ฟังก์ชั่นพื้นฐานของ Ganglia, กายวิภาคศาสตร์และโรค (พร้อมรูปภาพ)

ฐานปมประสาท หรือ basal nuclei เป็นนิวเคลียสของสมองที่อยู่ภายใน telencephalon โดดเด่นด้วยการสะสมของเซลล์ประสาท ที่ตั้งของมันอยู่ที่ฐานของสมองซึ่งพวกมันอนุญาตให้เชื่อมต่อบริเวณที่ต่ำกว่ากับที่สูงกว่า.

ฐานปมประสาทประกอบด้วยนิวเคลียสที่แตกต่างกัน: นิวเคลียส caudate, putamen, โลกซีด, นิวเคลียสแม่และลูก, นิวเคลียส accumebns, striatum, ร่างกาย neoestriate, amygdala ในสมอง, substantia nigra.

โครงสร้างเซลล์ประสาทเหล่านี้ก่อให้เกิดวงจรของนิวเคลียสที่เชื่อมต่อถึงกัน หน้าที่หลักที่พวกเขาดำเนินการเกี่ยวข้องกับการเริ่มต้นและการรวมกลุ่มของการเคลื่อนไหว.

ปมประสาทฐานรับข้อมูลจากทั้งสมองส่วนบน (ส่วนบน) และก้านสมอง (จากด้านล่าง) ในทำนองเดียวกันพวกเขาประมวลผลและให้ข้อมูลโครงการกับโครงสร้างสมองทั้งสอง.

นิวเคลียสที่แตกต่างกันของฐานปมประสาทถูกจัดหมวดหมู่และจัดหมวดหมู่ตามลักษณะทางกายวิภาคกลไกการออกฤทธิ์และหน้าที่ที่พวกมันทำ.

ในบทความนี้มีการทบทวนลักษณะของปมประสาทฐาน แต่ละนิวเคลียสที่เป็นส่วนหนึ่งของมันถูกกล่าวถึงและฟังก์ชั่นที่พวกมันทำและพยาธิสภาพที่เกี่ยวข้องกับบริเวณสมองเหล่านี้.

ลักษณะของปมประสาทฐาน

ปมประสาทฐานมีโครงสร้างเซลล์ประสาท subcortical ขนาดใหญ่ สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดวงจรของนิวเคลียสที่แลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างต่อเนื่อง.

ในทำนองเดียวกันโครงสร้างสมองเหล่านี้ที่อยู่ที่ฐานของสมองช่วยให้การเชื่อมต่อบริเวณที่ต่ำกว่า (ก้านสมองและเส้นประสาทไขสันหลัง) กับภูมิภาคด้านบน (เยื่อหุ้มสมองสมอง).

กายวิภาคปมฐานปมประสาทประกอบด้วยสสารสีเทาจำนวนมากของ telencephalon ซึ่งเส้นใยจะตรงไปยังกระดูกสันหลังและเชื่อมโยงไปยังศูนย์มอเตอร์ supraspinal.

โครงสร้างเหล่านี้เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจที่ดำเนินการโดยไม่รู้ตัว นั่นคือการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับร่างกายทั้งหมดในงานประจำและงานประจำวัน.

ฐานปมประสาทตั้งอยู่บนพื้นที่ที่รู้จักกันในชื่อ striatum ประกอบด้วยบริเวณสสารสีเทาสองส่วนที่แยกจากกันโดยมีกลุ่มของเส้นใยที่เรียกว่าแคปซูลภายใน.

ฐานนิวเคลียส

ฐานปมประสาทเกิดจากนิวเคลียสที่หลากหลายซึ่งประกอบไปด้วยเซลล์หรือชุดของเซลล์ประสาทที่มีตัวคั่นอย่างดี.

นิวเคลียสฐานมีทั้งเซลล์ประสาทสัมผัสเซลล์ประสาทมอเตอร์และเซลล์ประสาท internuncial แต่ละคนดำเนินการชุดของฟังก์ชั่นที่กำหนดและมี anotomy และโครงสร้างที่เฉพาะเจาะจง.

นิวเคลียสฐานหมายถึงปมประสาทฐานคือ: นิวเคลียส caudate, นิวเคลียส putamen, โลกซีด, นิวเคลียสแม่และลูก, นิวเคลียส accumbens, striatum, ร่างกาย neostriated, ร่างกาย amigdaliano และ substantia nigra.

1. นิวเคลียส Caudate

นิวเคลียส Caudate เป็นพื้นที่ที่ตั้งอยู่ในระดับความลึกของสมองซีกโลก นิวเคลียสนี้มีส่วนร่วมในการปรับการเคลื่อนไหวในทางอ้อม นั่นคือการเชื่อมต่อนิวเคลียสทาลามิกกับเยื่อหุ้มสมอง.

มันโดดเด่นด้วยการนำเสนอรูปร่าง C ที่มีสามส่วน คนแรกคือหัวของนิวเคลียสและอยู่ในการติดต่อกับโพรงด้านข้าง อีกสองส่วนคือร่างกายและหางของนิวเคลียสหาง.

มันมีความสัมพันธ์ในการทำงานอย่างใกล้ชิดกับนิวเคลียสฐานอีกตัวหนึ่งซึ่งเป็นนิวเคลียสของ putamen ในทำนองเดียวกันมันส่งผลให้โครงสร้างของสมองถูกกระตุ้นอย่างกว้างขวางโดยเซลล์ประสาทโดปามีนซึ่งมีต้นกำเนิดในพื้นที่อวัยวะหน้าท้อง.

เมื่อมีการอธิบายการมีอยู่ของนิวเคลียสของหางมันถูกตั้งสมมติฐานว่าบริเวณของฐานปมประสาทนี้มีส่วนร่วมเฉพาะในการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ อย่างไรก็ตามเมื่อไม่นานมานี้แสดงให้เห็นว่านิวเคลียสหางยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการเรียนรู้และหน่วยความจำ.

2. Core putamen

นิวเคลียส putamen เป็นโครงสร้างที่ตั้งอยู่ในใจกลางของสมอง โดยเฉพาะมันอยู่ติดกับนิวเคลียสหาง.

มันเป็นหนึ่งในสามนิวเคลียสหลักของนิวเคลียสฐานของสมองซึ่งส่วนใหญ่รับผิดชอบการควบคุมมอเตอร์ของร่างกาย มันเป็นส่วนนอกสุดของนิวเคลียสฐานและดูเหมือนว่าจะมีบทบาทสำคัญในการปรับสภาพของผู้ปฏิบัติการ.

ในที่สุดการวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับโครงสร้างสมองนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาความรู้สึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันถูกตั้งสมมติฐานว่านิวเคลียส putamen สามารถแทรกแซงในลักษณะของความรู้สึกของความรักและความเกลียดชัง. 

3. ลูกโลกซีด

ถัดจาก caudate nucleus และ putamen nucleus ลูกโลกสีซีดเป็นโครงสร้างหลักที่สามของนิวเคลียสของฐาน มันเป็นความรับผิดชอบในการส่งข้อมูลที่คาดการณ์ไว้โดย putamen และ caudate นิวเคลียสไปยังฐานดอก.

ในทางกายวิภาคมันเป็นลักษณะของการนำเสนอผนังแคบ ๆ ของลิ่มซึ่งอยู่ตรงกลางของนิวเคลียสแม่และเด็ก ในทำนองเดียวกันมันจะแบ่งออกเป็นสองส่วน (ภายในและภายนอกส่วน) ผ่านแผ่นกลางไขกระดูก.

4. นิวเคลียสแม่และเด็ก

นิวเคลียสแม่และเด็กที่เรียกว่านิวเคลียสพิเศษของ striatum เป็นโครงสร้างที่อยู่ภายใต้นิวเคลียส caudate ในใจกลางของศูนย์รูปไข่.

โครงสร้างนี้ไม่ได้ก่อให้เกิดนิวเคลียสในตัวมันเอง แต่หมายถึงพื้นที่ทางกายวิภาคที่ประกอบด้วยสหภาพระหว่างโลกสีซีดและนิวเคลียสพทาเมน.

มันเป็นนิวเคลียสขนาดใหญ่เนื่องจากมีความยาวประมาณห้าเซนติเมตร และหน้าที่ของมันรวมถึงกิจกรรมที่ดำเนินการโดยโลกสีซีดและนิวเคลียสพัตเมน.

5. นิวเคลียส accumbens

นิวเคลียส accumbens เป็นกลุ่มของเซลล์ประสาทสมองที่ตั้งอยู่ระหว่างนิวเคลียสหางและส่วนหน้าของนิวเคลียส putamen ดังนั้นโครงสร้างของสมองจึงเกิดขึ้นจากบริเวณเฉพาะของนิวเคลียสทั้งสอง.

มันเป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่หน้าท้องของ striatum และดำเนินกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางอารมณ์และการอธิบายความรู้สึก.

โดยเฉพาะนิวเคลียส accumbens ให้เครดิตกับฟังก์ชั่นที่สำคัญของความสุขรวมถึงกิจกรรมต่าง ๆ เช่นเสียงหัวเราะหรือการทดลองให้รางวัล ในทำนองเดียวกันเขาก็ดูเหมือนจะมีส่วนร่วมในการพัฒนาอารมณ์เช่นความกลัวความก้าวร้าวติดยาเสพติดหรือผลของยาหลอก.

6. ร่างกายมีริ้ว

ร่างหรือนิวเคลียสที่อยู่โดดเดี่ยวเป็นส่วนที่ subcortical ของ forebrain มันกำหนดค่าช่องทางข้อมูลหลักไปยังฐานปมประสาทเนื่องจากมันเชื่อมต่อกับพื้นที่สำคัญของสมอง.

dorsal striatum แบ่งออกเป็นส่วนหนึ่งของสารสีขาวที่รู้จักกันในชื่อแคปซูลภายในซึ่งก่อตัวเป็นสองส่วน: นิวเคลียสหางและนิวเคลียสแม่ลูกซึ่งจะถูกสร้างขึ้นจากโลกสีซีดและนิวเคลียส putamen.

ดังนั้นโครงสร้างที่ถูกตีความหมายว่าเป็นโครงสร้างที่อ้างอิงถึงฐานปมประสาทที่ครอบคลุมนิวเคลียสและภูมิภาคอันหลากหลาย.

นำเสนอเซลล์ประสาทแบบหนามปานกลาง Deiter neurons, cholinergic interneurons, interneurons ที่แสดง parvalbumin และ catelcolamamines และ interneurons ที่แสดง somatostatin และโดปามีน.

7. ร่างกายที่ไม่ได้รับการผ่าตัด

ร่างกาย neostriated เป็นชื่อที่กำหนดให้กับโครงสร้างสมองที่มีนิวเคลียสหางและนิวเคลียส putamen.

ลักษณะของมันจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของนิวเคลียสพื้นฐานทั้งสอง ฟังก์ชั่นประกอบกับร่างกาย neostriated ถูกกำหนดผ่านกิจกรรมที่ดำเนินการโดยนิวเคลียสหางและนิวเคลียส putamen.

8. ร่างกายของ Amydalian

ร่างกาย amygdalane หรือที่เรียกว่า amygdala หรือต่อมทอนซิลซับซ้อนเป็นชุดของนิวเคลียสของเซลล์ประสาทที่ตั้งอยู่ในระดับความลึกของกลีบขมับ.

โครงสร้างนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบ limbic และดำเนินการที่สำคัญสำหรับการประมวลผลและการจัดเก็บปฏิกิริยาทางอารมณ์ ในทำนองเดียวกันมันเป็นพื้นที่พื้นฐานของระบบการให้รางวัลของสมองและเกี่ยวข้องกับการติดยาเสพติดและโรคพิษสุราเรื้อรัง.

สามารถตรวจพบการแบ่งส่วนทางกายวิภาคจำนวนมากภายในคอมมิชชัน amigdaliano กลุ่ม basolateral นิวเคลียส centromedial และ cortical nucleus นั้นสำคัญที่สุด.

โครงสร้างนี้อนุญาตให้เชื่อมต่อมลรัฐซึ่งข้อมูลโครงการเกี่ยวกับระบบประสาทอัตโนมัติกับนิวเคลียสไขว้กันเหมือนกันนิวเคลียสของเส้นประสาทใบหน้า trigeminal, พื้นที่ tagmatic หน้าท้อง, กลีบดอก coerelus และนิวเคลียสต่อมใต้สมอง.

ในที่สุดการวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าร่างกาย amigdaliano เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการเรียนรู้อารมณ์อย่างประณีต มันมีหน้าที่ในการปรับหน่วยความจำและช่วยให้การพัฒนาความรู้ความเข้าใจทางสังคม.

9. สารสีดำ

ในที่สุดในฐานปมประสาทบริเวณที่มีสีดำขนาดใหญ่ก็มีความหมายเหมือนกัน substantia nigra เป็นส่วนที่ต่างกันของ mesencephalon และองค์ประกอบที่สำคัญของระบบปมประสาทฐาน.

มันนำเสนอส่วนที่มีขนาดกะทัดรัดที่มีเซลล์ประสาทสีดำเนื่องจากเม็ดสี neuromelanin ซึ่งเพิ่มขึ้นตามอายุ เช่นเดียวกับส่วนที่มีการสะท้อนกลับของความหนาแน่นที่ต่ำกว่ามาก.

ฟังก์ชั่นของสารนี้มีความซับซ้อนและดูเหมือนจะเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเรียนรู้การวางแนวการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ.

เส้นทางของสมาคม

นิวเคลียสที่แตกต่างกันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฐานปมประสาทมีการเชื่อมต่อที่หลากหลายระหว่างพวกเขาและกับโครงสร้างสมองอื่น ๆ.

อย่างไรก็ตามงานวิจัยเกี่ยวกับปมประสาทพื้นฐานได้รับอนุญาตให้สร้างเส้นทางการเชื่อมโยงหลักสองประเภทของโครงสร้างนี้.

โดยเฉพาะมีการตั้งสมมติฐานว่าสมองส่วนนี้จะแสดงเส้นทางเชื่อมโยงโดยตรงและเส้นทางเชื่อมโยงทางอ้อม แต่ละคนนำเสนอการดำเนินการที่แตกต่างกันและดำเนินกิจกรรมที่แตกต่างกัน.

1. เส้นทางตรง

ทางเดินตรงของฐานปมประสาทเปิดใช้งานผ่านตัวรับโดปามีนชนิดที่ 1 เซลล์ประสาทกลางที่มีหนามกลางของ striatum สร้างการยับยั้งแบบ gabaergic.

ด้วยวิธีนี้เส้นทางเดินตรงของปมประสาทฐานมีความน่าตื่นเต้นและกระตุ้นให้เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าของสมอง เมื่อ striatum ได้รับการประมาณโดปามีนมันจะเปิดใช้เส้นทางตรงเพื่อกระตุ้นให้เยื่อหุ้มสมองเคลื่อนไหวและสร้างการเคลื่อนไหว.

2. ทางอ้อม

ทางเดินอ้อมของฐานปมประสาทแสดงการดำเนินการที่ตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิงกับเส้นทางเดินตรง สิ่งนี้มักถูกยับยั้งโดยการประมาณโดปามีนผ่านตัวรับโดปามีน D2 ดังนั้นเมื่อเปิดเครื่องจะยับยั้งเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าผ่านการประมาณของ GABAergic.

โรคที่เกี่ยวข้อง

ปมประสาทฐานทำหน้าที่สำคัญในสมอง ด้วยวิธีนี้การเปลี่ยนแปลงทั้งกายวิภาคและการทำงานของโครงสร้างเหล่านี้มักจะเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของโรค.

ในความเป็นจริงมีการตรวจพบโรคหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับสาเหตุของปมประสาท ส่วนใหญ่เป็นโรคที่ร้ายแรงและเสื่อมโทรม.

โรคหลักที่เกี่ยวข้องกับปมประสาทพื้นฐานคือ: โรคพาร์กินสัน, โรคฮันติงตัน, สมองพิการและกลุ่มอาการ PAP.

1. โรคพาร์กินสัน

โรคพาร์กินสันเป็นพยาธิสภาพที่เสื่อมโทรมโดยการนำเสนอแรงสั่นสะเทือนความตึงของกล้ามเนื้อความยากลำบากในการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วและราบรื่นยืนหรือเดิน.

ในทำนองเดียวกันเมื่อโรคดำเนินไปโรคพาร์คินสันมักจะสร้างความผิดปกติทางอารมณ์อารมณ์ซึมเศร้าไม่แยแสความวิตกกังวลสูญเสียความจำการเสื่อมทางปัญญาและสมองเสื่อม.

มันมักจะปรากฏขึ้นในช่วงอายุขั้นสูงถึงแม้ว่าจะมีกรณีของการโจมตีในช่วงต้น โรคนี้มีต้นกำเนิดจากการตายของเซลล์ของ substantia nigra ของปมประสาท.

เซลล์ประสาทของบริเวณสมองนั้นทรุดโทรมและตายไปเรื่อย ๆ และทำให้เกิดการสูญเสียโดปามีนและสมองเมลานินอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่กระตุ้นการปรากฏตัวของอาการ.

2. โรคฮันติงตัน

โรคฮันติงตันยังเป็นพยาธิสภาพที่เสื่อม มันโดดเด่นด้วยการสูญเสียความจำอย่างต่อเนื่องและการปรากฏตัวของการเคลื่อนไหวที่แปลกและฉับพลันที่เรียกว่า "เกาหลี".

มันเป็นโรคทางพันธุกรรมที่มีสาเหตุเกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์ประสาทของนิวเคลียสหาง มันมักจะเริ่มต้นที่อายุ 30 แม้ว่ามันจะสามารถเริ่มได้ทุกวัย.

ในปัจจุบันยังไม่มีวิธีรักษาโรคนี้เนื่องจากไม่มีการแทรกแซงเพื่อกำจัดการเสื่อมสภาพของนิวเคลียสหางที่ทำให้เกิดพยาธิสภาพ.

3. สมองพิการ

สมองพิการทำให้เกิดปัญหามอเตอร์ร้ายแรงเช่นเกร็ง, อัมพาตหรือแม้กระทั่งโรคหลอดเลือดสมอง.

การเกร็งเกิดขึ้นเมื่อกล้ามเนื้อของร่างกายตึงเครียดอยู่ตลอดเวลาซึ่งป้องกันไม่ให้มีการเคลื่อนไหวและท่าทางตามปกติ.

โรคนี้ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการสร้างความเสียหายของสมองในระหว่างตั้งครรภ์ สาเหตุอาจรวมถึงการติดเชื้อของทารกในครรภ์, สารพิษต่อสิ่งแวดล้อมหรือขาดออกซิเจนและความเสียหายมักจะส่งผลกระทบต่อฐานปมประสาทในหมู่โครงสร้างอื่น ๆ ของสมอง.

4. กลุ่มอาการ PAP

กลุ่มอาการของโรค PAP เป็นพยาธิวิทยาที่โดดเด่นด้วยการพัฒนาของการขาดแรงจูงใจที่ผิดปกติ.

เนื่องจากความสำคัญของนิวเคลียสหางในการพัฒนาความรู้สึกประเภทนี้การศึกษาหลายแห่งชี้ให้เห็นว่าสาเหตุของความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมองส่วนนั้น.

การอ้างอิง

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. การฉาย corticostriatal: จากความผิดปกติของ synpatic ไปจนถึงความผิดปกติของปมประสาท Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.

2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata ของ substantia nigra: หน้าต่างสู่ปมประสาทปมประสาท Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.

3. Helmut Wicht, "Basal ganglia", จิตใจและสมอง, 26, 2007, pgs 92-94.

4. Groenewegen HJ ฐานปมประสาทและการควบคุมมอเตอร์ Neural Plasticity 2003; 10: 107-120.

5. Graybiel AM ปมประสาทฐาน: เรียนรู้ลูกเล่นใหม่ ๆ และรักมัน Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.

6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM กายวิภาคศาสตร์หน้าที่ของฐานดอกและฐานปมประสาท Childs Nerv Syst 2002; 18: 386-404.