Gangli della base. Struttura, localizzazione e funzioni dei gangli della base

Il coordinatore del lavoro coordinato del corpo è il cervello. È composto da diversi dipartimenti, ciascuno dei quali svolge funzioni specifiche. La capacità di una persona di funzionare dipende direttamente da questo sistema. Una delle sue parti importanti sono i gangli della base del cervello.

Il movimento e alcuni tipi di attività nervosa superiore sono il risultato del loro lavoro.

Cosa sono i gangli della base

Il concetto “basale” tradotto dal latino significa “relativo alla base”. Non è stato dato per caso.

Enormi aree di materia grigia - nuclei sottocorticali cervello. La particolarità della location è in profondità. Gangli della base, come vengono anche chiamate, sono una delle strutture più “nascoste” in assoluto corpo umano. Il prosencefalo, in cui si osservano, si trova sopra il tronco encefalico e tra i lobi frontali.

Queste formazioni rappresentano una coppia, le cui parti sono simmetriche tra loro. I gangli della base sono approfonditi nella sostanza bianca del telencefalo. Grazie a questa disposizione, le informazioni vengono trasferite da un dipartimento all'altro. Interazione con altre aree sistema nervoso effettuato mediante procedimenti speciali.

Sulla base della topografia della sezione cerebrale, la struttura anatomica dei gangli della base è la seguente:

• Lo striato, che comprende il nucleo caudato del cervello.
• La recinzione è una sottile lastra di neuroni. Separato dalle altre strutture da strisce di sostanza bianca.
• Amigdala. Situato nei lobi temporali. Si chiama parte del sistema limbico, che riceve l'ormone dopamina, che fornisce il controllo sull'umore e sulle emozioni. È una raccolta di cellule di materia grigia.
• Nucleo lenticolare. Include globo pallido e putamen. Situato nei lobi frontali.

Anche gli scienziati si sono sviluppati classificazione funzionale. Questa è una rappresentazione dei gangli della base sotto forma di nuclei del diencefalo, del mesencefalo e dello striato. L'anatomia implica la loro combinazione in due grandi strutture.

Utile sapere: Come migliorare la circolazione sanguigna nel cervello: raccomandazioni, farmaci, esercizi e rimedi popolari

Il primo è chiamato striopallidale. Comprende il nucleo caudato, la palla bianca e il putamen. Il secondo è extrapiramidale. Oltre ai gangli della base, comprende il midollo allungato, il cervelletto, la substantia nigra ed elementi dell'apparato vestibolare.

Funzionalità dei gangli della base

Lo scopo di questa struttura dipende dall'interazione con le aree adiacenti, in particolare con le sezioni corticali e le sezioni del tronco. E insieme al ponte, al cervelletto e al midollo spinale, i gangli della base lavorano per coordinare e migliorare i movimenti di base.

Il loro compito principale è garantire le funzioni vitali del corpo, eseguire funzioni di base e integrare i processi nel sistema nervoso.

I principali sono:

• L'inizio del periodo di sonno.
• Metabolismo nel corpo.
• Reazione dei vasi sanguigni alle variazioni di pressione.
• Garantire l'attività dei riflessi protettivi e di orientamento.
• Vocabolario e discorso.
• Movimenti stereotipati e ripetuti frequentemente.
• Mantenere la postura.
• Rilassamento e tensione muscolare, capacità motorie fini e grossolane.
• Mostrare emozioni.
• Espressioni facciali.
• Comportamento alimentare.

Sintomi di disfunzione dei gangli della base

Il benessere generale di una persona dipende direttamente dalle condizioni dei gangli della base. Cause di disfunzione: infezioni, malattie genetiche, lesioni, fallimento metabolico, anomalie dello sviluppo. Spesso i sintomi rimangono impercettibili per qualche tempo e i pazienti non prestano attenzione al malessere.

Caratteristiche caratteristiche:

• Letargia, apatia, cattiva salute generale e umore.
• Tremore agli arti.
• Tono muscolare diminuito o aumentato, limitazione dei movimenti.
• Scarse espressioni facciali, incapacità di esprimere emozioni con il viso.
• Balbuzie, cambiamenti nella pronuncia.
• Tremore agli arti.
• Coscienza offuscata.
• Problemi con la memoria.
• Perdita di coordinazione nello spazio.
• L'emergere di posture insolite per una persona che prima erano scomode per lui.

Questa sintomatologia fa comprendere l'importanza dei gangli della base per il corpo. Finora non sono state stabilite tutte le loro funzioni e i metodi di interazione con altri sistemi cerebrali. Alcuni sono ancora un mistero per gli scienziati.

Condizioni patologiche dei gangli della base

Le patologie di questo sistema corporeo si manifestano con una serie di malattie. Anche l'entità del danno varia. La vita umana dipende direttamente da questo.

1. Carenza funzionale. Si verifica in tenera età. Spesso è una conseguenza di anomalie genetiche corrispondenti all'ereditarietà. Negli adulti porta al morbo di Parkinson o alla paralisi sottocorticale.
2. Neoplasie e cisti. La localizzazione è varia. Cause: malnutrizione dei neuroni, metabolismo improprio, atrofia del tessuto cerebrale. I processi patologici si verificano nell'utero: ad esempio, l'insorgenza di paralisi cerebrale è associata a danni ai gangli della base nel secondo e terzo trimestre di gravidanza. Parto difficile, infezioni e lesioni nel primo anno di vita di un bambino possono provocare la crescita di cisti. Il disturbo da deficit di attenzione e iperattività è una conseguenza di molteplici neoplasie nei neonati. Nell'età adulta si verifica anche la patologia. Conseguenza pericolosa- emorragia cerebrale, che spesso termina con una paralisi generale o la morte. Ma ci sono cisti asintomatiche. In questo caso non è richiesto alcun trattamento, devono essere osservati.
3. Paralisi corticale- una definizione che parla delle conseguenze dei cambiamenti nell'attività del globo pallido e del sistema striopallidale. Caratterizzato da stiramento delle labbra, contrazioni involontarie della testa e torsione della bocca. Si notano convulsioni e movimenti caotici.

Diagnosi di patologie

Il passo principale per stabilire le cause è un esame da parte di un neurologo. Il suo compito è analizzare la storia medica, valutare le condizioni generali e prescrivere una serie di esami.

Maggior parte metodo esponenziale diagnostica – risonanza magnetica. La procedura determinerà con precisione la posizione dell'area interessata.

La tomografia computerizzata, gli ultrasuoni, l'elettroencefalografia, lo studio della struttura dei vasi sanguigni e l'afflusso di sangue al cervello aiuteranno a fare una diagnosi accurata.

Non è corretto parlare della prescrizione del regime terapeutico e della prognosi prima di attuare le misure di cui sopra. Solo dopo aver ricevuto i risultati e averli studiati attentamente, il medico fornisce raccomandazioni al paziente.

Conseguenze delle patologie dei gangli della base

Gangli della base (gangli della base) - Si tratta di un sistema striopallidale, costituito da tre paia di grandi nuclei, immersi nella sostanza bianca del telencefalo alla base degli emisferi cerebrali, e che collega le zone sensoriali e associative della corteccia con la corteccia motoria.

Struttura

Filogeneticamente parte antica gangli della base - il globo pallido, una formazione successiva - lo striato e la parte più giovane - il recinto.

Il globo pallido è costituito da segmenti esterni ed interni; striato: dal nucleo caudato e dal putamen. La recinzione si trova tra il putamen e la corteccia insulare. Funzionalmente, i gangli della base comprendono anche i nuclei subtalamici e la substantia nigra.

Connessioni funzionali dei gangli della base

Gli impulsi afferenti eccitanti entrano prevalentemente nello striato (nucleo caudato) principalmente da tre fonti:

1) da tutte le aree della corteccia direttamente e indirettamente attraverso il talamo;

2) da nuclei aspecifici del talamo;

3) dalla substantia nigra.

Tra le connessioni efferenti dei gangli della base si possono notare tre uscite principali:

• dallo striato le vie inibitorie vanno direttamente al globo pallido e con la partecipazione del nucleo subtalamico; dal globo pallido inizia la via efferente più importante dei gangli della base, che si dirige principalmente ai nuclei motori ventrali del talamo, da essi la via eccitatoria va alla corteccia motoria;
• parte delle fibre efferenti dal globo pallido e dallo striato va ai centri del tronco encefalico (formazione reticolare, nucleo rosso e poi al midollo spinale), nonché attraverso l'oliva inferiore al cervelletto;
• dallo striato le vie inibitorie vanno alla substantia nigra e, dopo la commutazione, ai nuclei del talamo.

Pertanto, i gangli della base sono un collegamento intermedio. Collegano la corteccia associativa e, in parte, sensoriale con la corteccia motoria. Pertanto, nella struttura dei gangli della base ci sono diversi anelli funzionali funzionanti paralleli che li collegano alla corteccia cerebrale.

Fig.1. Schema degli anelli funzionali che passano attraverso i gangli della base:

1 – anello scheletrico-motorio; 2 – anello oculomotore; 3 – ciclo complesso; DC – corteccia motoria; CPM – corteccia premotoria; SSC – corteccia somatosensoriale; PFC – corteccia associativa prefrontale; P8 – campo dell'ottava corteccia frontale; P7 – campo della settima corteccia parietale; FAC – corteccia associativa frontale; VLN – nucleo ventrolaterale; MDN – nucleo mediodorsale; PVN – nucleo ventrale anteriore; BS – globo pallido; SN – sostanza nera.

L’anello scheletrico-motorio collega le cortecce premotoria, motoria e somatosensoriale al putamen. L'impulso da esso va al globo pallido e alla substantia nigra e poi attraverso il nucleo motorio ventrolaterale ritorna all'area premotoria della corteccia. Si ritiene che questo anello serva a regolare parametri di movimento come ampiezza, forza, direzione.

L'anello oculomotore collega le aree della corteccia che controllano la direzione dello sguardo con il nucleo caudato. Da lì, l'impulso va al globo pallido e alla substantia nigra, da cui viene proiettato, rispettivamente, nei nuclei associativi mediodorsale e ventrale del relè anteriore del talamo, e da questi ritorna al campo oculomotore frontale 8. Questo anello è coinvolto nella regolazione dei movimenti oculari saccadici (saccale).

Si presume inoltre che esistano circuiti complessi attraverso i quali gli impulsi provenienti dalle zone associative frontali della corteccia entrano nel nucleo caudato, nel globo pallido e nella substantia nigra. Quindi, attraverso i nuclei anteriori mediodorsali e ventrali del talamo, ritorna alla corteccia associativa frontale. Si ritiene che questi circuiti siano coinvolti nell'implementazione delle funzioni psicofisiologiche superiori del cervello: controllo della motivazione, previsione, attività cognitiva.

Funzioni

Funzioni dello striato

Influenza dello striato sul globo pallido. L'influenza è effettuata principalmente dal neurotrasmettitore inibitorio GABA. Tuttavia, alcuni neuroni del globo pallido danno risposte contrastanti e alcuni solo EPSP. Cioè, lo striato ha un duplice effetto sul globo pallido: inibitorio ed eccitatorio, con una predominanza dell'azione inibitoria.

Influenza dello striato sulla substantia nigra. Esistono connessioni bilaterali tra la substantia nigra e lo striato. I neuroni dello striato hanno un effetto inibitorio sui neuroni della substantia nigra. A loro volta, i neuroni della substantia nigra hanno un effetto modulante sull’attività di fondo dei neuroni nello striato. Oltre ad influenzare lo striato, la substantia nigra ha un effetto inibitorio sui neuroni del talamo.

Influenza dello striato sul talamo. L'irritazione dello striato provoca la comparsa di ritmi ad alta ampiezza nel talamo, caratteristici della fase del sonno ad onde lente. La distruzione dello striato interrompe il ciclo sonno-veglia riducendo la durata del sonno.

Influenza dello striato sulla corteccia motoria. Il nucleo caudato dello striato “inibisce” i gradi di libertà di movimento non necessari in determinate condizioni, garantendo così la formazione di una chiara reazione motoria-difensiva.

Stimolazione dello striato. La stimolazione dello striato nelle sue varie parti provoca diverse reazioni: rotazione della testa e del busto in direzione opposta alla stimolazione; ritardo nell'attività di produzione alimentare; soppressione della sensazione di dolore.

Danno allo striato. Il danno al nucleo caudato dello striato porta a ipercinesia (movimenti eccessivi) - corea e atetosi.

Funzioni del globo pallido

Dallo striato, il globo pallido riceve un'influenza prevalentemente inibitoria e parzialmente eccitatoria. Ma ha un effetto modulante sulla corteccia motoria, sul cervelletto, sul nucleo rosso e sulla formazione reticolare. Il globo pallido ha un effetto attivante sul centro della fame e della sazietà. La distruzione del globo pallido porta ad adinamia, sonnolenza e ottusità emotiva.

Risultati dell'attività di tutti i gangli della base:

• sviluppo, insieme al cervelletto, di atti motori complessi;
• controllo dei parametri di movimento (forza, ampiezza, velocità e direzione);
• regolazione del ciclo sonno-veglia;
• partecipazione al meccanismo di formazione dei riflessi condizionati, forme complesse di percezione (ad esempio, comprensione di un testo);
• partecipazione all'atto di inibire le reazioni aggressive.

Nell'articolo parleremo dei gangli della base. Cos'è e che ruolo gioca questa struttura nella salute umana? Tutte le domande saranno discusse in dettaglio nell'articolo, dopo di che capirai l'importanza di ogni "dettaglio" nel tuo corpo e nella tua testa.

Di cosa stiamo parlando?

Sappiamo tutti molto bene che il cervello umano è una struttura unica molto complessa in cui assolutamente tutti gli elementi sono inestricabilmente e saldamente collegati attraverso milioni di connessioni neurali. C'è del grigio nel cervello e il primo è un accumulo comune di molte cellule nervose, mentre il secondo è responsabile della velocità di trasmissione degli impulsi tra i neuroni. Oltre alla corteccia, ovviamente, ci sono altre strutture. Sono nuclei o gangli della base, costituiti da materia grigia e presenti nella sostanza bianca. In molti modi, sono responsabili del normale funzionamento del sistema nervoso.

Gangli della base: fisiologia

Questi nuclei si trovano vicino agli emisferi cerebrali. Hanno molti processi lunghi chiamati assoni. Grazie a loro, le informazioni, cioè gli impulsi nervosi, vengono trasmesse a diverse strutture del cervello.

Struttura

La struttura dei gangli della base è varia. Fondamentalmente, secondo questa classificazione, si dividono in quelli che appartengono al sistema extrapiramidale e limbico. Entrambi questi sistemi hanno un enorme impatto sul funzionamento del cervello e sono in stretta interazione con esso. Colpiscono il talamo, i lobi parietali e frontali. La rete extrapiramidale è costituita dai gangli della base. Permea completamente le parti subcorticali del cervello e ha una grande influenza sul funzionamento di tutte le funzioni del corpo umano. Queste modeste formazioni restano molto spesso sottostimate, eppure il loro operato non è stato ancora pienamente studiato.

Funzioni

Le funzioni dei gangli della base non sono molte, ma sono significative. Come già sappiamo, sono fortemente collegati a tutte le altre strutture cerebrali. In realtà, dalla comprensione di questa affermazione seguono le principali:

1. Controllo sull'attuazione dei processi di integrazione nell'attività nervosa superiore.
2. Influenza sul funzionamento del sistema nervoso autonomo.
3. Regolazione dei processi motori umani.

In cosa sono coinvolti?

Esistono numerosi processi in cui i nuclei sono direttamente coinvolti. I gangli della base, la cui struttura, sviluppo e funzioni stiamo considerando, sono coinvolti nelle seguenti azioni:

• influenzare la destrezza di una persona quando usa le forbici;
• precisione nel piantare i chiodi;
• velocità di reazione, dribbling della palla, precisione nel colpire il canestro e destrezza nel colpire la palla quando si gioca a basket, calcio, pallavolo;
• controllo della voce mentre si canta;
• coordinamento delle azioni durante lo scavo della terra.

Questi nuclei influenzano, ad esempio, anche processi motori complessi capacità motorie fini. Ciò si esprime nel modo in cui la mano si muove quando scrive o disegna. Se il funzionamento di queste strutture cerebrali viene interrotto, la scrittura sarà illeggibile, approssimativa e “incerta”. In altre parole, sembrerà che la persona abbia preso in mano una penna solo di recente.

Nuove ricerche hanno dimostrato che i gangli della base possono anche influenzare il tipo di movimento:

• controllabile o improvviso;
• ripetuto molte volte o nuovo, completamente sconosciuto;
• semplici monosillabici o sequenziali e anche simultanei.

Molti ricercatori, non irragionevolmente, credono che la funzione dei gangli della base sia che una persona possa agire automaticamente. Ciò suggerisce che molte azioni che una persona esegue in movimento, senza prestare loro attenzione particolare attenzione, sono possibili proprio grazie ai noccioli. La fisiologia dei gangli della base è tale che controllano e regolano le attività automatiche umane senza sottrarre risorse al sistema nervoso centrale. Cioè, dobbiamo capire che sono queste strutture che controllano in gran parte il modo in cui una persona agisce sotto stress o in una situazione pericolosa incomprensibile.

Nella vita ordinaria, i gangli della base trasmettono semplicemente gli impulsi che provengono dai lobi frontali ad altre strutture cerebrali. L'obiettivo è eseguire intenzionalmente azioni conosciute senza stressare il sistema nervoso centrale. Tuttavia, in situazioni pericolose, i gangli “cambiano” e consentono a una persona di prendere automaticamente la decisione più ottimale.

Patologie

Le lesioni dei gangli della base possono essere molto diverse. Diamo un'occhiata ad alcuni di loro. Si tratta di lesioni degenerative del cervello umano (ad esempio il morbo di Parkinson o la corea di Huntington). Queste possono essere malattie genetiche ereditarie associate a disturbi metabolici. Patologie caratterizzate da malfunzionamenti dei sistemi enzimatici. Malattie ghiandola tiroidea può verificarsi anche a causa di disturbi nel funzionamento dei nuclei. Possibili patologie derivanti da avvelenamento da manganese. I tumori al cervello possono influenzare il funzionamento dei gangli della base e questa è forse la situazione più spiacevole.

Forme di patologie

I ricercatori identificano convenzionalmente due principali forme di patologia che possono verificarsi negli esseri umani:

1. Problemi funzionali. Ciò si verifica spesso nei bambini. La causa nella maggior parte dei casi è genetica. Può verificarsi negli adulti dopo un ictus, un grave trauma o un'emorragia. A proposito, in età avanzata sono le interruzioni del sistema extrapiramidale umano a causare la malattia di Parkinson.
2. Tumori e cisti. Questa patologia è molto pericolosa e richiede un intervento medico immediato. Un sintomo caratteristico è la presenza di malattie neurologiche gravi e protratte.

Vale anche la pena notare che i gangli della base del cervello possono influenzare la flessibilità del comportamento umano. Ciò significa che la persona comincia a perdersi situazioni diverse, non possono reagire rapidamente, adattarsi alle difficoltà o semplicemente agire secondo il loro consueto algoritmo. È anche difficile capire come agire logicamente in una situazione semplice per una persona normale.

Il danno ai gangli della base è pericoloso perché una persona diventa praticamente irraggiungibile. Questo è logico, perché l’apprendimento è simile a un compito automatizzato e, come sappiamo, questi nuclei sono responsabili di tali compiti. Tuttavia, è curabile, anche se molto lentamente. In questo caso, i risultati saranno insignificanti. In questo contesto, una persona cessa di controllare la coordinazione dei movimenti. Dall'esterno sembra che si muova bruscamente e impetuosamente, come se si stesse contraendo. In questo caso possono infatti verificarsi tremori agli arti o alcuni movimenti involontari sui quali il paziente non ha alcun controllo.

Correzione

Il trattamento del disturbo dipende interamente da ciò che lo ha causato. Il trattamento viene effettuato da un neurologo. Molto spesso il problema può essere risolto solo con l'aiuto di farmaci costanti. Questi sistemi non sono in grado di riprendersi da soli, ma metodi tradizionali sono estremamente rari. La cosa principale che è richiesta a una persona è consultare un medico in modo tempestivo, poiché solo questo migliorerà la situazione ed eviterà anche sintomi molto spiacevoli. Il medico formula la diagnosi osservando il paziente. Anche usato metodi moderni diagnostica come MRI e TC del cervello.

Riassumendo l'articolo, vorrei dire che per il normale funzionamento del corpo umano, e in particolare del cervello, è necessario il corretto funzionamento di tutte le sue strutture e anche di quelle che a prima vista possono sembrare del tutto insignificanti.

La parte del cervello situata al di sotto della corteccia è composta principalmente, come ho già accennato, da sostanza bianca, di cui sono composte le fibre nervose ricoperte di mielina. Ad esempio, direttamente sopra i ventricoli, le cavità del cervello, si trova il corpo calloso, che collega gli emisferi destro e sinistro del cervello.

Le fibre nervose che attraversano il corpo calloso uniscono il cervello in un unico insieme funzionale, ma potenzialmente gli emisferi possono funzionare indipendentemente l'uno dall'altro.

Per chiarimenti, possiamo usare l'esempio degli occhi. Abbiamo due occhi che di solito lavorano insieme come uno solo. Tuttavia, se chiudiamo un occhio, possiamo vedere abbastanza bene con un occhio. Una persona con un occhio solo non dovrebbe mai essere considerata cieca. Allo stesso modo, rimuovere un emisfero da un animale da esperimento non lo rende senza cervello. L'emisfero rimanente, in un modo o nell'altro, assume le funzioni di quello remoto. Di solito, ciascun emisfero è il principale responsabile della “sua” metà del corpo. Se, lasciando entrambi gli emisferi in posizione, il corpo calloso viene attraversato, la coordinazione delle metà del cervello viene persa ed entrambe le metà del corpo passano sotto il controllo più o meno indipendente degli emisferi cerebrali non correlati. IN letteralmente L'animale sviluppa due cervelli. Tali esperimenti sono stati eseguiti sulle scimmie. (Dopo aver tagliato il corpo calloso, venivano tagliate altre fibre dei nervi ottici in modo che ciascun occhio fosse collegato a un solo emisfero del cervello.) Dopo questa operazione, ciascun occhio poteva essere addestrato separatamente a svolgere compiti diversi. Ad esempio, si può insegnare a una scimmia a concentrarsi su una croce in un cerchio come indicatore di un contenitore di cibo. Se durante l'allenamento viene lasciato aperto solo l'occhio sinistro, solo questo sarà allenato a risolvere il problema. Se poi chiudi l'occhio sinistro della scimmia e apri quello destro, non riuscirà a far fronte al compito e cercherà il cibo per tentativi ed errori. Se ciascun occhio viene allenato a risolvere problemi opposti, e poi entrambi gli occhi vengono aperti, la scimmia li risolverà uno per uno, cambiando attività. Sembra che gli emisferi del cervello si passino educatamente il testimone ogni volta.

Naturalmente, in una situazione così ambigua, quando le funzioni del corpo sono controllate da due cervelli indipendenti, c'è sempre il pericolo di confusione e confusione. conflitti interni. Per evitare questa situazione, uno degli emisferi (nell'uomo, quasi sempre il sinistro) diventa dominante, cioè dominante. L'area di Broca che controlla il linguaggio di cui ho parlato si trova nell'emisfero sinistro, non in quello destro. Emisfero sinistro controlla la metà destra del corpo, e questo spiega il fatto che la stragrande maggioranza delle persone sulla Terra sono destrorse. Inoltre, anche nei mancini, l’emisfero dominante rimane quello sinistro. Gli individui ambidestri, che non hanno una chiara dominanza di un emisfero, a volte hanno difficoltà a sviluppare il linguaggio nella prima infanzia. Le aree sottocorticali del cervello sono costituite da qualcosa di più della semplice materia bianca. Sotto la corteccia ci sono anche aree compatte di materia grigia. Questi sono chiamati gangli della base1.

1 La parola "ganglio" è di origine greca e significa "nodo". Ippocrate e i suoi seguaci usarono questa parola per riferirsi a tumori sottocutanei simili a noduli. Galeno, un medico romano intorno al 200 d.C., iniziò a usare il termine per riferirsi a gruppi di cellule nervose che sporgono lungo i tronchi nervosi. Questa parola è usata ancora oggi in questo senso.

Sopra gli altri gangli della base, nella sottocorteccia, si trova il nucleo caudato. La materia grigia del nucleo caudato si piega verso il basso, formando il nucleo dell'amigdala. A lato dell'amigdala c'è il nucleo lenticolare e tra loro c'è uno strato di sostanza bianca chiamato capsula interna. I nuclei non sono formazioni del tutto omogenee; contengono anche la sostanza bianca delle vie attraverso le quali passano le fibre nervose mielinizzate, che conferisce ai gangli della base un aspetto striato. Per questo motivo entrambi i nuclei hanno ricevuto il nome unificante dello striato.

All'interno della cupola, formata dal complesso di striato, nucleo caudato e nucleo lentiforme, è presente un'altra vasta area di materia grigia chiamata talamo o talamo.

I gangli della base sono difficili da studiare perché sono nascosti in profondità sotto la corteccia cerebrale. grande cervello. Ci sono indicazioni, tuttavia, che i gangli basali sottocorticali svolgano un ruolo importante nella funzione cerebrale, sia attiva che passiva. La sostanza bianca dello striato può essere considerata in un certo senso uno stretto collo di bottiglia. Tutte le fibre nervose motorie provenienti dalla corteccia e tutte le fibre nervose sensoriali che ascendono alla corteccia devono oltrepassarlo. Pertanto, qualsiasi danno a quest’area comporterà danni diffusi alle funzioni corporee. Una tale lesione può, ad esempio, privare la sensibilità e la capacità di muovere l'intera metà del corpo opposta all'emisfero in cui si è verificato il danno ai gangli sottocorticali. Una tale lesione unilaterale è chiamata eminlegia (“colpo di metà corpo”, greco). (La perdita della capacità di movimento è chiamata il termine greco "paralisi", che significa "rilassamento". I muscoli, per così dire, si rilassano. La malattia che porta all'improvvisa insorgenza di paralisi è spesso chiamata ictus o ictus perché la persona affetta da questa malattia cade improvvisamente da terra, come se fosse stata colpita alla testa da un oggetto contundente invisibile.)

È stato suggerito che una delle funzioni dei gangli della base sia quella di controllare l'attività della corteccia motoria degli emisferi cerebrali. (Questa funzione è inerente al sistema extrapiramidale, di cui fanno parte i gangli della base.) I gangli sottocorticali impediscono alla corteccia di agire in modo troppo avventato e rapido. Quando si verificano disturbi nei gangli della base, le aree corrispondenti della corteccia iniziano a scaricarsi in modo incontrollabile, il che porta a contrazioni muscolari convulsive involontarie.

In genere, tali disturbi colpiscono i muscoli del collo, della testa, delle mani e delle dita. Di conseguenza, la testa e le mani tremano leggermente costantemente. Questo tremore è particolarmente evidente a riposo. Diminuisce o scompare quando inizia qualsiasi movimento intenzionale. In altre parole, il tremore scompare quando la corteccia inizia delle vere e proprie azioni, e non produce scariche ritmiche individuali.

In questi casi i muscoli degli altri gruppi diventano anormalmente immobili, sebbene non vi sia una vera paralisi. Le espressioni facciali perdono vivacità, il viso diventa simile a una maschera, l'andatura è costretta, le braccia pendono immobili lungo il corpo, senza compiere movimenti caratteristici del camminare. Questa combinazione di ridotta mobilità delle spalle, degli avambracci e del viso con una maggiore mobilità patologica della testa e delle mani ha ricevuto il nome controverso di paralisi tremante. La paralisi tremante fu descritta per la prima volta in dettaglio dal medico inglese James Parkinson nel 1817 e da allora è stata chiamata malattia di Parkinson.

Un certo sollievo deriva dal danneggiamento intenzionale di specifici gangli della base che sembrano essere la causa del "tremore del cane". Un modo è toccare l'area interessata con una sonda sottile, che arresta il tremore (tremore) e la rigidità (rigidità). Successivamente quest'area viene distrutta con azoto liquido ad una temperatura di -50 °C. Se i sintomi si ripresentano, la procedura può essere ripetuta. Ovviamente è meglio un nodo non funzionante che uno mal funzionante.

In alcuni casi, il danno ai gangli della base porta a disturbi più diffusi, che si manifestano sotto forma di contrazioni spastiche grandi aree muscoli. Sembra che il paziente stia eseguendo una danza goffa e convulsa. Questi movimenti sono chiamati corea (“trochea” - “danza”, greco). La corea può colpire i bambini che soffrono di reumatismi, quando il processo infettivo colpisce le formazioni sottocorticali del cervello. Questa forma della malattia fu descritta per la prima volta dal medico inglese Thomas Sydenham nel 1686, motivo per cui viene chiamata corea di Sydenham.

Nel Medioevo si verificarono addirittura epidemie di “danza mania”, che a volte interessarono regioni e province. Probabilmente non si trattava di vere e proprie epidemie di corea; le radici di questo fenomeno vanno ricercate nei disturbi mentali. Bisogna pensare che la mania mentale fosse il risultato dell'osservazione di casi di vera corea. Alcuni caddero nello stesso stato a causa della mimica isterica, altri seguirono il suo consiglio.

misura che ha portato a epidemie. Nacque la convinzione che si potesse curare da questa mania facendo un pellegrinaggio alla tomba di San Vito. Per questo motivo la corea di Sydenham è detta anche “danza di San Vito”.

Esiste anche la corea ereditaria, spesso chiamata corea di Huntington, dal nome del medico americano George Summer Huntington, che la descrisse per primo nel 1872. Questa è una malattia più grave della danza di San Vito, che alla fine guarisce spontaneamente. La corea di Gentiigton compare per la prima volta in età adulta (tra i 30 ei 50 anni). Allo stesso tempo si sviluppano anche disturbi mentali. Le condizioni dei pazienti peggiorano gradualmente e alla fine si verifica la morte. Questa è una malattia ereditaria, come suggerisce uno dei suoi nomi. Due fratelli che soffrivano della corea di Huntington una volta emigrarono dall'Inghilterra agli Stati Uniti. Si ritiene che tutti i pazienti negli Stati Uniti siano discendenti di questi fratelli.

Il talamo è il centro della sensibilità somatosensoriale, il centro della percezione del tatto, del dolore, del caldo, del freddo e della sensazione muscolare. Questo è molto importante componente formazione reticolare attivante, che riceve e vaglia i dati sensoriali in arrivo. Gli stimoli più forti, come il dolore, estremamente alto o bassa temperatura, vengono filtrati nel talamo e gli stimoli più morbidi sotto forma di tatto, calore o freschezza passano ulteriormente alla corteccia cerebrale. Si ha l'impressione che alla corteccia si possano affidare solo stimoli minori che consentano una riflessione e una reazione rilassate. Gli stimoli grossolani che richiedono una risposta immediata e che non possono essere ritardati vengono rapidamente elaborati nel talamo, seguiti da una risposta più o meno automatica.

Per questo motivo si tende a distinguere tra la corteccia, centro del pensiero freddo, e il talamo, sede delle emozioni calde. È infatti il ​​talamo che controlla l'attività dei muscoli facciali in condizioni di stress emotivo, per cui anche se il controllo corticale degli stessi muscoli viene compromesso e il viso rimane come una maschera in uno stato di calma, può improvvisamente deformarsi. da uno spasmo in risposta a una forte emozione. Inoltre, gli animali a cui è stata rimossa la corteccia si arrabbiano molto facilmente. Nonostante questi fatti, l’idea di una tale divisione delle funzioni tra corteccia e talamo è una semplificazione inaccettabile. Le emozioni non possono nascere da una sola, piccolissima parte del cervello: questo deve essere chiaramente riconosciuto. L'emergere delle emozioni è un complesso processo integrativo che include l'attività della corteccia dei lobi frontali e temporali. La rimozione dei lobi temporali negli animali da esperimento indebolisce le reazioni emotive, sebbene il talamo rimanga intatto.

IN ultimi anni I ricercatori hanno prestato molta attenzione alle aree più antiche, in termini evolutivi, delle strutture sottocorticali del vecchio cervello olfattivo. Queste strutture sono associate ad emozioni e stimoli che provocano forti emozioni: sessuali e alimentari. Questa regione sembra coordinare gli input sensoriali con i bisogni corporei, in altre parole, i bisogni viscerali. Le regioni del cervello viscerale furono chiamate da Broca lobo limbico ("arto" in latino significa "confine") perché questa regione circonda e delimita il corpo calloso dal resto del cervello. Per questo motivo il cervello viscerale è talvolta chiamato sistema limbico.

Gangli della baseè un insieme di tre formazioni accoppiate situate nel telencefalo alla base degli emisferi cerebrali: la sua parte filogeneticamente più antica - il globus pallidus, la formazione successiva - lo striato e la più giovane in termini evolutivi - il recinto.

Il globo pallido è costituito da segmenti esterni ed interni. Lo striato è formato dal nucleo caudato e dal putamen. La recinzione è una formazione che si trova tra il guscio e la corteccia insulare.

Connessioni funzionali dei gangli della base. Gli impulsi afferenti eccitatori entrano nello striato principalmente da tre fonti:

da tutte le aree della corteccia cerebrale direttamente attraverso il talamo;

da nuclei intralaminari aspecifici del talamo;

dalla sostanza nera.

Tra le connessioni efferenti dei gangli della base si possono distinguere tre uscite principali:

dallo striato le vie inibitorie vanno direttamente al globo pallido e con la partecipazione del nucleo subtalamico. La via efferente più importante dei gangli della base inizia dal globo pallido, dirigendosi principalmente al talamo (cioè ai suoi nuclei motori ventrali), e da questi la via eccitatoria va alla corteccia motoria;

parte delle fibre efferenti dal globo pallido e dallo striato va ai centri del tronco encefalico (formazione reticolare, nucleo rosso e poi al midollo spinale), nonché attraverso l'oliva inferiore al cervelletto;

dallo striato, le vie inibitorie vanno alla substantia nigra e, dopo il passaggio, ai nuclei del talamo.

Valutando le connessioni dei gangli della base nel loro insieme, gli scienziati lo notano questa strutturaè uno specifico collegamento intermedio (stazione di commutazione) che collega la corteccia associativa e, in parte, sensoriale con la corteccia motoria.

Nella struttura delle connessioni dei gangli della base, ci sono diversi anelli funzionali funzionanti paralleli che collegano i gangli della base e la corteccia cerebrale.

Circuito scheletrico-motorio. Collega le aree premotoria, motoria e somatosensoriale della corteccia con il guscio dei gangli della base, gli impulsi dai quali vanno al globo pallido e alla substantia nigra per poi ritornare attraverso il nucleo motore ventrale all'area premotoria della corteccia. Gli scienziati ritengono che questo circuito serva a regolare parametri di movimento come ampiezza, forza e direzione.

Ansa oculomotoria. Collega le aree della corteccia che controllano la direzione dello sguardo (campo 8 della corteccia frontale e campo 7 della corteccia parietale) con il nucleo caudato dei gangli della base. Da lì, l'impulso entra nel globo pallido e nella substantia nigra, da cui viene proiettato, rispettivamente, nei nuclei associativi mediodorsale e ventrale del relè anteriore del talamo, e da questi ritorna al campo oculomotore frontale 8. Questo circuito prende parte a la regolazione, ad esempio, dei movimenti oculari saccadici.

Gli scienziati suggeriscono anche l'esistenza di circuiti complessi attraverso i quali gli impulsi provenienti dalle zone associative frontali della corteccia entrano nelle strutture dei gangli della base (nucleo caudato, globo pallido, substantia nigra) e ritornano attraverso i nuclei anteriori mediodorsali e ventrali del talamo ai nuclei corteccia frontale associativa. Si ritiene che questi circuiti siano coinvolti nell'implementazione delle funzioni psicofisiologiche superiori del cervello: controllo della motivazione, previsione dei risultati delle azioni, attività cognitiva (cognitiva).

Oltre a identificare le connessioni funzionali dirette dei gangli della base nel loro insieme, gli scienziati evidenziano anche le funzioni delle singole formazioni dei gangli della base. Una di queste formazioni, come notato sopra, è lo striato.

Funzioni dello striato. I principali oggetti di influenza funzionale dello striato sono il globo pallido, la substantia nigra, il talamo e la corteccia motoria.

Influenza dello striato sul globo pallido. Viene effettuato principalmente attraverso sottili fibre inibitorie. A questo proposito, lo striato ha un effetto prevalentemente inibitorio sul globo pallido.

Influenza dello striato sulla substantia nigra. Esistono connessioni bilaterali tra la substantia nigra e lo striato. I neuroni dello striato hanno un effetto inibitorio sui neuroni della substantia nigra. A loro volta, i neuroni della substantia nigra, attraverso il neurotrasmettitore dopamina, hanno un effetto modulante sull’attività di fondo dei neuroni striatali. La natura di questa influenza (inibitoria, eccitatoria o entrambe) non è stata ancora stabilita dagli scienziati. Oltre ad influenzare lo striato, la substantia nigra ha un effetto inibitorio sui neuroni talamici e riceve input afferenti eccitatori dal nucleo subtalamico.

Influenza dello striato sul talamo. A metà del XX secolo gli scienziati scoprirono che l'irritazione delle aree del talamo provoca la comparsa di manifestazioni tipiche della fase del sonno a onde lente. Successivamente, è stato dimostrato che queste manifestazioni possono essere ottenute non solo irritando il talamo, ma anche lo striato. La distruzione dello striato interrompe il ciclo sonno-veglia (riduce il tempo di sonno in questo ciclo).

Influenza dello striato sulla corteccia motoria. Studi clinici condotti negli anni '80. O.S. Andrianov ha dimostrato l'effetto inibitorio della coda striatale sulla corteccia motoria.

La stimolazione diretta dello striato attraverso l'impianto di elettrodi, secondo i medici, provoca reazioni motorie relativamente semplici: girare la testa e il busto nella direzione opposta alla stimolazione, flettere un arto sul lato opposto, ecc. La stimolazione di alcune aree dello striato provoca un ritardo nelle reazioni comportamentali (indicative, nel procurarsi il cibo, ecc.), nonché la soppressione della sensazione di dolore.

Il danno allo striato (in particolare al nucleo caudato) provoca movimenti eccessivi. Il paziente sembra incapace di controllare i suoi muscoli. Studi sperimentali condotti sui mammiferi hanno dimostrato che quando lo striato è danneggiato, gli animali sviluppano costantemente la sindrome da iperattività. Il numero di movimenti senza meta nello spazio aumenta di 5-7 volte.

Un'altra formazione dei gangli della base è il globo pallido, che svolge anche le sue funzioni.

Funzioni del globo pallido. Ricevendo influenze prevalentemente inibitorie dallo striato, il globo pallido ha un effetto modulante sulla corteccia motoria, sulla formazione reticolare, sul cervelletto e sul nucleo rosso. Quando si stimola il globo pallido negli animali, predominano le reazioni motorie elementari sotto forma di contrazione dei muscoli degli arti, del collo, ecc. Inoltre, è stata rivelata l'influenza del globo pallido su alcune aree dell'ipotalamo (centro della fame e ipotalamo posteriore), come evidenziato dall'attivazione del comportamento alimentare notato dagli scienziati. La distruzione del globo pallido è accompagnata da una diminuzione dell'attività motoria. C'è un'avversione a qualsiasi movimento (adynamia), sonnolenza, ottusità emotiva e diventa difficile eseguire i riflessi condizionati esistenti e sviluppare nuovi.

Pertanto, la partecipazione dei gangli della base alla regolazione dei movimenti è la loro funzione principale, ma non l'unica. La funzione motoria più importante è lo sviluppo (insieme al cervelletto) di programmi motori complessi, che vengono implementati attraverso la corteccia motoria e forniscono la componente motoria del comportamento. Allo stesso tempo, i gangli della base controllano parametri di movimento come forza, ampiezza, velocità e direzione. Inoltre, i gangli della base sono coinvolti nella regolazione del ciclo sonno-veglia, nei meccanismi di formazione dei riflessi condizionati e in forme complesse di percezione (ad esempio, comprensione del testo).

Domande per l'autocontrollo:

Da cosa sono rappresentati i gangli della base?

Caratteristiche generali delle connessioni funzionali dei gangli della base.

Caratteristiche delle anse funzionali dei gangli della base.

Funzioni dello striato.

Funzioni del globo pallido.