus subthalamicus részvételével; a globus pallidustól kezdődik a bazális ganglionok legfontosabb efferens útja, amely főként a thalamus ventrális motoros magjaihoz vezet, azokból a serkentő út a motoros kéregbe;
• a globus pallidusból és a striatumból származó efferens rostok egy része az agytörzs központjaiba (retikuláris képződés, vörös mag, majd a gerincvelőbe), valamint az alsó olajbogyón keresztül a kisagyba kerül;
• a striatumból a gátló utak a substantia nigra, majd átállás után a thalamus magjaiba jutnak.

Ezért a bazális ganglionok köztes láncszemek. Összekötik az asszociatív és részben a szenzoros kéreget a motoros kéreggel. Ezért a bazális ganglionok szerkezetében több párhuzamosan működő funkcionális hurok található, amelyek összekötik őket az agykéreggel.

1. ábra. A bazális ganglionokon áthaladó funkcionális hurkok diagramja:

1 – csontváz-motor hurok; 2 – okulomotoros hurok; 3 – összetett hurok; DC – motoros kéreg; PMC – premotor cortex; SSC – szomatoszenzoros kéreg; PFC – prefrontális asszociációs kéreg; P8 – a nyolcadik frontális kéreg mezője; P7 – a hetedik parietális kéreg mezője; FAC – frontális asszociációs kéreg; VLN – ventrolateralis mag; MDN – mediodorsalis mag; PVN – anterior ventralis mag; BS – globus pallidus; SN – fekete anyag.

A csontváz-motoros hurok a premotoros, motoros és szomatoszenzoros kéregeket köti össze a putamennel. A belőle származó impulzus a globus pallidus és a substantia nigra felé megy, majd a motoros ventrolateralis magon keresztül visszatér a kéreg premotoros területére. Úgy gondolják, hogy ez a hurok olyan mozgási paraméterek szabályozására szolgál, mint az amplitúdó, az erő, az irány.

Az oculomotor hurok összeköti a kéreg azon területeit, amelyek a tekintet irányát szabályozzák a caudatus maggal. Innen az impulzus a globus pallidus és a substantia nigra felé jut, ahonnan a talamusz asszociatív mediodorsalis és anterior relay ventrális magjaiba vetül, és onnan visszatér a frontális oculomotoros mezőbe 8. Ez a hurok érintett. szakadikus szemmozgások szabályozásában (saccal).

Azt is feltételezik, hogy vannak olyan összetett hurkok, amelyeken keresztül a kéreg frontális asszociációs zónáiból érkező impulzusok a caudatus nucleusba, a globus pallidusba és a substantia nigraba jutnak. Ezután a talamusz mediodorsalis és ventralis elülső magjain keresztül visszatér az asszociatív frontális kéregbe. Úgy gondolják, hogy ezek a hurkok részt vesznek az agy magasabb pszichofiziológiai funkcióinak megvalósításában: a motiváció szabályozásában, az előrejelzésben, a kognitív tevékenységben.

Funkciók

A striatum funkciói

A striatum hatása a globus pallidusra. A hatást elsősorban a GABA gátló neurotranszmitter fejti ki. A globus pallidus egyes neuronjai azonban vegyes választ adnak, mások pedig csak EPSP-t. Vagyis a striatum kettős hatást fejt ki a globus pallidusra: gátló és serkentő, túlsúlyban a gátló hatás.

A striatum hatása a substantia nigrára. A substantia nigra és a striatum között kétoldalú kapcsolatok vannak. A striatum neuronjai gátló hatást fejtenek ki a substantia nigra neuronjaira. A substantia nigra neuronjai viszont moduláló hatást gyakorolnak a striatum neuronjainak háttéraktivitására. Amellett, hogy befolyásolja a striatumot, a substantia nigra gátló hatással van a thalamus neuronjaira.

A striatum hatása a talamuszra. A striatum irritációja nagy amplitúdójú ritmusok megjelenését okozza a thalamusban, amely a lassú hullámú alvási fázisra jellemző. A striatum elpusztítása az alvás időtartamának csökkentésével megzavarja az alvás-ébrenlét ciklust.

A striatum hatása a motoros kéregre. A striatum caudatus magja „gátolja” az adott körülmények között szükségtelen mozgásszabadság mértékét, ezáltal biztosítja az egyértelmű motoros védekező reakció kialakulását.

A striatum stimulálása. A striatum különböző részeinek ingerlése különböző reakciókat vált ki: a fej és a törzs elfordítása a stimulációval ellentétes irányba; az élelmiszer-előállító tevékenység késése; a fájdalomérzet elnyomása.

A striatum károsodása. A striatum caudatus magjának károsodása hyperkinesishez (túlzott mozgásokhoz) - choreához és athetózishoz vezet.

A globus pallidus funkciói

A striatumból a globus pallidus túlnyomórészt gátló és részben serkentő hatást kap. De moduláló hatással van a motoros kéregre, a kisagyra, a vörös magra és a retikuláris képződésre. A globus pallidus aktiváló hatással van az éhség és jóllakottság központjára. A globus pallidus elpusztulása adinamiához, álmossághoz és érzelmi tompasághoz vezet.

Az összes bazális ganglion aktivitásának eredményei:

• a kisagygal együtt komplex motoros aktusok kialakulása;
• mozgási paraméterek (erő, amplitúdó, sebesség és irány) szabályozása;
• az alvás-ébrenlét ciklus szabályozása;
• részvétel a feltételes reflexek kialakulásának mechanizmusában, az észlelés összetett formáiban (például szövegértés);
• részvétel az agresszív reakciók gátlásában.

A bazális ganglionok a következő anatómiai struktúrákat tartalmazzák:

striatum (striatum), amely a caudatus magból és putamenből áll; globus pallidus (pallidum), belső és külső részekre osztva; substantia nigra és Lewis subthalamicus magja.

BG funkciók:

1. Összetett feltétel nélküli reflexek és ösztönök központjai
2. Részvétel a kondicionált reflexek kialakításában
3. Az izomtónus és az akaratlagos mozgások koordinálása. Az amplitúdó, erő, mozgásirány szabályozása
4. Kombinált motoros aktusok koordinálása
5. A szemmozgások kontrollja (szakkád).
6. Komplex célirányos mozgások programozása
7. Gátlási központok az agresszív reakciókhoz
8. Magasabb mentális funkciók (motiváció, előrejelzés, kognitív tevékenység). A külső információ észlelésének összetett formái (például szövegértés)
9. Részvétel az alvási mechanizmusokban

A bazális ganglionok afferens kapcsolatai.

A bazális ganglionokhoz érkező afferens jelek többsége a striatumba jut. Ezek a jelek szinte kizárólag három forrásból származnak:

- az agykéreg minden területéről;

- a talamusz intralamelláris magjaiból;

- a substantia nigrából (a dopaminerg út mentén).

Az efferens rostok a striatumból a globus pallidusba és a substantia nigraba kerülnek. Utóbbitól nemcsak a striatumba vezető dopaminerg út kezdődik, hanem a talamuszba vezető utak is.

A bazális ganglionok összes efferens pályája közül a legfontosabb a globus pallidus belső részéből származik, amely a thalamusban végződik, valamint a középagy tetején. Azokon a szárképződményeken keresztül, amelyekhez a bazális ganglionok kapcsolódnak, centrifugális impulzusok jutnak a szegmentális motoros apparátushoz és az izmokhoz a leszálló vezetők mentén.

- a vörös magokból - a rubrospinalis traktus mentén;

- a Darkshevich-magtól - a hátsó longitudinális fasciculus mentén a 3., 4., 6. idegmagokig és azon keresztül a vestibularis ideg magjáig;

- a vestibularis ideg magjából - a vestibulospinalis traktus mentén;

- a quadrigeminalis régióból - a tektospinális traktus mentén;

- a reticularis formációból - a reticulospinalis traktus mentén.

Így a bazális ganglionok főként egy köztes láncszem szerepét töltik be a kéreg motoros területeit az összes többi területtel összekötő láncban.

A bazális ganglionok károsodásának tünetei.

A bazális ganglionok károsodását sokféle mozgászavar kíséri. Mindezen rendellenességek közül a Parkinson-szindróma a leghíresebb.

Járás -óvatos, apró léptekkel, lassú, öregember járására emlékeztet. A mozgáskezdeményezés károsodott: nem lehet azonnal továbblépni. De a jövőben a beteg nem állhat meg azonnal: továbbra is előre húzzák.

Arckifejezések– rendkívül szegény, arca dermedt, maszkszerű kifejezést ölt. A mosoly, az érzelmekkel teli sírás fintora késve jelenik meg, és ugyanolyan lassan eltűnik.

Normál póz- a hát hajlított, a fej a mellkashoz dőlt, a karok könyökben és csuklóban hajlottak, a lábak a térdízületeknél hajlottak (kérő póz).

Beszéd- csendes, monoton, tompa, kellő moduláció és hangzás nélkül.

Akinézia- (hipokinézia) - nagy nehézségek a manifesztációban és a motoros beindításban: nehézségek a mozgások megkezdésében és befejezésében.

Izommerevség- az ízületek és a mozgások helyzetétől független állandó izomtónusnövekedés. A páciens, miután felvett egy bizonyos pozíciót, hosszú ideig megtartja azt, még akkor is, ha az nem kényelmes. „Fagyott” az elfogadott helyzetben - műanyag vagy viaszos merevség. A passzív mozgások során az izmok nem fokozatosan, hanem szakaszosan, mintha lépésenként ellazulnának.

Pihenési remegés- a nyugalomban megfigyelhető remegés a végtagok disztális részein, néha az alsó állkapocsban fejeződik ki, és alacsony amplitúdójú, frekvenciával és ritmussal jellemezhető. A remegés a céltudatos mozgások során eltűnik, és azok befejeződése után újra megjelenik (különbség a kisagyi tremortól, amely mozgás közben jelenik meg, és nyugalomban eltűnik).

A Parkinson-szindróma a substantia nigrától a striatumig vezető útvonal (gátló) megsemmisülésével jár. A striatum régiójában a dopamin neurotranszmitter felszabadul ennek az útvonalnak a rostjaiból. A parkinsonizmus és különösen az akinézia megnyilvánulásait sikeresen kezelik a dopamin prekurzor - dopa - bevezetésével. Éppen ellenkezőleg, a globus pallidus és a thalamus (ventrolaterális mag) területének elpusztítása, amelyben a motoros kéreghez vezető út megszakad, az akaratlan mozgások elnyomásához vezet, de nem enyhíti az akinéziát.

A nucleus caudatus károsulásakor athetózis alakul ki - a végtagok távolabbi részein bizonyos időközönként lassú, féregszerű, vonagló mozgások figyelhetők meg, amelyek során a végtag természetellenes pozíciókat vesz fel. Az athetózis korlátozott vagy széles körben elterjedt lehet.

Amikor a héj megsérül, chorea alakul ki - ez különbözik az athetózistól a rángások gyorsaságában, és a végtagok proximális részein és az arcon figyelhető meg. A görcsök lokalizációjának gyors változásai jellemzik, majd az arcizmok megrándulnak, majd a lábizmok, egyúttal a szemizmok és a kar, stb. Súlyos esetekben a beteg bohócszerűvé válik. Grimaszolást, pofázást és beszédzavarokat gyakran észlelnek. A mozdulatok elsöprővé, túlzóvá válnak, a járás pedig táncossá válik.

Az emberi test számos szervből és szerkezetből áll, amelyek közül a legfontosabbak az agy és a szív. A szív az élet motorja, az agy pedig minden folyamat koordinátora. Az agy főbb részeinek ismerete mellett a bazális ganglionokról is tudnia kell.

A bazális ganglionok felelősek a mozgásért és a koordinációért

A bazális ganglionok (ganglionok) a szürkeállomány felhalmozódása, amelyek magcsoportokat alkotnak. Az agynak ez a része felelős a mozgásért és a koordinációért.

A ganglionok által biztosított funkciók

A motoros aktivitás a piramis (kortikospirális) traktus állandó szabályozása miatt következik be. De ezt nem teljes mértékben biztosítja. Egyes funkciókat a bazális ganglionok veszik át. A Parkinson-kórt vagy a Wilson-kórt pontosan a szürkeállomány kéreg alatti felhalmozódásának kóros rendellenességei okozzák. A bazális ganglionok funkciói létfontosságúak, rendellenességeik pedig nehezen gyógyíthatóak.

A tudósok szerint a magok fő feladata nem maga a motoros tevékenység, hanem a működés irányítása, valamint az izomcsoportok és az idegrendszer közötti kapcsolat. Megfigyelhető az emberi mozgások feletti kontroll funkciója. Ezt két rendszer kölcsönhatása jellemzi, amely magában foglalja a szubkortikális anyag felhalmozódását. A striopallidális és limbikus rendszernek saját funkcionális jellemzői vannak. Az első az izomösszehúzódást szabályozza, ami együtt alkotja a koordinációt. A második a vegetatív funkciók munkájától és megszervezésétől függ. Meghibásodásuk nemcsak az emberi koordinációhoz, hanem az agy mentális tevékenységének megzavarásához is vezet.

A nukleáris meghibásodások az agy működési zavarához vezetnek

Szerkezeti jellemzők

Az agy bazális ganglionjai összetett szerkezetűek. Anatómiai felépítésük szerint a következők:

• striatum (striatum);
• amygdaloidium (amygdala);
• kerítés.

E klaszterek modern tanulmányozása a magok új, kényelmes felosztását hozta létre a substantia nigra és a nukleáris tegmentum klaszterére. De egy ilyen figurális szerkezet nem ad teljes képet az anatómiai kapcsolatokról és a neurotranszmitterekről, ezért az anatómiai felépítést kell figyelembe venni. Így a striatum fogalmát a fehér és a szürkeállomány felhalmozódása jellemzi. Az agyféltekék vízszintes szakaszán észrevehetők.

A bazális ganglionok egy összetett fogalom, amely magában foglalja a striatum és az amygdala szerkezetére és funkcióira vonatkozó fogalmakat. Ezenkívül a striatum a lencse alakú és a caudatus ganglionból áll. Elhelyezkedésüknek és kapcsolatuknak megvannak a maga sajátosságai. Az agy bazális ganglionjait idegi kapszula választja el. A caudatus ganglion a thalamushoz kapcsolódik.

A caudatus ganglion a thalamushoz kapcsolódik

A caudatus ganglion szerkezetének jellemzői

A Golgi neuronok második típusa szerkezetében megegyezik a caudatus maggal. A neuronok fontos szerepet játszanak a szürkeállomány felhalmozódásában. Ez észrevehető az őket egyesítő hasonló tulajdonságokon. Az axon vékonysága és a dendritek rövidsége megegyezik. Ez a mag fő funkcióit saját kapcsolatokkal látja el az agy egyes területeivel és szakaszaival:

• thalamus;
• sápadt labda;
• kisagy;
• feketeállomány;
• az előcsarnokok magjai.

A magok sokoldalúsága az agy egyik legfontosabb területévé teszi őket. A bazális ganglionok és kapcsolataik nemcsak a mozgások koordinációját, hanem az autonóm funkciókat is biztosítják. Nem szabad elfelejtenünk, hogy a ganglionok felelősek mind az integratív, mind a kognitív képességekért.

A nucleus caudatus az agy egyes részeivel való kapcsolataival egyetlen zárt neurális hálózatot alkot. És bármely szakaszának megzavarása komoly problémákat okozhat az ember neuromotoros aktivitásában.

A neuronok kritikus szerepet játszanak az agy szürkeállományában

A lencsemag szerkezetének jellemzői

A bazális ganglionokat idegi kapszulák kötik össze. A lencse alakú mag a caudatuson kívül helyezkedik el, és külső kapcsolatban áll vele. Ez a ganglion szög alakú, közepén kapszula található. A mag belső felülete az agyféltekékhez, a külső felülete pedig a ganglion farokfejéhez kötődik.

A fehérállomány egy szeptum, amely a lencse alakú magot két fő rendszerre osztja, amelyek színe különbözik egymástól. A sötét árnyalatúak a héj. A világosabbak pedig a globus pallidus szerkezetébe tartoznak. Az idegsebészet területén dolgozó modern tudósok a lentikuláris gangliont a striopallidális rendszer részének tekintik. Funkciói a hőszabályozás vegetatív hatásához, valamint az anyagcsere folyamatokhoz kapcsolódnak. A nucleus szerepe ezekben a funkciókban jelentősen meghaladja a hypothalamust.

A kerítés és az amygdala

A kerítés vékony szürkeállományra utal. Megvannak a saját jellemzői a szerkezettel, valamint a héjjal és a „szigettel” való kapcsolatokkal kapcsolatban:

• a kerítést fehér anyag veszi körül;
• a kerítés belső és külső idegi kapcsolatokon keresztül kapcsolódik a testhez és a héjhoz;
• A putamen az amygdalát határolja.

A tudósok biztosak abban, hogy az amygdala több funkciót is ellát. A limbikus rendszerrel kapcsolatos főbbek mellett a szaglásért felelős osztály alkotóeleme.

A kapcsolatot megerősítik azok az idegrostok, amelyek a szaglólebenyet a perforált anyaggal összekötik. Ezért az amygdala és munkája szerves része a szellemi munka szervezésének és ellenőrzésének. Az ember pszichés állapota is szenved.

Az amygdala elsősorban szagló funkciót tölt be.

Milyen problémákat okoz a ganglionok megzavarása?

A bazális ganglionokban kialakuló patológiás kudarcok és rendellenességek gyorsan az ember állapotának romlásához vezetnek. Nemcsak a közérzete, hanem a szellemi tevékenység minősége is csorbát szenved. Ha az agy ezen részének működése megzavarodik, egy személy zavarttá válhat, depresszióban szenvedhet stb. Ennek oka kétféle patológia - daganatok és funkcionális kudarc.

A sejtmagok szubkortikális részének bármely neoplazmája veszélyes. Megjelenésük és fejlődésük fogyatékossághoz, sőt halálhoz is vezet. Ezért a patológia legkisebb tünetei esetén orvoshoz kell fordulni a diagnózis és a kezelés érdekében. A ciszták vagy más daganatok kialakulását a következők okozzák:

• az idegsejtek degenerációja;
• fertőző ágensek támadása;
• sérülések;
• vérzés.

A funkcionális károsodást ritkábban diagnosztizálják. Ez az ilyen patológia előfordulásának természetéből adódik. Gyakrabban jelenik meg csecsemőknél az idegrendszer érése során. Felnőtteknél a kudarcot korábbi agyvérzések vagy sérülések jellemzik.

A tanulmányok azt mutatják, hogy az esetek több mint 50% -ában a magok funkcionális kudarca a fő oka a Parkinson-kór jeleinek időskori megjelenésének. Az ilyen betegség kezelése a patológia súlyosságától és a szakemberekkel való kapcsolatfelvétel időszerűségétől függ.

A diagnózis és a kezelés jellemzői

A bazális ganglionok aktivitásának legkisebb jele esetén forduljon neurológushoz. Ennek oka lehet a következő tünetek:

• az izommotoros aktivitás megsértése;
• remegés;
• gyakori izomgörcsök;
• ellenőrizetlen végtagmozgások;
• memória problémák.

A betegségek diagnosztizálása általános vizsgálat alapján történik. Szükség esetén a pácienst agyi vizsgálatra utalják. Az ilyen típusú vizsgálat nemcsak a bazális ganglionokban, hanem az agy más területein is kimutathat diszfunkcionális területeket.

A bazális ganglionok diszfunkcióinak kezelése hatástalan. Leggyakrabban a terápia csökkenti a tüneteket. De ahhoz, hogy az eredmény tartós legyen, egy életen át kell kezelni. Minden szünet negatívan befolyásolhatja a beteg jólétét.

Alapi idegsejtek, vagy kéreg alatti magok, egymással szorosan összefüggő agyi struktúrák, amelyek az agyféltekék mélyén helyezkednek el a homloklebenyek között és.

A bazális ganglionok páros képződmények, és szürkeállományú magokból állnak, amelyeket fehérállomány rétegei választanak el - az agy belső és külső kapszula rostjai. BAN BEN a bazális ganglionok összetétele ide tartozik: a caudalis magból és putamenből álló striatum, a globus pallidus és a kerítés. Funkcionális szempontból néha a subthalamicus magot és a substantia nigrát basalis ganglionoknak is nevezik (1. ábra). Ezeknek a magoknak a nagy mérete és a különböző fajok szerkezetének hasonlósága arra utal, hogy jelentős mértékben hozzájárulnak a szárazföldi gerincesek agyának szerveződéséhez.

A bazális ganglionok fő funkciói:

• Részvétel a veleszületett és szerzett motoros reakciók programjainak kialakításában és tárolásában, valamint e reakciók koordinációjában (fő)
• Az izomtónus szabályozása
• A vegetatív funkciók szabályozása (trofikus folyamatok, szénhidrát-anyagcsere, nyál- és könnyezés, légzés stb.)
• A szervezet érzékenységének szabályozása az irritációk észlelésére (szomatikus, hallási, vizuális stb.)
• A GNI szabályozása (érzelmi reakciók, memória, új kondicionált reflexek kialakulásának sebessége, az egyik tevékenységi formáról a másikra való átállás sebessége)

Rizs. 1. A bazális ganglionok legfontosabb afferens és efferens kapcsolatai: 1 nucleus paraventricularis; 2 ventrolateralis mag; a talamusz 3 középső magja; SA - subthalamicus mag; 4 - corticospinalis traktus; 5 - kortikomontin traktus; 6 - efferens út a globus pallidustól a középagyig

Klinikai megfigyelésekből régóta ismert, hogy a bazális ganglionok betegségeinek egyik következménye az károsodott izomtónus és mozgás. Ennek alapján feltételezhető, hogy a bazális ganglionoknak az agytörzs és a gerincvelő motoros központjaihoz kell kapcsolódniuk. A modern kutatási módszerek kimutatták, hogy neuronjaik axonjai nem követik lefelé haladva a törzs és a gerincvelő motoros magjait, és a ganglionok károsodását nem kíséri izomparézis, ahogyan más leszálló sejtek károsodása esetén. motorpályák. A bazális ganglionok efferens rostjainak többsége emelkedő irányban az agykéreg motoros és egyéb területei felé halad.

Afferens kapcsolatok

A bazális ganglionok felépítése, melynek neuronjaihoz a legtöbb afferens jel érkezik, az striatum. Neuronjai az agykéregből, a thalamus magjaiból, a diencephalon substantia nigra dopamint tartalmazó sejtcsoportjaiból, valamint a raphe mag szerotonint tartalmazó neuronjaiból kapnak jeleket. Ebben az esetben a striatum putamenének neuronjai főként az elsődleges szomatoszenzoros és primer motoros kéregből, a caudatus nucleus neuronjai (már előre integrált poliszenzoros jelek) pedig az agykéreg asszociatív területeinek neuronjaiból kapnak jeleket. . A bazális ganglionok afferens kapcsolatainak elemzése más agyi struktúrákkal azt sugallja, hogy tőlük a ganglionok nem csak a mozgásokkal kapcsolatos információkat kapnak, hanem olyan információkat is, amelyek tükrözhetik az általános agyi aktivitás állapotát, és összefüggésbe hozhatók magasabb kognitív funkcióival és érzelmeivel.

A kapott jeleket a bazális ganglionokban komplex feldolgozásnak vetik alá, amelyben annak különféle, számos belső kapcsolattal összekapcsolt, különböző típusú neuronokat tartalmazó struktúrái vesznek részt. Ezen neuronok többsége a striatum GABAerg neuronja, amelyek axonokat küldenek a globus pallidus és a substantia nigra neuronjaihoz. Ezek a neuronok dinorfint és enkefalint is termelnek. A bazális ganglionokon belüli jelek átvitelében és feldolgozásában nagy részt a serkentő kolinerg interneuronok foglalnak el, amelyek széles körben elágazó dendritekkel rendelkeznek. A substantia nigra neuronok dopamint szekretáló axonjai ezekhez a neuronokhoz konvergálnak.

A bazális ganglionokból származó efferens kapcsolatok arra szolgálnak, hogy a ganglionokban feldolgozott jeleket küldjék más agyi struktúráknak. A bazális ganglionok fő efferens útvonalait alkotó neuronok elsősorban a globus pallidus külső és belső szegmenseiben, valamint a substantia nigrában helyezkednek el, afferens jeleket elsősorban a striatumból kapva. A globus pallidus efferens rostjai egy része a thalamus intralamináris magjaiba, majd onnan a striatumba halad, és egy kéreg alatti ideghálózatot alkot. A globus pallidus belső szegmensének efferens neuronjainak axonjainak nagy része a belső tokon keresztül a thalamus ventrális magjainak neuronjaiba, majd onnan az agyféltekék prefrontális és kiegészítő motoros kéregébe jut. A bazális ganglionok az agykéreg motoros területeivel való kapcsolata révén befolyásolják a kéreg által a corticospinalis és más leszálló motorpályákon keresztül végzett mozgások szabályozását.

A nucleus caudatus afferens jeleket kap az agykéreg asszociatív területeiről, és ezeket feldolgozva elsősorban a prefrontális kéregbe küld efferens jeleket. Feltételezhető, hogy ezek a kapcsolatok képezik az alapját a bazális ganglionok részvételének a mozgások előkészítésével és végrehajtásával kapcsolatos problémák megoldásában. Így, ha a majmokban a nucleus caudatus megsérül, a térbeli memória berendezésétől információt igénylő mozgások végzésének képessége (például egy tárgy elhelyezkedésének figyelembevétele) sérül.

A bazális ganglionokat efferens kapcsolatok kötik össze a diencephalon retikuláris képződményével, amelyen keresztül részt vesznek a járás szabályozásában, valamint a colliculus superior neuronjaival, amelyeken keresztül a szem és a fej mozgását szabályozni tudják.

Figyelembe véve a bazális ganglionok afferens és efferens kapcsolatait a kéreggel és más agyi struktúrákkal, számos ideghálózatot vagy hurkot azonosítanak, amelyek áthaladnak a ganglionokon vagy azokon belül végződnek. Motor hurok A primer motoros, primer szenzomotoros és kiegészítő motoros kéreg neuronjai alkotják, amelyek axonjai a putamen neuronjaihoz követik, majd a globus palliduson és thalamuson keresztül eljutnak a kiegészítő motoros kéreg neuronjaihoz. Oculomotor hurok a 8-as, 6-os és a 7-es szenzoros mező neuronjai alkotják, amelyek axonjai a nucleus caudatusba, majd tovább a 8-as frontális szemmező neuronjaiba következnek. Prefrontális hurkok a prefrontális kéreg idegsejtjei alkotják, amelyek axonjai a nucleus caudatus, a fekete test, a globus pallidus és a thalamus ventralis magjaihoz követik, majd elérik a prefrontális kéreg neuronjait. Határhurok a kör alakú gyrus neuronjai, az orbitofrontalis kéreg és a temporális kéreg egyes területei alkotják, amelyek szorosan kapcsolódnak a limbikus rendszer struktúráihoz. Ezeknek az idegsejteknek axonjai a striatum ventrális részének, a globus pallidusnak, a mediodorsalis thalamusnak, majd a kéreg azon területeinek neuronjaihoz következnek, amelyekben a hurok elkezdődött. Amint látható, minden hurkot több corticostriatalis kapcsolat alkot, amelyek a bazális ganglionokon való áthaladás után a thalamus korlátozott területén keresztül a kéreg egy meghatározott területére haladnak.

A kéreg azon területei, amelyek jeleket küldenek egyik vagy másik hurokba, funkcionálisan kapcsolódnak egymáshoz.

A bazális ganglionok funkciói

A bazális ganglionok ideghurkai képezik az általuk végzett alapvető funkciók morfológiai alapját. Köztük a bazális ganglionok részvétele a mozgások előkészítésében és végrehajtásában. A bazális ganglionok e funkció ellátásában való részvételének sajátosságai a ganglion betegségek mozgászavarainak természetére vonatkozó megfigyelésekből következnek. Úgy gondolják, hogy a bazális ganglionok fontos szerepet játszanak az agykéreg által kezdeményezett összetett mozgások tervezésében, programozásában és végrehajtásában.

Közreműködésükkel az absztrakt mozgásfogalom komplex önkéntes cselekvések motoros programjává válik. Példa erre az olyan műveletek, mint például több mozgás egyidejű végrehajtása az egyes ízületekben. Valójában, amikor az akaratlagos mozgások során a bazális ganglionok neuronjainak bioelektromos aktivitását rögzítik, növekedés figyelhető meg a subthalamicus magok, a kerítés, a globus pallidus belső szegmensének és a corpus nigra retikuláris részének neuronjaiban. .

A bazális ganglionok neuronjainak megnövekedett aktivitását az agykéregből a striatális neuronok felé irányuló serkentő jelek beáramlása indítja el, amelyet a glutamát felszabadulás közvetít. Ugyanezek a neuronok jelfolyamot kapnak a substantia nigrától, ami gátló hatással van a striatális neuronokra (GABA felszabadulása révén), és segít a kérgi neuronok hatásának a striatális neuronok bizonyos csoportjaira összpontosítani. Ugyanakkor neuronjai a thalamusból afferens jeleket kapnak a mozgásszervezéssel összefüggő agy más területeinek aktivitási állapotáról szóló információkkal.

A striatum idegsejtjei integrálják ezeket az információáramot, és továbbítják a globus pallidus idegsejtjeihez és a substantia nigra retikuláris részéhez, majd efferens pályákon keresztül ezek a jelek a thalamuson keresztül az agy motoros területeibe jutnak. cortex, amelyben a közelgő mozgás előkészítése és elindítása történik. Feltételezhető, hogy a bazális ganglionok még a mozgás-előkészítés szakaszában is kiválasztják a cél eléréséhez szükséges mozgástípust, és kiválasztják a hatékony végrehajtáshoz szükséges izomcsoportokat. Valószínűleg a bazális ganglionok a mozgások ismétlésével vesznek részt a motoros tanulási folyamatokban, és szerepük az, hogy a kívánt eredmény elérése érdekében az optimális módokat válasszák ki a komplex mozgások végrehajtására. A bazális ganglionok részvételével a redundáns mozgások megszüntetése érhető el.

A bazális ganglionok másik motoros funkciója az automatikus mozgások vagy motoros készségek megvalósításában való részvétel. Ha a bazális ganglionok megsérülnek, az ember lassabb ütemben, kevésbé automatikusan, kisebb pontossággal hajtja végre azokat. Az emberben a kerítés és a globus pallidus kétoldalú megsemmisülése vagy károsodása rögeszmés-kényszeres motoros viselkedés megjelenésével és elemi sztereotip mozgások megjelenésével jár. A globus pallidus kétoldali károsodása vagy eltávolítása a motoros aktivitás csökkenéséhez és hipokinéziához vezet, míg ennek a magnak az egyoldali károsodása vagy nem, vagy csak csekély hatással van a motoros funkciókra.

A bazális ganglionok károsodása

Az emberben a bazális ganglionok területén fellépő patológiát az akaratlan és károsodott akaratlagos mozgások megjelenése, valamint az izomtónus és a testtartás eloszlásának zavara kíséri. Az akaratlan mozgások általában csendes ébrenlét során jelennek meg, és alvás közben eltűnnek. A mozgászavaroknak két nagy csoportja van: a dominanciával hipokinézia- bradykinesia, akinesia és merevség, amelyek a legkifejezettebbek a parkinsonizmusban; hiperkinézia dominanciájával, ami leginkább a Huntington-féle choreára jellemző.

Hiperkinetikus motoros rendellenességek megjelenhet nyugalmi remegés- a distalis és proximális végtagok, a fej és más testrészek izomzatának akaratlan ritmikus összehúzódásai. Más esetekben megjelenhetnek vitustánc- a törzs, a végtagok, az arc izmainak hirtelen, gyors, heves mozgásai (grimasz), amelyek a nucleus caudatus, a locus coeruleus és más struktúrák neuronjainak degenerációja következtében jelentkeznek. A nucleus caudatusban a neurotranszmitterek - GABA, acetilkolin és neuromodulátorok - enkefalin, P anyag, dinorfin és kolecisztokinin szintjének csökkenése figyelhető meg. A chorea egyik megnyilvánulása az athetózis- a végtagok disztális részének lassú, hosszan tartó vonagló mozgásai, amelyeket a kerítés működési zavara okoz.

A subthalamicus magok egyoldali (vérzéssel járó) vagy kétoldali károsodása következtében, ballizmus, amely hirtelen, heves, nagy amplitúdójú és intenzitású, cséplésben, gyors mozgásokban nyilvánul meg a test ellenkező oldalán (hemiballismus) vagy mindkét oldalon. A striatális területen előforduló betegségek vezethetnek a fejlődéshez disztónia, amely a kar, a nyak vagy a törzs izmainak heves, lassú, ismétlődő, csavaró mozgásaiban nyilvánul meg. A lokális disztónia példája lehet az alkar és a kéz izmainak akaratlan összehúzódása írás közben - írói görcs. A bazális ganglion régió betegségei tic kialakulásához vezethetnek, amelyet a test különböző részein hirtelen, rövid, heves izommozgások jellemeznek.

A bazális ganglionok betegségeinek károsodott izomtónusa az izommerevségben nyilvánul meg. Ha jelen van, az ízületek helyzetének megváltoztatására tett kísérletet a páciens fogaskerékhez hasonló mozgása kíséri. Az izmok által kifejtett ellenállás bizonyos időközönként jelentkezik. Más esetekben viaszszerű merevség alakulhat ki, amelyben az ellenállás az ízület teljes mozgástartományában megmarad.

Hipokinetikus motoros rendellenességek amely a mozgás megkezdésének késleltetésében vagy képtelenségében nyilvánul meg (akinézia), a mozdulatok végrehajtásának és befejezésének lassúságában (bradikinézia).

A bazális ganglionok megbetegedéseinek motoros funkcióinak károsodása vegyes jellegű lehet, izomparézishez vagy éppen ellenkezőleg, görcsösséghez hasonlít. Ilyenkor mozgási zavarok alakulhatnak ki a mozgás kezdeményezésének képtelenségétől az akaratlan mozgások elnyomásának képtelenségéig.

A súlyos, mozgássérült mozgászavarok mellett a parkinsonizmus másik diagnosztikai jellemzője a kifejezéstelen arc, amelyet gyakran ún. parkinson maszk. Ennek egyik jele a spontán tekinteteltolódás elégtelensége vagy lehetetlensége. A páciens tekintete fagyott maradhat, de parancsra el tudja mozgatni egy vizuális tárgy irányába. Ezek a tények arra utalnak, hogy a bazális ganglionok részt vesznek a tekinteteltolódások és a vizuális figyelem szabályozásában egy összetett szemmotoros neurális hálózat segítségével.

A motoros és különösen a bazális ganglionok károsodásával járó okulomotoros rendellenességek kialakulásának egyik lehetséges mechanizmusa a neurális hálózatokban a jelátvitel megsértése lehet a neurotranszmitter egyensúly felborulása miatt. Egészséges emberekben a striatum neuronjainak aktivitása a substantia nigra afferens gátló (dopamin, GAM-K) és a szenzomotoros kéreg serkentő (glutamát) jeleinek kiegyensúlyozott hatása alatt áll. Az egyensúly fenntartásának egyik mechanizmusa a globus pallidusból érkező jelek általi szabályozása. A gátló hatások túlsúlyának irányában fellépő egyensúlyhiány korlátozza az agykéreg motoros területeiről érkező szenzoros információk elérését, és a motoros aktivitás csökkenéséhez (hipokinézia) vezet, ami parkinsonizmusban figyelhető meg. A bazális ganglionok egyes gátló dopamin neuronjainak elvesztése (betegség miatt vagy az életkor előrehaladtával) az érzékszervi információk könnyebb beviteléhez vezethet a motoros rendszerbe, és fokozhatja annak aktivitását, amint ez a Huntington-féle choreában megfigyelhető.

Az egyik bizonyíték arra, hogy a neurotranszmitter egyensúly fontos a bazális ganglionok motoros funkcióinak megvalósításában, és megsértését motoros elégtelenség kíséri, az a klinikailag alátámasztott tény, hogy a parkinsonizmusban a motoros funkciók javulása az L-dopa szedésével érhető el, a dopamin szintézisének prekurzora, amely a vér-agy gáton keresztül behatol az agyba. Az agyban a dopamin-karboxiláz enzim hatására dopaminná alakul, ami segít megszüntetni a dopaminhiányt. A parkinsonizmus L-dopával történő kezelése jelenleg a leghatékonyabb módszer, melynek alkalmazása nemcsak a betegek állapotát könnyítette meg, hanem a várható élettartamukat is megnövelte.

A globus pallidus vagy a thalamus ventrolateralis magjának sztereotaxiás destrukciójával betegek motoros és egyéb rendellenességeinek sebészi korrekciójára szolgáló módszereket dolgoztak ki és alkalmaztak. A műtét után lehetőség van az ellenoldali izmok merevségének és remegésének megszüntetésére, de az akinézia és a testtartás romlása nem szűnik meg. Jelenleg olyan műtétet is alkalmaznak, hogy állandó elektródákat ültetnek be a talamuszba, amelyen keresztül krónikus elektromos stimulációt hajtanak végre.

Dopamintermelő sejtek agyba történő átültetése és valamelyik mellékvese beteg agysejtjének átültetése az agy kamrai felszínének régiójába történt, ami után esetenként javult a betegek állapota. . Feltételezhető, hogy az átültetett sejtek egy ideig a dopamin vagy növekedési faktorok képződésének forrásai lehetnek, amelyek hozzájárultak az érintett neuronok működésének helyreállításához. Más esetekben magzati bazális ganglionszövetet ültettek be az agyba, jobb eredménnyel. A transzplantációs kezelési módszerek még nem terjedtek el széles körben, és hatékonyságukat továbbra is vizsgálják.

A többi bazális ganglion neurális hálózat funkciói továbbra is kevéssé ismertek. Klinikai megfigyelések és kísérleti adatok alapján feltételezhető, hogy a bazális ganglionok részt vesznek az izomaktivitás és a testtartás változásaiban az alvásból az ébrenlétbe való átmenet során.

A bazális ganglionok részt vesznek az ember hangulatának, motivációjának és érzelmeinek kialakításában, különösen azokban, amelyek a létfontosságú szükségletek kielégítésére (evés, ivás) vagy erkölcsi és érzelmi örömszerzésre (jutalom) kapcsolatos mozgások végrehajtásával kapcsolatosak.

A legtöbb bazális ganglion diszfunkcióban szenvedő betegnél pszichomotoros elváltozások tünetei vannak. Különösen a parkinsonizmus esetén alakulhat ki depressziós állapot (depressziós hangulat, pesszimizmus, fokozott sebezhetőség, szomorúság), szorongás, apátia, pszichózis, kognitív és mentális képességek csökkenése. Ez jelzi a bazális ganglionok fontos szerepét az ember magasabb mentális funkcióinak megvalósításában.

Alapi idegsejtek, a kisagyhoz hasonlóan egy másik segédmotoros rendszert képvisel, amely általában nem önmagában, hanem az agykéreggel és a corticospinalis motoros vezérlőrendszerrel szoros kapcsolatban áll. Valójában a bazális ganglionok a legtöbb bemenetet az agykéregtől kapják, és szinte az összes kimenete visszamegy a kéregbe.

Az ábra az anatómiai összefüggéseket mutatja Alapi idegsejtek más agyi struktúrákkal. Az agy mindkét oldalán ezek a ganglionok a caudatus magból, a putamenből, a globus pallidusból, a substantia nigrából és a subthalamicus magból állnak. Főleg a thalamushoz képest oldalirányban és környékén helyezkednek el, és elfoglalják az agy mindkét féltekéjének belső régióinak nagy részét. Az is látható, hogy az agykérget és a gerincvelőt összekötő motoros és szenzoros idegrostok szinte mindegyike áthalad a bazális ganglionok, a nucleus caudatus és a putamen fő szerkezetei közötti téren. Ezt a teret az agy belső kapszulájának nevezik. E megbeszélés szempontjából fontos a bazális ganglionok és a corticospinalis motorvezérlő rendszer közötti szoros kapcsolat.

A bazális ganglionok idegi köre. A bazális ganglionok és más agyi elemek közötti anatómiai kapcsolatok, amelyek támogatják a motoros szabályozást, összetettek. A bal oldalon látható a motoros kéreg, a talamusz, valamint a velük együttműködő agytörzsi és kisagyi áramkörök. A jobb oldalon a bazális ganglionok rendszerének fő körvonala látható, bemutatva a legfontosabb kapcsolatokat magukon a ganglionokon belül, valamint a más agyi régiókat és a bazális ganglionokat összekötő kiterjedt bemeneti és kimeneti útvonalakat.
A következő szakaszokban két fő áramkörre összpontosítunk: a putamen áramkörre és a caudate áramkörre.

A bazális ganglionok élettana és működése

Az egyik fő a bazális ganglionok funkciói a motoros irányításban az összetett motoros programok végrehajtásának szabályozásában való részvételük a corticospinalis rendszerrel együtt, például a mozgásban a levélírás során. Amikor a bazális ganglionok súlyosan károsodnak, a kérgi motorvezérlő rendszer már nem tudja támogatni ezeket a mozgásokat. Ehelyett az illető kézírása eldurvul, mintha először tanulna írni.

Másoknak összetett motoros cselekmények A bazális ganglionokat igénylő tevékenységek közé tartozik az ollóval történő vágás, a szögek kalapálása, a kosárlabda karikán való átdobása, a focilabda dobása, a baseball dobása, a lapátolás ásás közben, a legtöbb hangosítás, az irányított szemmozgás, és gyakorlatilag bármely finom mozdulat. az esetek többsége öntudatlanul történt.

A putamen kör idegpályái. Az ábra a motoros tevékenység szerzett formáinak végrehajtásában részt vevő bazális ganglionokon keresztül vezető fő útvonalakat mutatja be. Ezek az utak elsősorban a szenzoros kéreg premotoros kéregéből és szomatoszenzoros területeiről származnak. Ezután a putamenbe jutnak (főleg a nucleus caudatus megkerülésével), innen a globus pallidus belső részébe, majd a thalamus elülső ventrális és ventrolaterális magjaiba, végül pedig visszatérnek a nagyagy elsődleges motoros kéregébe, a premotoros kéreg és a kiegészítő kéreg területeire, amelyek szorosan kapcsolódnak az elsődleges motoros kéreghez. Így a putamen áramkör fő bemenetei az elsődleges motoros kéreggel szomszédos agyi régiókból származnak, de nem magából az elsődleges kéregből.

De kilép ebből az áramkörből főként az elsődleges motoros kéregbe vagy a premotoros és kiegészítő motoros kéreg szorosan kapcsolódó területeibe kerül. A putamen ezen elsődleges köréhez szorosan kapcsolódóan segédkörök működnek, amelyek a putamenből a globus pallidus külső részén, a subthalamuson és a substantia nigrán keresztül jönnek, végül a thalamuson keresztül visszatérnek a motoros kéregbe.

Mozgászavarok amikor a héj kontúrja érintett: athetosis, hemiballismus és chorea. Hogyan vesz részt a putamen áramkör az összetett motoros műveletek végrehajtásában? A válasz nem egyértelmű. Ha azonban az áramkör egy része érintett vagy blokkolódik, bizonyos mozgások jelentősen károsodnak. Például a globus pallidus elváltozásai általában a kéz, a kar, a nyak vagy az arc spontán és gyakran tartós hullámszerű mozgásához vezetnek. Az ilyen mozgásokat athetózisnak nevezik.

Subthalamicus mag elváltozás gyakran az egész végtag elsöprő mozgásához vezet. Ezt az állapotot hemiballismusnak nevezik. A putamen többszörös kis elváltozása gyors rángatózáshoz vezet a kézben, az arcon és a test más részein, amit choreának neveznek.

A substantia nigra elváltozásai széles körben elterjedt és rendkívül súlyos betegséghez vezethet, jellegzetes merevséggel, akinéziával és tremorral. Ez a betegség Parkinson-kór néven ismert, és az alábbiakban részletesen tárgyaljuk.

Oktatási videó lecke - bazális ganglionok, az agy belső kapszulájának vezető útvonalai

Ezt a videót letöltheti és megtekintheti egy másik videómegosztó webhelyről a következő oldalon: