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

Basalis ganglionok (bazális magok) - ez egy striopallidar rendszer, amely három pár nagy magból áll, amelyek az agyféltekék alján a telencephalon fehérállományába merülnek, és összekötik a szenzoros és asszociatív kérgi zónákat a motoros kéreggel.

Szerkezet

A bazális ganglionok filogenetikailag ősi része a fakó golyó, a későbbi képződmény a striatum, a legfiatalabb része a kerítés.

A halvány labda külső és belső szegmensekből áll; striatum - a caudatus magból és a héjból. A kerítés a héj és a szigeti (szigetes) kéreg között helyezkedik el. Funkcionálisan a bazális ganglionok közé tartoznak a subthalamicus magok és a substantia nigra is.

A bazális ganglionok funkcionális kapcsolatai

A serkentő afferens impulzusok főként a striatumba (a caudatus nucleusban) jutnak be, főként három forrásból:

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

2) a talamusz nem specifikus magjaiból;

3) fekete anyagból.

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

• a striatumból a gátló utak közvetlenül és a nucleus subthalamicus részvételével a sápadt golyóba mennek; a sápadt golyótól kezdődik a bazális magok legfontosabb efferens útja, amely elsősorban a thalamus motoros ventrális magjaihoz vezet, azokból a gerjesztő út a motoros kéregbe;
• a globus pallidusból és a striatumból származó efferens rostok egy része az agytörzs központjaiba (a retikuláris képződménybe, a vörös magba és tovább a gerincvelőbe), valamint az olajbogyó alsó részen keresztül a kisagyba kerül;
• a striatumból a gátló utak a substantia nigra, majd átállás után a thalamus magjaiba jutnak.

Ezért a bazális ganglionok köztesek. Összekötik az asszociatív és részben a szenzoros kéreget a motoros kéreggel. Ezért a bazális magok szerkezetében több párhuzamos funkcionális hurkot különböztetnek meg, amelyek összekötik őket az agykéreggel.

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

1 - csontváz motor hurok; 2 - oculomotor 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; VLA, ventrolateralis mag; MDN, mediodorsalis mag; PVN, anterior ventralis mag; BS - sápadt labda; Az önéletrajz fekete anyag.

A csontváz-motoros hurok a kéreg premotoros, motoros és szomatoszenzoros területeit köti össze a putamennel. A belőle származó impulzus a sápadt golyóhoz és a substantia nigrához jut, majd a motoros ventrolateralis magon keresztül visszatér a premotoros kéregbe. 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 pallidusba és a fekete anyagba jut, ahonnan a talamusz asszociatív mediodorsalis és anterior relay ventrális magjaiba vetül, és onnan visszatér a frontális oculomotoros mezőbe 8. Ez a hurok részt vesz a görcsös szemmozgások (szakálok) szabályozásában.

Komplex hurkok létezését is feltételezik, amelyek mentén a kéreg frontális asszociatív zónáiból impulzusok jutnak a caudatus nucleusba, a globus pallidusba és a substantia nigra-ba. 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 motivációk ellenőrzésében, az előrejelzésekben és a kognitív tevékenységben.

Funkciók

A striatum funkciói

A striatum hatása a globus pallidusra. A hatást főleg a GABA gátló mediátor fejti ki. Azonban néhány globus pallidus neuron vegyes választ ad, és néhány csak EPSP-t ad. Vagyis a striatum kettős hatást fejt ki a sápadt golyóra: gátló és serkentő, túlsúlyban a gátló.

A striatum hatása a substantia nigrára. A substantia nigra és a striatum között kétoldalú kapcsolatok vannak. A striatális neuronok gátló hatást fejtenek ki a substantia nigra neuronjaira. A substantia nigra neuronok viszont moduláló hatással vannak a striatális neuronok 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 nem REM alvási fázisra jellemző. A striatum pusztulása az alvás időtartamának csökkentésével megzavarja az alvás-ébrenlét ciklust.

A striatum hatása a motoros kéregre. A striatum caudatus magja „kitöri” az adott körülmények között szükségtelen mozgásszabadsági fokokat, így biztosítja az egyértelmű motoros védekező reakció kialakulását.

A striatum stimulálása. A striatum különböző részein történő stimulálása különféle reakciókat vált ki: a fej és a törzs elfordítása az irritációval ellentétes irányba; késés az élelmiszer-termelésben; a fájdalom elnyomása.

A striatum veresége. A striatum caudatus magjának veresége hiperkinézishez (túlzott mozgásokhoz) - choreához és athetózishoz vezet.

A sápadt labda funkciói

A striatumból a sápadt golyó túlnyomórészt gátló és részben serkentő hatást kap. De moduláló hatással van a motoros kéregre, a kisagyra, a vörös magra és a retikuláris képződésre. A sápadt labda aktiválóan hat az éhség és jóllakottság központjára. A sápadt labda megsemmisítése gyengeséghez, álmossághoz, érzelmi tompasághoz vezet.

Az összes bazális ganglion aktivitásának eredménye:

• komplex motoros aktusok kisagyával együtt történő fejlődése;
• a 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 képződményeket tartalmazzák:

a striatum (striatum), amely a caudatus magból és a héjból áll; sápadt labda (pallidum), belső és külső részekre osztva; substantia nigra és Lewis subthalamus 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. Szemmozgás ellenőrzése (szakkád).
6. Komplex céltudatos mozgások programozása
7. Az agresszív reakciók gátlásának központjai
8. Magasabb mentális funkciók (motiváció, előrejelzés, kognitív tevékenység). A külső információ észlelésének összetett formái (például szövegértés)
9. Részt vesz az alvás mechanizmusaiban

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 talamuszhoz 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. A szárképződményeken keresztül, amelyekkel a bazális ganglionok kapcsolódnak, centrifugális impulzusok jutnak a szegmentális motoros apparátusba és az izmokba a leszálló vezetők mentén.

- vörös magokból - a rubrospinalis traktus mentén;

- a Darkshevich magjából - a hátsó hosszanti köteg mentén a 3, 4, 6 ideg magjaihoz és azon keresztül a vestibularis ideg magjához;

- a vestibularis ideg magjából - a vestibulospinalis traktus mentén;

- a quadrigeminából - 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 a kéreg összes többi területével összekötő láncban.

A bazális ganglionok károsodásának tünetei.

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

Járás -óvatos, apró léptekkel, lassú, öregember járására emlékeztet. A mozgás beindulása megszakadt: nem lehet azonnal továbblépni. De a jövőben a beteg nem tud azonnal megállni: továbbra is előre húzzák.

arckifejezések- rendkívül szegény, arca dermedt maszkszerű kifejezést ölt. A mosoly, az érzelmekkel teli sírás fintora késve keletkezik és ugyanolyan lassan eltűnik.

normál póz- a hát hajlított, a fej mellkasra dőlt, a karok könyökben, csuklóban hajlottak, a lábak a térdízületeknél (a kérelmező póza).

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

akinézia- (hipokinézia) - nagy nehézségek a manifesztációban és a motoros beindításban: nehézségek a mozgás megkezdésében és befejezésében.

Izommerevség- az ízületek és a mozgások helyzetétől független állandó izomtónusnövekedés. A páciens egy bizonyos pozíciót felvéve sokáig megtartja azt, még akkor is, ha nem kényelmes. "Lefagy" az elfogadott helyzetben - műanyag vagy viasz merevség. Passzív mozdulatokkal az izmok nem fokozatosan, hanem szakaszosan, mintha lépésenként ellazulnának.

Nyugalmi remegés- a nyugalomban megfigyelhető remegés a distalis végtagokban, néha az alsó állkapocsban fejeződik ki, és alacsony amplitúdó, frekvencia és ritmus jellemzi. A remegés a céltudatos mozgások során megszűnik, és azok befejeződése után újra megjelenik (eltérően a kisagyi tremortól, amely mozgás közben jelenik meg, és nyugalomban eltűnik).

A Parkinson-szindróma a substantia nigrától a striatumig vezető út (fék) megsemmisülésével jár. A striatum régiójában a dopamin neurotranszmitter felszabadul ennek az útvonalnak a rostjaiból. A parkinsonizmus megnyilvánulását és különösen az akinéziát sikeresen kezelik a dopamin prekurzora - dopa - bevezetésével. Éppen ellenkezőleg, a globus pallidus és a thalamus (ventrolaterális mag) elpusztulása, amely megszakítja a motoros kéreghez vezető utat, az akaratlan mozgások elnyomásához vezet, de nem enyhíti az akinéziát.

A nucleus caudatus károsodásával athetózis alakul ki - a végtagok disztális 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 rángás sebességében, és a proximális végtagokban és az arcon figyelhető meg. Jellemző a görcsök lokalizációjának gyors változása, majd az arcizmok megrándulnak, majd a lábizmok, egyidejűleg a szemizmok és a kar izmai stb. Súlyos esetben a beteg bohócszerűvé válik. Gyakran van grimaszolás, pofázás, felborul a beszéd. A mozdulatok elsöprővé, feleslegessé, táncos járássá válnak.

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 részeire vonatkozó ismeretek mellett ismernie kell a bazális ganglionokat is.

A bazális ganglionok felelősek a mozgásért és a koordinációért

A bazális magok (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 nyilvánul meg. De nem biztosítja teljesen. A funkciók egy részét a bazális ganglionok veszik át. A Parkinson-kórt vagy a Wilson-kórt pontosan a szürkeállomány kéreg alatti felhalmozódásának kóros rendellenességei okozzák. A bazális ganglionok funkcióit létfontosságúnak tekintik, rendellenességeiket nehéz kezelni.

A tudósok szerint az atommagok munkájának fő feladata nem maga a motoros tevékenység, hanem a működés irányítása, valamint az izomcsoportok és az idegrendszer összekapcsolása. Van egy funkciója az emberi mozgások feletti ellenőrzésnek. Két rendszer kölcsönhatását jellemzi, amely magában foglalja a kéreg alatti anyag felhalmozódását. A striopallidar és a limbikus rendszer saját funkcionális jellemzőkkel rendelkezik. Az első az izomösszehúzódást szabályozza, ami együtt alkotja a koordinációt. A második a vegetatív funkciók munkájától és megszervezésétől függ. Kudarcuk nemcsak az ember koordinációjához, hanem az agy mentális tevékenységének megsértéséhez is vezet.

A sejtmagok működési zavarai az agyműködés károsodásához vezetnek

Szerkezeti jellemzők

Az agy bazális magjai összetett szerkezetűek. Az anatómiai felépítésük szerint ezek a következők:

• striatum (csíkos test);
• amygdaloidium (mandula alakú test);
• kerítés.

Ezeknek a felhalmozódásoknak a modern tanulmányozása az atommagok új, kényelmes felosztását hozta létre fekete anyag felhalmozódására és magtakaróra. 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 láthatók.

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 megegyezik a nucleus caudatus szerkezetével. A neuronok fontos szerepet játszanak a szürkeállomány felhalmozódásában. Ez észrevehető az őket egyesítő hasonló tulajdonságokon. Az axon vékonysága és a dendritek rövidülése azonos. Ez a mag ellátja fő funkcióit saját kapcsolatokkal az agy egyes szakaszaival és részlegeivel:

• thalamus;
• sápadt labda;
• kisagy;
• fekete anyag;
• előcsarnoki magok.

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

A nucleus caudatus az agy egyes részeivel való kapcsolataival egyetlen zárt neurális hálózatot alkot. És bármely szakaszának megszakítása komoly problémákat okozhat az ember neuro-motoros aktivitásában.

A neuronok nélkülözhetetlenek az agy szürkeállományához

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 fehér anyag egy szeptum, amely a lencse alakú magot két fő rendszerre választja, amelyek színe különbözik egymástól. A sötét árnyalatúak a héj. És azok, amelyek könnyebbek - utaljanak a sápadt labda szerkezetére. Az idegsebészet területén dolgozó modern tudósok a lentiform gangliont a striopallidar rendszer részének tekintik. Funkciói a hőszabályozás autonóm működéséhez, valamint az anyagcsere folyamatokhoz kapcsolódnak. A nucleus szerepe ezekben a funkciókban jelentősen meghaladja a hypothalamust.

Kerítés és amygdala

A kerítés vékony szürkeállomány. Megvannak a saját jellemzői, amelyek a héj és a "sziget" szerkezetéhez és kapcsolataihoz kapcsolódnak:

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

A tudósok úgy vélik, hogy az amygdala számos funkciót lát el. A limbikus rendszerrel kapcsolatos főbbek mellett a szaglásért felelős osztály alkotóeleme.

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

Az amygdala elsősorban szaglási funkciót lát el.

Milyen problémákhoz vezet a ganglion diszfunkció?

Az ebből eredő kóros kudarcok és zavarok a bazális ganglionokban gyorsan az emberi állapot romlásához vezetnek. Nemcsak a közérzete, hanem a szellemi tevékenység minősége is csorbát szenved. Az agy ezen részének munkájában zavart szenvedő személy zavarttá válhat, depresszióban szenvedhet stb. Ennek oka kétféle kórkép – daganatok és funkcionális elégtelenség.

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 céljából. A ciszták vagy más neoplazmák képződésének hibái a következők:

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

A funkcionális elégtelenséget ritkábban diagnosztizálják. Ez az ilyen patológia előfordulásának természetéből adódik. Gyakrabban jelentkezik csecsemőknél az idegrendszer érésének időszakában. Felnőtteknél a kudarcot korábbi stroke vagy trauma jellemzi.

A tanulmányok azt mutatják, hogy az esetek több mint 50% -ában a sejtmagok funkcionális elégtelensége a fő oka a Parkinson-kór jeleinek idős korban történő 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 megsértésének legkisebb jele esetén kapcsolatba kell lépnie egy neurológussal. Ennek oka a következő tünetek lehetnek:

• az izmok motoros aktivitásának 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 vizsgálatok nem csak a bazális ganglionokban, hanem az agy más részein is kimutathatnak diszfunkcionális zónákat.

A bazális ganglionok diszfunkcióinak kezelése hatástalan. Leggyakrabban a terápia csökkenti a tüneteket. De ahhoz, hogy az eredmény tartós legyen, egy életen át kell kezelni. Az esetleges szünetek hátrányosan befolyásolhatják a páciens közérzetét.

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 fehér rostok rétegei választanak el az agy belső és külső kapszuláiban. NÁL NÉL a bazális ganglionok összetétele magában foglalja a striatumot, amely egy farokmagból és egy héjból, egy halvány golyóból és egy kerítésből áll. Funkcionális szempontból esetenként a bazális ganglionok fogalmába beletartozik a nucleus subthalamicus és a substantia nigra is (1. ábra). Ezeknek a magoknak a nagy mérete és a különböző fajok szerkezetének hasonlósága arra utal, hogy nagymértékben 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 ingerek észlelésére való érzékenységének szabályozása (szomatikus, hallási, vizuális stb.)
• GNI szabályozás (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; SN - subthalamicus mag; 4 - corticospinalis traktus; 5 - cortico-híd traktus; 6 - efferens út a sápadt golyótól 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 kapcsolódniuk kell az agytörzs és a gerincvelő motoros központjaihoz. A modern kutatási módszerek kimutatták, hogy neuronjaik axonjai nem követik lefelé 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 szerkezete, amelynek neuronjaihoz a legtöbb afferens jel érkezik, az striatum. Neuronjai az agykéregből, a thalamus magjaiból, a diencephalon substantia nigra dopamint tartalmazó sejtcsoportjaiból, valamint a szerotonint tartalmazó raphe nucleus neuronjaiból kapnak jeleket. Ugyanakkor a striatális héj neuronjai főként a primer szomatoszenzoros és primer motoros kéregből, a caudatus nucleus neuronok (már előre integrált poliszenzoros jelek) pedig az agykéreg asszociatív területeinek neuronjaiból kapnak jeleket. A bazális magok más agyi struktúrákkal való afferens kapcsolatainak elemzése azt sugallja, hogy belőlük a ganglionok nem csak a mozgásokkal kapcsolatos információkat kapnak, hanem olyan információkat is, amelyek tükrözhetik az általános agyi aktivitás állapotát, és összefüggésbe hozhatók annak magasabb, kognitív funkcióival, ill. érzelmek.

A kapott jeleket a bazális ganglionokban komplex feldolgozásnak vetik alá, amelyben annak különböző struktúrái vesznek részt, számos belső kapcsolattal összekapcsolva, és különféle típusú neuronokat tartalmaznak. Ezen neuronok többsége GABAerg striatális neuron, amely axonokat küld 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 axonjai, amelyek dopamint választanak ki, ezekhez az idegsejtekhez konvergálnak.

A bazális ganglionokban lévő efferens kapcsolatok arra szolgálnak, hogy a ganglionokban feldolgozott jeleket küldjék más agyi struktúráknak. A bazális ganglionok fő efferens pályáit alkotó neuronok elsősorban a globus pallidus külső és belső szegmensében, valamint a substantia nigrában helyezkednek el, elsősorban a striatumból kapva afferens jeleket. A globus pallidus efferens rostjainak egy része a thalamus intralamináris magjait követi, majd onnan a striatumba, szubkortikális ideghálózatot alkotva. A globus pallidum belső szegmensének efferens neuronjainak többsége a belső tokon keresztül a thalamus ventrális magjainak neuronjaiba, majd onnan az agyféltekék prefrontális és kiegészítő motoros kéregébe jut. Az agykéreg motoros területeivel való kapcsolatok révén a bazális ganglionok 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. Tehát, ha a majmokban a caudatus nucleus megsérül, akkor károsodik a térbeli memória-berendezésből információt igénylő mozgások végrehajtásának képessége (például az objektum elhelyezkedésének figyelembevétele).

A bazális ganglionokat efferens kapcsolatok kötik össze a diencephalon reticularis 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 különböztetünk meg, amelyek áthaladnak a ganglionokon vagy azok belsejében végződnek. motorhurok A primer motoros, primer szenzomotoros és kiegészítő motoros kéreg neuronjai alkotják, melyek axonjai a putamen neuronjait követik, majd a globus palliduson és thalamuson keresztül eljutnak a kiegészítő motoros kéreg neuronjaihoz. Oculomotor hurok a 8-as, 6-os motormező és a 7-es szenzoros mező neuronjai alkotják, amelyek axonjai a nucleus caudatusig, majd tovább a 8-as frontális szemmező neuronjaiig következnek. Prefrontális hurkok a prefrontális kéreg idegsejtjei alkotják, amelyek axonjai a caudatus nucleus, a fekete test, a halvány golyó és a thalamus ventrális magjainak neuronjait követik, majd elérik a prefrontális kéreg neuronjait. Kamcsataya hurok a kör alakú gyrus idegsejtjei, az orbitofrontalis kéreg, a temporális kéreg egyes területei alkotják, amelyek szorosan kapcsolódnak a limbikus rendszer struktúráihoz. Ezen neuronok axonjai a ventralis striatum, globus pallidus, mediodorsalis thalamus neuronjait követik, és tovább a kéreg azon területeinek neuronjait követik, amelyekben a hurok elkezdődött. Amint látható, minden hurkot több corticostriate-kapcsolat képez, 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 a fő funkcióik morfológiai alapjai. Köztük a bazális ganglionok részvétele a mozgások előkészítésében és végrehajtásában. A bazális ganglionok e funkció ellátásában való részvételének jellemzői a ganglionok betegségeinek mozgászavarainak természetére vonatkozó megfigyelésekből következnek. Feltételezhető, hogy a bazális ganglionok fontos szerepet játszanak az agykéreg által kezdeményezett összetett mozgások tervezésében, programozásában és végrehajtásában.

Részvételükkel a mozgás absztrakt ötlete összetett önkéntes cselekvések motoros programjává válik. Példájuk lehet olyan cselekvés, mint több mozgás egyidejű végrehajtása külön ízületekben. Valójában a bazális ganglionok neuronjainak bioelektromos aktivitásának rögzítésekor az akaratlagos mozgások végrehajtása során a subthalamicus magok, a kerítés, a sápadt golyó belső szegmense és a fekete retikuláris része neuronjai megnövekednek. test.

A bazális ganglionok neuronjainak aktivitásának növekedését az agykéregből a striatális neuronok felé irányuló serkentő jelek beáramlása indítja el, amelyet a glutamát felszabadulása közvetít. Ugyanezek a neuronok egy 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 striatális neuronok mindezeket az információáramlásokat integrálják, és továbbítják a globus pallidum idegsejtjeihez és a substantia nigra retikuláris részéhez, és tovább, de efferens utakon, 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 már a mozgás-előkészítés szakaszában is kiválasztják a cél eléréséhez szükséges mozgástípust, a hatékony megvalósításhoz szükséges izomcsoportok kiválasztását. Valószínűleg a bazális ganglionok részt vesznek a mozgások ismétlésével történő mozgástanulás folyamataiban, és szerepük az, hogy a kívánt eredmény elérése érdekében a komplex mozgások megvalósításának optimális módjait válasszák. A bazális ganglionok részvételével a mozgások redundanciájának megszüntetése érhető el.

A bazális ganglionok másik motoros funkciója az automatikus mozgások vagy motoros készségek megvalósításában való részvétel. Ha a bazális ganglionok megsérülnek, a személy lassabb ütemben, kevésbé automatizáltan, kisebb pontossággal hajtja végre azokat. A kerítés és a sápadt labda kétoldalú megsemmisülése vagy sérülése egy személyben rögeszmés-kényszeres motoros viselkedéssel 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 régiójában fellépő patológiát az akaratlan és károsodott akaratlagos mozgások megjelenése, valamint az izomtónus és a testtartás megsértése 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; a hiperkinézia dominanciájával, ami leginkább a Huntington-féle choreára jellemző.

Hiperkinetikus motoros rendellenességek megjelenhet nyugalmi remegés- a végtagok disztális és proximális részei, a fej és más testrészek izomzatának akaratlan ritmikus összehúzódásai. Más esetekben megjelenhetnek vitustánc- a törzs, végtagok, arc izomzatának hirtelen, gyors, heves mozgásai (grimaszok), amelyek a nucleus caudatus neuronjainak degenerációja, kékes folt és egyéb struktúrák elfajulása 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 mozgása, a kerítés funkciójának megsértése miatt.

A subthalamicus magok egyoldali (vérzéssel járó) vagy kétoldali károsodása következtében, ballizmus, amely hirtelen, heves, nagy amplitúdójú és intenzitású, csípős, gyors mozgásokban nyilvánul meg a test ellenkező oldalán (hemiballizmus) vagy mindkét oldalon. A striatális régió betegségei a fejlődéshez vezethetnek disztónia, amely a kar, a nyak vagy a törzs izmainak heves, lassú, ismétlődő, csavaró mozgásaiban nyilvánul meg. A helyi dystonia példája az alkar és a kéz izmainak akaratlan összehúzódása írás közben - írásgörcs. A bazális ganglionok betegségei tic kialakulásához vezethetnek, amelyet a test különböző részeinek izomzatának hirtelen, rövid ideig tartó heves mozgásai jellemeznek.

Az izomtónus megsértése a bazális ganglionok betegségeiben az izommerevségben nyilvánul meg. Ha jelen van, az ízületek helyzetének megváltoztatására tett kísérletet a páciensben a fogaskerék mozgására emlékeztető mozgás kíséri. Az izmok által kifejtett ellenállás bizonyos időközönként jelentkezik. Más esetekben viaszos merevség alakulhat ki, amelyben az ellenállás az ízület teljes mozgási tartományában fennmarad.

Hipokinetikus motoros rendellenességek a mozgás megindításának késése vagy képtelensége (akinézia), a mozdulatok végrehajtásának és befejezésének lassúságában (bradikinézia) nyilvánulnak meg.

A bazális ganglionok betegségeinél a motoros funkciók zavarai vegyes jellegűek lehetnek, hasonlítanak az izomparézishez, vagy fordítva, azok görcsösségéhez. Ugyanakkor mozgászavarok alakulhatnak ki a mozgás megkezdésének 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 merev maradhat, de parancsra mozgathatja azt a vizuális tárgy irányába. Ezek a tények arra utalnak, hogy a bazális ganglionok részt vesznek a tekinteteltolódás és a vizuális figyelem szabályozásában egy összetett szemmotoros neurális hálózat segítségével.

A motoros és különösen az oculomotoros rendellenességek kialakulásának egyik lehetséges mechanizmusa a bazális ganglionok károsodása esetén a neurális hálózatok jelátvitelének megsértése lehet a neuromédium egyensúlyhiánya miatt. Egészséges emberekben a striatális neuronok aktivitása a substantia nigra afferens gátló (dopamin, GAM K) és a szenzomotoros kéregből származó serkentő (glutamát) jelek kiegyensúlyozott befolyása alatt áll. Az egyensúly fenntartásának egyik mechanizmusa a globus pallidusból érkező jelek általi szabályozása. A gátló hatások túlsúlyának irányába történő kiegyensúlyozatlanság korlátozza az érzékszervi információk elérésének lehetőségét az agykéreg motoros területein, és a motoros aktivitás csökkenéséhez (hipokinézia) vezet, ami parkinsonizmusban figyelhető meg. A gátló dopamin neuronok bazális ganglionok általi elvesztése (betegségek során vagy az életkor előrehaladtával) a szenzoros információ könnyebb áramlását eredményezheti 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 szintézis előfutára, amely a vér-agy gáton keresztül behatol az agyba. Az agyban a dopamin-karboxiláz enzim hatására dopaminná alakul, ami hozzájárul a dopaminhiány megszüntetéséhez. A parkinsonizmus L-dopával történő kezelése jelenleg a leghatékonyabb módszer, melynek alkalmazása nemcsak a betegek állapotának enyhítését, hanem a várható élettartam növelését is lehetővé tette.

A globus pallidus vagy a thalamus ventrolateralis magjának sztereotaxiás destrukciójával betegek motoros és egyéb rendellenességeinek műtéti korrekciójának módszereit dolgozták ki és alkalmazták. A műtét után az ellenoldali izmok merevsége, tremorja megszüntethető, de az akinézia és a testtartási zavar nem szűnik meg. Jelenleg is alkalmazzák a permanens elektródák thalamusba történő beültetését, amelyen keresztül annak krónikus elektromos stimulációját végzik.

Dopamintermelő sejteket az agyba, illetve az egyik mellékvese agysejtjét az egyik mellékvesével rendelkező betegek agykamrai felszínének régiójába ültettük át, majd egyes esetekben javult a betegek állapota. Feltételezhető, hogy az átültetett sejtek egy ideig a dopamintermelés vagy növekedési faktorok forrásává válhatnak, amelyek hozzájárultak az érintett neuronok működésének helyreállításához. Más esetekben embrionális bazális ganglionszövetet ültettek be az agyba, jobb eredménnyel. A transzplantációs kezelések még nem terjedtek el széles körben, és hatékonyságukat továbbra is vizsgálják.

A bazális ganglionokban lévő más neurális hálózatok funkciói továbbra is kevéssé ismertek. Klinikai megfigyelések és kísérleti adatok alapján feltételezhető, hogy az alvásból az ébrenlétbe való átmenet során a bazális ganglionok részt vesznek az izomtevékenység és a testtartás állapotának megváltoztatásában.

A bazális ganglionok részt vesznek az ember hangulatának, motivációinak és érzelmeinek alakításában, különösen azok, amelyek a létfontosságú szükségletek kielégítésére (evés, ivás) vagy erkölcsi és érzelmi örömszerzésre (jutalom) kapcsolatos mozgások végrehajtásához kapcsolódnak.

A bazális ganglionok diszfunkciójában szenvedő betegek többsége pszichomotoros elváltozásokat mutat. A parkinsonizmussal különösen depressziós állapot (depressziós hangulat, pesszimizmus, fokozott sebezhetőség, szomorúság), szorongás, apátia, pszichózis, a kognitív és mentális képességek csökkenése alakulhat ki. Ez jelzi a bazális ganglionok fontos szerepét az emberek magasabb mentális funkcióinak megvalósításában.

Alapi idegsejtek A kisagyhoz hasonlóan egy másik segédmotoros rendszert képvisel, amely általában nem önmagában, hanem az agykéreggel és a corticospinalis motorvezérlő rendszerrel szoros kapcsolatban működik. Valójában a bazális ganglionok bemeneti jeleinek nagy része az agykéregből származik, és ezekből a ganglionokból származó kimenetek szinte mindegyike visszatér a kéregbe.

Az ábra az anatómiai összefüggéseket mutatja Alapi idegsejtek más agyi struktúrákkal. Az agy mindkét oldalán ezek a ganglionok a nucleus caudatusból, a putamenből, a globus pallidusból, a substantia nigrából és a subthalamicus magból állnak. Főleg a talamusz oldalsó részén és környékén helyezkednek el, mindkét agyfélteke belső régióinak nagy részét elfoglalva. 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. Ebben a vitában fontos a bazális ganglionok és a corticospinalis motorvezérlő rendszer közötti szoros kapcsolat.

A bazális ganglionok idegrendszere. A bazális ganglionok és az agy egyéb, motoros szabályozást biztosító elemei közötti anatómiai kapcsolatok összetettek. A bal oldalon a motoros kéreg, a talamusz, valamint a hozzá tartozó agytörzs és kisagyi kör látható. A jobb oldalon a bazális ganglionok rendszerének fő körvonala látható, bemutatva a legfontosabb összekapcsolódásokat magukon a ganglionokon belül, valamint az agy más régióit és a bazális ganglionokat összekötő kiterjedt be- és kiutakat.
A következő szakaszokban két fő kontúrra összpontosítunk: a héj kontúrjára és a caudatus nucleus kontúrjára.

A bazális ganglionok élettana és működése

Az egyik fő a bazális ganglionok funkciói a motoros irányításban a komplex motoros programok végrehajtásának szabályozásában való részvételük a corticospinalis rendszerrel együtt, például a mozgásban levélíráskor. A bazális ganglionok súlyos károsodása esetén a kortikális motorvezérlő rendszer már nem tudja biztosítani ezeket a mozgásokat. Ehelyett az illető kézírása eldurvul, mintha először tanulna írni.

Másoknak összetett motoros cselekmények amelyekhez a bazális ganglionok bevonása szükséges: az ollóval történő vágás, a szögek beverése kalapáccsal, a kosárlabda karikán való dobása, a labdarúgás, a labda dobása a baseballban, az ásás lapáttal, a legtöbb vokalizációs folyamat, az ellenőrzött szemmozgások és szinte minden precíz mozdulatainkról. , a legtöbb esetben öntudatlanul hajtjuk végre.

A héj kontúrjának idegpályái. Az ábra a motoros tevékenység szerzett formáinak végrehajtásában részt vevő bazális ganglionokon keresztül vezető fő útvonalakat mutatja be. Ezek az utak elsősorban a premotoros kéregből és a szomatoszenzoros területről származnak. Ezután a putamenbe jutnak (főleg a nucleus caudatus megkerülésével), innen a sápadt golyó belsejébe, majd a talamusz elülső ventralis és ventrolaterális magjaiba, végül pedig visszatérnek a nagyagy primer motoros kéregébe és a a primer motoros kéreghez szorosan kapcsolódó premotoros kéreg és járulékos kéreg területei. Így a héjáramkör fő bemenetei az elsődleges motoros kéreggel szomszédos agyterületekről származnak, de nem magából az elsődleges kéregből.

De kilép ebből az áramkörből főként az elsődleges motoros kéregbe vagy a premotoros és kiegészítő motoros kéreg vele szorosan összefüggő területeibe kerül. Ezzel a primer héjkörrel szoros kapcsolatban segédkörök működnek, amelyek a héjtól a sápadt golyó külső részén, a subthalamuson és a substantia nigrán keresztül terjednek, végül a thalamuson keresztül visszatérnek a motoros kéregbe.

Mozgászavarok a héj körvonalának károsodásával: athetosis, hemiballismus és chorea. Hogyan kapcsolódik a héj kontúrja az összetett motoros aktusok megvalósításához? 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 folyamatos hullámzó mozgásaihoz vezetnek. Az ilyen mozgásokat athetózisnak nevezik.

Subthalamicus mag elváltozás gyakran az egész végtag elsöprő mozgásának megjelenéséhez vezet. Ezt az állapotot hemiballismusnak nevezik. A héjban található többszörös kis elváltozások gyors ránduláshoz vezetnek a kezekben, az arcban és a test más részein, amit choreának neveznek.

Fekete anyag elváltozások 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.

Oktatóvideó lecke - bazális ganglionok, az agy belső kapszula útvonalai

Ezt a videót letöltheti és megtekintheti egy másik videotárhelyről az oldalon: