Basale ganglia. Basale ganglia structuur, locatie en functies

De coördinator van het gecoördineerde werk van het lichaam zijn de hersenen. Het bestaat uit verschillende afdelingen, die elk specifieke functies vervullen. Het vermogen van een persoon om direct te functioneren hangt af van dit systeem. Een van de belangrijke onderdelen is de basale ganglia van de hersenen.

Beweging en bepaalde vormen van hogere zenuwactiviteit zijn het resultaat van hun werk.

Wat zijn de basale ganglia

Het concept ‘basaal’, vertaald uit het Latijn, betekent ‘met betrekking tot de basis’. Het werd niet zomaar gegeven.

Enorme gebieden met grijze massa - subcorticale kernen brein. De eigenaardigheid van de locatie zit in de diepte. Basale ganglia, zoals ze ook wel worden genoemd, zijn een van de meest ‘verborgen’ structuren van allemaal menselijk lichaam. De voorhersenen, waarin ze worden waargenomen, bevinden zich boven de hersenstam en tussen de frontale kwabben.

Deze formaties vertegenwoordigen een paar, waarvan de delen symmetrisch ten opzichte van elkaar zijn. De basale ganglia zijn verdiept in de witte stof van het telencephalon. Dankzij deze regeling wordt informatie van de ene afdeling naar de andere overgedragen. Interactie met andere gebieden zenuwstelsel uitgevoerd met behulp van speciale processen.

Gebaseerd op de topografie van het hersengedeelte is de anatomische structuur van de basale ganglia als volgt:

• Het striatum, dat de caudate kern van de hersenen omvat.
• Het hek is een dunne plaat van neuronen. Gescheiden van andere structuren door strepen witte stof.
• Amygdala. Gelegen in de temporale kwabben. Het wordt onderdeel van het limbisch systeem genoemd en ontvangt het hormoon dopamine, dat controle geeft over stemming en emoties. Het is een verzameling grijze stofcellen.
• Lenticulaire kern. Inclusief globus pallidus en putamen. Gelegen in de frontale kwabben.

Wetenschappers hebben zich ook ontwikkeld functionele classificatie. Dit is een weergave van de basale ganglia in de vorm van de kernen van het diencephalon, de middenhersenen en het striatum. Anatomie impliceert hun combinatie in twee grote structuren.

Handig om te weten: Hoe de bloedcirculatie in de hersenen te verbeteren: aanbevelingen, medicijnen, oefeningen en volksremedies

De eerste wordt striopallidal genoemd. Het omvat de nucleus caudate, de witte bal en het putamen. De tweede is extrapiramidaal. Naast de basale ganglia omvat het de medulla oblongata, het cerebellum, de substantia nigra en elementen van het vestibulaire apparaat.

Functionaliteit van de basale ganglia

Het doel van deze structuur hangt af van de interactie met aangrenzende gebieden, in het bijzonder met de corticale delen en delen van de romp. En samen met de pons, het cerebellum en het ruggenmerg werken de basale ganglia om de basisbewegingen te coördineren en te verbeteren.

Hun belangrijkste taak is het waarborgen van de vitale functies van het lichaam, het uitvoeren van basisfuncties en het integreren van processen in het zenuwstelsel.

De belangrijkste zijn:

• Het begin van de slaapperiode.
• Metabolisme in het lichaam.
• Reactie van bloedvaten op drukveranderingen.
• Zorgen voor de activiteit van beschermende en oriënterende reflexen.
• Woordenschat en spraak.
• Stereotiepe, vaak herhaalde bewegingen.
• Het handhaven van de houding.
• Spierontspanning en -spanning, fijne en grove motoriek.
• Emoties tonen.
• Gezichtsuitdrukkingen.
• Eetgedrag.

Symptomen van disfunctie van de basale ganglia

Het algemene welzijn van een persoon hangt rechtstreeks af van de toestand van de basale ganglia. Oorzaken van disfunctie: infecties, genetische ziekten, verwondingen, metabolisch falen, ontwikkelingsstoornissen. Vaak blijven de symptomen enige tijd onmerkbaar en besteden patiënten geen aandacht aan de malaise.

Karakteristieke kenmerken:

• Lethargie, apathie, slechte algemene gezondheid en humeur.
• Tremor in de ledematen.
• Verminderde of verhoogde spiertonus, bewegingsbeperking.
• Slechte gezichtsuitdrukkingen, onvermogen om emoties met het gezicht uit te drukken.
• Stotteren, veranderingen in uitspraak.
• Tremor in de ledematen.
• Bewolking van het bewustzijn.
• Problemen met herinneren.
• Verlies van coördinatie in de ruimte.
• De opkomst van ongebruikelijke houdingen voor een persoon die voorheen ongemakkelijk voor hem waren.

Deze symptomatologie geeft inzicht in het belang van de basale ganglia voor het lichaam. Niet al hun functies en methoden voor interactie met andere hersensystemen zijn tot nu toe vastgesteld. Sommige zijn nog steeds een mysterie voor wetenschappers.

Pathologische aandoeningen van de basale ganglia

Pathologieën van dit lichaamssysteem manifesteren zich door een aantal ziekten. Ook de mate van schade varieert. Het menselijk leven hangt hiervan rechtstreeks af.

1. Functioneel tekort. Komt voor op jonge leeftijd. Het is vaak een gevolg van genetische afwijkingen die overeenkomen met erfelijkheid. Bij volwassenen leidt het tot de ziekte van Parkinson of subcorticale verlamming.
2. Neoplasmata en cysten. Lokalisatie is gevarieerd. Oorzaken: ondervoeding van neuronen, onjuist metabolisme, atrofie van hersenweefsel. Pathologische processen vinden plaats in de baarmoeder: het optreden van hersenverlamming wordt bijvoorbeeld geassocieerd met schade aan de basale ganglia in het tweede en derde trimester van de zwangerschap. Moeilijke bevallingen, infecties en verwondingen in het eerste levensjaar van een kind kunnen de groei van cysten veroorzaken. Aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit is een gevolg van meerdere neoplasmata bij zuigelingen. Op volwassen leeftijd komt pathologie ook voor. Gevaarlijk gevolg- bloeding in de hersenen, die vaak eindigt in algemene verlamming of de dood. Maar er zijn asymptomatische cysten. In dit geval is geen behandeling vereist, ze moeten in acht worden genomen.
3. Corticale verlamming- een definitie die spreekt over de gevolgen van veranderingen in de activiteit van de globus pallidus en het striopallidale systeem. Het wordt gekenmerkt door het strekken van de lippen, onvrijwillige spiertrekkingen van het hoofd en vervorming van de mond. Convulsies en chaotische bewegingen worden opgemerkt.

Diagnose van pathologieën

De eerste stap bij het vaststellen van de oorzaken is een onderzoek door een neuroloog. Zijn taak is om de medische geschiedenis te analyseren, de algemene toestand te beoordelen en een reeks onderzoeken voor te schrijven.

Meest exponentiële methode diagnostiek - MRI. De procedure bepaalt nauwkeurig de locatie van het getroffen gebied.

Computertomografie, echografie, elektro-encefalografie, onderzoek van de structuur van bloedvaten en bloedtoevoer naar de hersenen zullen helpen bij het stellen van een nauwkeurige diagnose.

Het is onjuist om te praten over het voorschrijven van een behandelregime en de prognose voordat u de bovenstaande maatregelen uitvoert. Pas nadat hij de resultaten heeft ontvangen en zorgvuldig heeft bestudeerd, geeft de arts aanbevelingen aan de patiënt.

Gevolgen van basale ganglia-pathologieën

Basale ganglia (basale ganglia) - Dit is een striopallidaal systeem, bestaande uit drie paar grote kernen, ondergedompeld in de witte stof van het telencephalon aan de basis van de hersenhelften, en die de sensorische en associatieve zones van de cortex verbinden met de motorische cortex.

Structuur

Fylogenetisch oud deel basale ganglia - de globus pallidus, een latere formatie - het striatum en het jongste deel - het hek.

De globus pallidus bestaat uit buitenste en binnenste segmenten; striatum - van de nucleus caudatus en het putamen. Het hek bevindt zich tussen het putamen en de insulaire cortex. Functioneel omvatten de basale ganglia ook de subthalamische kernen en de substantia nigra.

Functionele verbindingen van de basale ganglia

Opwindende afferente impulsen komen voornamelijk het striatum (nucleus caudatus) binnen, voornamelijk vanuit drie bronnen:

1) vanuit alle delen van de cortex, direct en indirect via de thalamus;

2) uit niet-specifieke kernen van de thalamus;

3) uit de substantia nigra.

Onder de efferente verbindingen van de basale ganglia kunnen drie belangrijke outputs worden opgemerkt:

• vanuit het striatum gaan remmende routes rechtstreeks naar de globus pallidus en met deelname van de subthalamische kern; vanuit de globus pallidus begint het belangrijkste efferente pad van de basale ganglia, voornamelijk naar de ventrale motorische kernen van de thalamus, van daaruit gaat het exciterende pad naar de motorische cortex;
• een deel van de efferente vezels van de globus pallidus en striatum gaat naar de centra van de hersenstam (reticulaire formatie, rode kern en vervolgens naar het ruggenmerg), evenals door de inferieure olijf naar het cerebellum;
• vanuit het striatum gaan remmende routes naar de substantia nigra en, na omschakeling, naar de kernen van de thalamus.

Daarom zijn de basale ganglia een tussenschakel. Ze verbinden de associatieve en gedeeltelijk sensorische cortex met de motorische cortex. Daarom zijn er in de structuur van de basale ganglia verschillende parallel functionerende functionele lussen die ze verbinden met de hersenschors.

Afb.1. Diagram van functionele lussen die door de basale ganglia gaan:

1 – skeletmotorische lus; 2 – oculomotorische lus; 3 – complexe lus; DC – motorcortex; PMC – premotorische cortex; SSC – somatosensorische cortex; PFC – prefrontale associatiecortex; P8 – veld van de achtste frontale cortex; P7 – veld van de zevende pariëtale cortex; FAC – frontale associatiecortex; VLN – ventrolaterale kern; MDN – mediodorsale kern; PVN – voorste ventrale kern; BS – globus pallidus; SN – zwarte substantie.

De skeletmotorische lus verbindt de premotorische, motorische en somatosensorische cortex met het putamen. De impuls ervan gaat naar de globus pallidus en substantia nigra en keert vervolgens via de motorische ventrolaterale kern terug naar het premotorische gebied van de cortex. Er wordt aangenomen dat deze lus dient om bewegingsparameters zoals amplitude, sterkte en richting te reguleren.

De oculomotorische lus verbindt de gebieden van de cortex die de blikrichting bepalen met de caudate nucleus. Van daaruit gaat de impuls naar de globus pallidus en substantia nigra, van waaruit deze respectievelijk wordt geprojecteerd in de associatieve mediodorsale en anterieure relais ventrale kernen van de thalamus, en van daaruit terugkeert naar het frontale oculomotorische veld 8. Deze lus is betrokken bij de regulatie van saccadische oogbewegingen (saccale).

Er wordt ook aangenomen dat er complexe lussen zijn waardoor impulsen van de frontale associatieve zones van de cortex de nucleus caudatus, globus pallidus en substantia nigra binnenkomen. Vervolgens keert het via de mediodorsale en ventrale voorste kernen van de thalamus terug naar de associatieve frontale cortex. Er wordt aangenomen dat deze lussen betrokken zijn bij de implementatie van hogere psychofysiologische functies van de hersenen: controle van motivatie, voorspellingen, cognitieve activiteit.

Functies

Functies van het striatum

Invloed van het striatum op de globus pallidus. De invloed wordt voornamelijk uitgeoefend door de remmende neurotransmitter GABA. Sommige neuronen van de globus pallidus geven echter gemengde reacties, en sommige alleen EPSP's. Dat wil zeggen, het striatum heeft een tweeledig effect op de globus pallidus: remmend en prikkelend, waarbij de remmende werking overheerst.

Invloed van het striatum op de substantia nigra. Er zijn bilaterale verbindingen tussen de substantia nigra en het striatum. Neuronen van het striatum hebben een remmend effect op neuronen van de substantia nigra. Op hun beurt hebben neuronen van de substantia nigra een modulerend effect op de achtergrondactiviteit van neuronen in het striatum. Naast het beïnvloeden van het striatum heeft de substantia nigra een remmende werking op de neuronen van de thalamus.

Invloed van het striatum op de thalamus. Irritatie van het striatum veroorzaakt het optreden van ritmes met hoge amplitude in de thalamus, kenmerkend voor de langzame slaapfase. Vernietiging van het striatum verstoort de slaap-waakcyclus door de slaapduur te verkorten.

Invloed van het striatum op de motorische cortex. De caudate nucleus van het striatum “remt” de mate van bewegingsvrijheid die onder bepaalde omstandigheden niet nodig is, waardoor de vorming van een duidelijke motorische verdedigingsreactie wordt gegarandeerd.

Stimulatie van het striatum. Stimulatie van het striatum in zijn verschillende delen veroorzaakt verschillende reacties: het draaien van het hoofd en de romp in de richting tegengesteld aan de stimulatie; vertraging in de voedselproductie; onderdrukking van het pijngevoel.

Schade aan het striatum. Schade aan de caudate kern van het striatum leidt tot hyperkinese (overmatige bewegingen) - chorea en athetose.

Functies van de globus pallidus

Vanuit het striatum ontvangt de globus pallidus overwegend remmende en gedeeltelijk exciterende invloed. Maar het heeft een modulerend effect op de motorische cortex, het cerebellum, de rode kern en de reticulaire vorming. De globus pallidus heeft een activerende werking op het centrum van honger en verzadiging. Vernietiging van de globus pallidus leidt tot adynamie, slaperigheid en emotionele saaiheid.

Resultaten van de activiteit van alle basale ganglia:

• ontwikkeling, samen met het cerebellum, van complexe motorische handelingen;
• controle van bewegingsparameters (kracht, amplitude, snelheid en richting);
• regulering van de slaap-waakcyclus;
• deelname aan het mechanisme van de vorming van geconditioneerde reflexen, complexe vormen van perceptie (bijvoorbeeld het begrijpen van een tekst);
• deelname aan het remmen van agressieve reacties.

In het artikel zullen we het hebben over de basale ganglia. Wat is het en welke rol speelt deze structuur in de menselijke gezondheid? Alle vragen zullen in het artikel in detail worden besproken, waarna u het belang van absoluut elk “detail” in uw lichaam en hoofd zult begrijpen.

Waar hebben we het over?

We weten allemaal heel goed dat het menselijk brein een zeer complexe, unieke structuur is waarin absoluut alle elementen onlosmakelijk en stevig met elkaar verbonden zijn via miljoenen neurale verbindingen. Er is grijs in de hersenen en de eerste is een veel voorkomende ophoping van veel zenuwcellen, en de tweede is verantwoordelijk voor de snelheid van impulsoverdracht tussen neuronen. Naast de cortex zijn er natuurlijk nog andere structuren. Het zijn kernen of basale ganglia, bestaande uit grijze stof en aangetroffen in witte stof. In veel opzichten zijn ze verantwoordelijk voor de normale werking van het zenuwstelsel.

Basale ganglia: fysiologie

Deze kernen bevinden zich nabij de hersenhelften. Ze hebben veel lange processen die axonen worden genoemd. Dankzij hen wordt informatie, dat wil zeggen zenuwimpulsen, doorgegeven aan verschillende structuren van de hersenen.

Structuur

De structuur van de basale ganglia is gevarieerd. Kortom, volgens deze classificatie zijn ze onderverdeeld in systemen die tot het extrapiramidale en limbische systeem behoren. Beide systemen hebben een enorme impact op het functioneren van de hersenen en staan ​​er nauw mee in wisselwerking. Ze beïnvloeden de thalamus, de pariëtale en frontale kwabben. Het extrapiramidale netwerk bestaat uit de basale ganglia. Het dringt volledig door in de subcorticale delen van de hersenen en heeft een grote invloed op het functioneren van alle functies van het menselijk lichaam. Deze bescheiden formaties worden vaak nog steeds onderschat, en toch is hun werk nog niet volledig bestudeerd.

Functies

De functies van de basale ganglia zijn niet veel, maar ze zijn significant. Zoals we al weten, zijn ze sterk verbonden met alle andere hersenstructuren. Vanuit het begrip van deze verklaring volgen eigenlijk de belangrijkste:

1. Controle over de implementatie van integratieprocessen bij hogere zenuwactiviteit.
2. Invloed op de werking van het autonome zenuwstelsel.
3. Regulatie van menselijke motorische processen.

Waar zijn ze bij betrokken?

Er zijn een aantal processen waarbij kernen direct betrokken zijn. De basale ganglia, waarvan we de structuur, ontwikkeling en functies overwegen, zijn betrokken bij de volgende acties:

• de behendigheid van een persoon beïnvloeden bij het gebruik van een schaar;
• nauwkeurigheid van het indrijven van nagels;
• reactiesnelheid, dribbelen met de bal, nauwkeurigheid bij het raken van de basket en behendigheid bij het slaan van de bal bij het spelen van basketbal, voetbal, volleybal;
• controle over de stem tijdens het zingen;
• coördinatie van acties tijdens het graven van de grond.

Deze kernen beïnvloeden bijvoorbeeld ook complexe motorische processen fijne motoriek. Dit komt tot uiting in de manier waarop de hand beweegt tijdens het schrijven of tekenen. Als de werking van deze hersenstructuren wordt verstoord, zal het handschrift onleesbaar, ruw en ‘onzeker’ zijn. Met andere woorden, het zal lijken alsof de persoon pas onlangs een pen heeft opgepakt.

Nieuw onderzoek heeft aangetoond dat de basale ganglia ook het type beweging kunnen beïnvloeden:

• controleerbaar of plotseling;
• vele malen herhaald of nieuw, volkomen onbekend;
• eenvoudig eenlettergrepig of opeenvolgend en zelfs gelijktijdig.

Veel onderzoekers zijn, niet onredelijk, van mening dat de functies van de basale ganglia erin bestaan ​​dat een persoon automatisch kan handelen. Dit suggereert dat veel acties die een persoon onderweg uitvoert, zonder er aandacht aan te besteden speciale aandacht, zijn precies mogelijk dankzij de kernels. De fysiologie van de basale ganglia is zodanig dat ze de menselijke automatische activiteiten controleren en reguleren zonder middelen uit het centrale zenuwstelsel te halen. Dat wil zeggen, we moeten begrijpen dat het deze structuren zijn die grotendeels bepalen hoe iemand handelt onder stress of in een onbegrijpelijk gevaarlijke situatie.

In het gewone leven zenden de basale ganglia eenvoudigweg impulsen uit de frontale kwabben naar andere hersenstructuren. Het doel is om doelbewust bekende acties uit te voeren zonder het centrale zenuwstelsel te belasten. In gevaarlijke situaties ‘schakelen’ de ganglia echter, waardoor een persoon automatisch de meest optimale beslissing kan nemen.

Pathologieën

Laesies van de basale ganglia kunnen heel verschillend zijn. Laten we er een paar bekijken. Dit zijn degeneratieve laesies van het menselijk brein (bijvoorbeeld de ziekte van Parkinson of de chorea van Huntington). Dit kunnen erfelijke genetische ziekten zijn die verband houden met stofwisselingsstoornissen. Pathologieën gekenmerkt door storingen van enzymsystemen. Ziekten schildklier kan ook optreden als gevolg van verstoringen in het functioneren van de kernen. Mogelijke pathologieën als gevolg van mangaanvergiftiging. Hersentumoren kunnen de werking van de basale ganglia beïnvloeden, en dit is misschien wel de meest onaangename situatie.

Vormen van pathologieën

Onderzoekers identificeren conventioneel twee belangrijke vormen van pathologie die bij mensen kunnen voorkomen:

1. Functionele problemen. Dit komt vaak voor bij kinderen. De oorzaak is in de meeste gevallen genetica. Kan voorkomen bij volwassenen na een beroerte, ernstig trauma of bloeding. Overigens zijn het op oudere leeftijd verstoringen in het menselijke extrapiramidale systeem die de ziekte van Parkinson veroorzaken.
2. Tumoren en cysten. Deze pathologie is zeer gevaarlijk en vereist onmiddellijk medisch ingrijpen. Een kenmerkend symptoom is de aanwezigheid van ernstige en langdurige neurologische ziekten.

Het is ook vermeldenswaard dat de basale ganglia van de hersenen de flexibiliteit van menselijk gedrag kunnen beïnvloeden. Dit betekent dat de persoon erin begint te verdwalen verschillende situaties, kunnen niet snel reageren, zich aanpassen aan moeilijkheden of eenvoudigweg handelen volgens hun gebruikelijke algoritme. Het is ook moeilijk om te begrijpen hoe je logisch moet handelen in een situatie die eenvoudig is voor een normaal persoon.

Schade aan de basale ganglia is gevaarlijk omdat iemand praktisch niet meer te leren is. Dit is logisch, omdat leren vergelijkbaar is met een geautomatiseerde taak, en zoals we weten zijn deze kernen verantwoordelijk voor dergelijke taken. Het is echter behandelbaar, zij het zeer langzaam. In dit geval zullen de resultaten onbeduidend zijn. Tegen deze achtergrond houdt een persoon op zijn coördinatie van bewegingen te controleren. Van buitenaf lijkt het erop dat hij scherp en onstuimig beweegt, alsof hij trilt. In dit geval kunnen inderdaad trillingen van de ledematen of bepaalde onvrijwillige handelingen optreden waarover de patiënt geen controle heeft.

Correctie

De behandeling van de aandoening hangt volledig af van de oorzaak ervan. De behandeling wordt uitgevoerd door een neuroloog. Heel vaak kan het probleem alleen worden opgelost met behulp van constante medicatie. Deze systemen zijn niet in staat zichzelf te herstellen, maar traditionele methoden zijn uiterst zeldzaam. Het belangrijkste dat van een persoon wordt verlangd, is om tijdig een arts te raadplegen, omdat alleen dit de situatie zal verbeteren en zelfs zeer onaangename symptomen zal voorkomen. De arts stelt een diagnose door de patiënt te observeren. Ook gebruikt moderne methoden diagnostiek zoals MRI en CT van de hersenen.

Als ik het artikel samenvat, zou ik willen zeggen dat voor het normale functioneren van het menselijk lichaam, en in het bijzonder de hersenen, de correcte werking van al zijn structuren en zelfs die welke op het eerste gezicht volkomen onbeduidend lijken, volkomen onbeduidend lijkt.

Het deel van de hersenen dat zich onder de cortex bevindt, bestaat, zoals ik al zei, voornamelijk uit witte stof, waaruit de met myeline bedekte zenuwvezels bestaan. Direct boven de ventrikels - de holtes van de hersenen - bevindt zich bijvoorbeeld het corpus callosum, dat de rechter- en linkerhersenhelft met elkaar verbindt.

Zenuwvezels die het corpus callosum doorkruisen, verenigen de hersenen tot één enkel functioneel geheel, maar potentieel kunnen de hersenhelften onafhankelijk van elkaar werken.

Ter verduidelijking kunnen we het voorbeeld van de ogen gebruiken. We hebben twee ogen die meestal als één samenwerken. Als we echter één oog sluiten, kunnen we met één oog heel goed zien. Een eenogig persoon mag nooit als blind worden beschouwd. Op dezelfde manier maakt het verwijderen van één hersenhelft van een proefdier het dier niet hersenloos. Het resterende halfrond neemt tot op zekere hoogte de functies over van het afgelegen halfrond. Normaal gesproken is elk halfrond primair verantwoordelijk voor ‘zijn’ helft van het lichaam. Als, terwijl beide hersenhelften op hun plaats blijven, het corpus callosum wordt gekruist, gaat de coördinatie van de hersenhelften verloren en komen beide helften van het lichaam onder min of meer onafhankelijke controle van de niet-verwante hersenhelften. IN letterlijk Het dier ontwikkelt twee hersenen. Dergelijke experimenten werden uitgevoerd op apen. (Na het doorsnijden van het corpus callosum werden nog enkele vezels van de oogzenuwen doorgesneden, zodat elk oog slechts met één hersenhelft was verbonden.) Na deze operatie kon elk oog afzonderlijk worden getraind om verschillende taken uit te voeren. Een aap kan bijvoorbeeld worden geleerd zich te concentreren op een kruis in een cirkel als markering voor een voedselcontainer. Als tijdens de training alleen het linkeroog open wordt gelaten, wordt alleen dit oog getraind om het probleem op te lossen. Als je vervolgens het linkeroog van de aap sluit en het rechteroog opent, kan hij de taak niet aan en gaat hij met vallen en opstaan ​​op zoek naar voedsel. Als elk oog is getraind om tegengestelde problemen op te lossen, en vervolgens beide ogen worden geopend, zal de aap ze één voor één oplossen, waarbij de activiteiten veranderen. Het lijkt erop dat de hersenhelften elke keer beleefd het stokje aan elkaar doorgeven.

Natuurlijk bestaat er in zo'n dubbelzinnige situatie, wanneer de functies van het lichaam worden bestuurd door twee onafhankelijke hersenen, altijd het gevaar van verwarring en verwarring. interne conflicten. Om deze situatie te voorkomen, wordt een van de hemisferen (bij mensen bijna altijd links) dominant, dat wil zeggen dominant. Het spraakcontrolerende gebied van Broca dat ik noemde, bevindt zich in de linkerhersenhelft, niet in de rechter. Linker hersenhelft bestuurt de rechterhelft van het lichaam, en dit verklaart het feit dat de overgrote meerderheid van de mensen op aarde rechtshandig is. Bovendien is de dominante hersenhelft, zelfs bij linkshandige mensen, nog steeds links. Ambidextere individuen, die geen duidelijke dominantie hebben op één hersenhelft, hebben soms moeite met het ontwikkelen van spraak in de vroege kinderjaren. De subcorticale gebieden van de hersenen bestaan ​​uit meer dan alleen witte stof. Onder de cortex bevinden zich ook compacte gebieden met grijze stof. Deze worden de basale ganglia1 genoemd.

1 Het woord ‘ganglion’ is van Griekse oorsprong en betekent ‘knoop’. Hippocrates en zijn volgelingen gebruikten dit woord om te verwijzen naar knobbelachtige onderhuidse tumoren. Galenus, een Romeinse arts rond 200 na Christus, begon de term te gebruiken om te verwijzen naar clusters van zenuwcellen die langs zenuwstammen uitsteken. Dit woord wordt vandaag de dag nog steeds in deze betekenis gebruikt.

Boven de andere basale ganglia, in de subcortex, bevindt zich de caudate nucleus. De grijze massa van de caudate kern buigt naar beneden en vormt de amygdala-kern. Aan de zijkant van de amygdala bevindt zich de lenticulaire kern, en daartussen bevindt zich een laag witte stof, de zogenaamde interne capsule. De kernen zijn geen volledig homogene formaties; ze bevatten ook witte stof van de paden waardoor gemyeliniseerde zenuwvezels passeren, waardoor de basale ganglia een gestreept uiterlijk krijgen. Hierdoor kregen beide kernen de verenigende naam van het striatum.

Binnen de koepel, gevormd door het complex van het striatum, de caudate kern en de lentiforme kern, bevindt zich nog een groot gebied met grijze materie, de thalamus of thalamus.

De basale ganglia zijn moeilijk te bestuderen omdat ze diep verborgen zijn onder de hersenschors grote hersenen. Er zijn echter aanwijzingen dat de subcorticale basale ganglia een belangrijke rol spelen in de hersenfunctie, zowel actief als passief. De witte stof van het striatum kan in zekere zin als een smal knelpunt worden beschouwd. Alle motorische zenuwvezels die uit de cortex komen en alle sensorische zenuwvezels die naar de cortex opstijgen, moeten er doorheen. Daarom zal elke schade aan dit gebied resulteren in wijdverbreide schade aan lichaamsfuncties. Een dergelijke laesie kan bijvoorbeeld de gevoeligheid en het vermogen ontnemen om de gehele helft van het lichaam te bewegen tegenover het halfrond waarin de schade aan de subcorticale ganglia optrad. Zo'n eenzijdige laesie wordt heminlegie genoemd ("beroerte van de helft van het lichaam", Grieks). (Het verlies van het bewegingsvermogen wordt de Griekse term ‘verlamming’ genoemd, wat ‘ontspanning’ betekent. De spieren ontspannen zich als het ware. De ziekte die tot het plotseling optreden van verlamming leidt, wordt vaak een beroerte of beroerte genoemd omdat de persoon die aan deze ziekte lijdt, valt plotseling overeind, alsof hij door een onzichtbaar stomp voorwerp op zijn hoofd wordt geraakt.)

Er is gesuggereerd dat een van de functies van de basale ganglia het controleren van de activiteit van de motorische cortex van de hersenhelften is. (Deze functie is inherent aan het extrapiramidale systeem, waarvan de basale ganglia deel uitmaken.) De subcorticale ganglia zorgen ervoor dat de cortex niet te overhaast en snel handelt. Wanneer er stoornissen zijn in de basale ganglia, beginnen de overeenkomstige delen van de cortex ongecontroleerd te ontladen, wat leidt tot krampachtige onwillekeurige spiersamentrekkingen.

Meestal beïnvloeden dergelijke aandoeningen de spieren van de nek, het hoofd, de handen en de vingers. Als gevolg hiervan trillen het hoofd en de handen voortdurend lichtjes. Deze beving is vooral merkbaar in rust. Het neemt af of verdwijnt wanneer een doelgerichte beweging begint. Met andere woorden, de beving verdwijnt wanneer de cortex echte acties begint, en produceert geen individuele ritmische ontladingen.

De spieren van andere groepen worden in dergelijke gevallen abnormaal onbeweeglijk, hoewel er geen sprake is van echte verlamming. Gezichtsuitdrukkingen verliezen hun levendigheid, het gezicht wordt maskerachtig, de gang wordt beperkt, de armen hangen bewegingloos langs het lichaam, zonder bewegingen te maken die kenmerkend zijn voor het lopen. Deze combinatie van verminderde mobiliteit van de schouders, onderarmen en gezicht met verhoogde pathologische mobiliteit van hoofd en handen heeft de controversiële naam gekregen van trillende verlamming. Schudverlamming werd voor het eerst in detail beschreven door de Engelse arts James Parkinson in 1817 en wordt sindsdien de ziekte van Parkinson genoemd.

Enige verlichting komt voort uit het opzettelijk beschadigen van specifieke basale ganglia, die de oorzaak lijken te zijn van een "rillende hond". Eén manier is om het getroffen gebied aan te raken met een dunne sonde, waardoor de trillingen (trillen) en de stijfheid (stijfheid) worden gestopt. Vervolgens wordt dit gebied vernietigd met vloeibare stikstof bij een temperatuur van -50 °C. Als de symptomen terugkeren, kan de procedure worden herhaald. Het is duidelijk dat een niet-functionerend knooppunt beter is dan een slecht functionerend knooppunt.

In sommige gevallen leidt schade aan de basale ganglia tot meer wijdverspreide aandoeningen, die zich manifesteren in de vorm van spastische contracties grote gebieden spieren. Het lijkt erop dat de patiënt een ongemakkelijke, krampachtige dans uitvoert. Deze bewegingen worden chorea ("trochea" - "dans", Grieks) genoemd. Chorea kan kinderen treffen die aan reuma lijden, wanneer het infectieuze proces de subcorticale formaties van de hersenen beïnvloedt. Deze vorm van de ziekte werd voor het eerst beschreven door de Engelse arts Thomas Sydenham in 1686 en wordt daarom de chorea van Sydenham genoemd.

In de Middeleeuwen waren er zelfs epidemische uitbraken van ‘dansmanie’, die soms regio’s en provincies bestreken. Dit waren waarschijnlijk geen epidemieën van echte chorea; de wortels van dit fenomeen moeten gezocht worden in psychische stoornissen. Je moet denken dat mentale manie het resultaat was van het observeren van gevallen van echte chorea. Sommigen raakten in dezelfde toestand als gevolg van hysterische mimiek, anderen volgden zijn instructies op.

maatregel, die tot uitbraken leidde. Er ontstond de overtuiging dat men van deze manie kon genezen door een pelgrimstocht te maken naar het graf van St. Vitus. Om deze reden wordt de chorea van Sydenham ook wel "St. Vitusdans" genoemd.

Er bestaat ook erfelijke chorea, vaak Huntington's chorea genoemd, genoemd naar de Amerikaanse arts George Summer Huntington, die deze voor het eerst beschreef in 1872. Dit is een ernstiger ziekte dan de Sint-Vitusdans, die uiteindelijk spontaan geneest. De chorea van Gentiigton verschijnt voor het eerst op volwassen leeftijd (tussen 30 en 50 jaar). Tegelijkertijd ontwikkelen zich ook psychische stoornissen. De toestand van de patiënten verslechtert geleidelijk en uiteindelijk treedt de dood in. Dit is een erfelijke ziekte, zoals een van de namen doet vermoeden. Twee broers die aan de chorea van Huntington leden, migreerden ooit van Engeland naar de Verenigde Staten. Er wordt aangenomen dat alle patiënten in de Verenigde Staten afstammelingen zijn van deze broers.

De thalamus is het centrum van somatosensorische gevoeligheid - het centrum van perceptie van aanraking, pijn, hitte, kou en spiergevoel. Dit is heel belangrijk bestanddeel reticulaire activerende formatie, die binnenkomende sensorische gegevens ontvangt en zeven. De sterkste prikkels, zoals pijn, extreem hoog of lage temperatuur, worden gefilterd in de thalamus en zachtere stimuli in de vorm van aanraking, warmte of koelte gaan verder naar de hersenschors. De indruk ontstaat dat de cortex alleen kan worden vertrouwd met kleine stimuli die een ontspannen overweging en een ontspannen reactie mogelijk maken. Ruwe prikkels die een onmiddellijke reactie vereisen en niet kunnen worden uitgesteld, worden snel verwerkt in de thalamus, gevolgd door een min of meer automatische reactie.

Hierdoor bestaat de neiging om onderscheid te maken tussen de cortex, het centrum van het koude denken, en de thalamus, de zetel van hete emoties. Het is inderdaad de thalamus die de activiteit van de gezichtsspieren regelt onder omstandigheden van emotionele stress, zodat zelfs als de corticale controle van dezelfde spieren wordt aangetast en het gezicht in een rustige toestand maskerachtig blijft, het plotseling vervormd kan raken. door een spasme als reactie op sterke emoties. Bovendien worden dieren waarvan de bast is verwijderd heel gemakkelijk boos. Ondanks deze feiten is het idee van een dergelijke functieverdeling tussen de cortex en de thalamus een onaanvaardbare vereenvoudiging. Emoties kunnen niet voortkomen uit slechts één, heel klein deel van de hersenen; dit moet duidelijk worden herkend. Het ontstaan ​​van emoties is een complex integratief proces dat de activiteit van de cortex van de frontale en temporale kwabben omvat. Het verwijderen van de temporale kwabben bij proefdieren verzwakt emotionele reacties, hoewel de thalamus intact blijft.

IN de afgelopen jaren De onderzoekers besteedden veel aandacht aan de oudste, in evolutionaire termen, gebieden van de subcorticale structuren van de oude reukhersenen. Deze structuren worden geassocieerd met emoties en stimuli die sterke emoties uitlokken - seksueel en voedsel. Dit gebied lijkt sensorische input te coördineren met lichamelijke behoeften, met andere woorden, viscerale behoeften. Delen van de viscerale hersenen werden de limbische lobben van Broca ("ledemaat" is Latijn voor "grens") genoemd, omdat dit gebied het corpus callosum omringt en afbakent van de rest van de hersenen. Om deze reden worden de viscerale hersenen soms het limbisch systeem genoemd.

Basale ganglia is een reeks van drie gepaarde formaties gelegen in het telencephalon aan de basis van de hersenhelften: het fylogenetisch oudste deel ervan - de globus pallidus, de latere formatie - het striatum, en het jongste in evolutionaire termen - het hek.

De globus pallidus bestaat uit buitenste en binnenste segmenten. Het striatum bestaat uit de nucleus caudatus en het putamen. Het hek is een formatie die zich bevindt tussen de schaal en de insulaire cortex.

Functionele verbindingen van de basale ganglia. Exciterende afferente impulsen komen het striatum voornamelijk vanuit drie bronnen binnen:

vanuit alle delen van de hersenschors rechtstreeks via de thalamus;

uit niet-specifieke intralaminaire kernen van de thalamus;

van de zwarte substantie.

Onder de efferente verbindingen van de basale ganglia kunnen drie hoofduitgangen worden onderscheiden:

vanuit het striatum gaan remmende routes rechtstreeks naar de globus pallidus en met deelname van de subthalamische kern. Het belangrijkste efferente pad van de basale ganglia begint vanaf de globus pallidus en gaat voornamelijk naar de thalamus (namelijk naar de ventrale motorische kernen), en van daaruit gaat het exciterende pad naar de motorische cortex;

een deel van de efferente vezels van de globus pallidus en striatum gaat naar de centra van de hersenstam (reticulaire formatie, rode kern en vervolgens naar het ruggenmerg), evenals door de inferieure olijf naar het cerebellum;

vanuit het striatum gaan remmende routes naar de substantia nigra en na omschakeling naar de kernen van de thalamus.

Bij het beoordelen van de verbindingen van de basale ganglia als geheel merken wetenschappers dat op deze structuur is een specifieke tussenschakel (schakelstation) die de associatieve en gedeeltelijk sensorische cortex verbindt met de motorische cortex.

In de structuur van verbindingen van de basale ganglia zijn er verschillende parallel functionerende functionele lussen die de basale ganglia en de hersenschors verbinden.

Skeletmotorische lus. Verbindt de premotorische, motorische en somatosensorische gebieden van de cortex met de schil van de basale ganglia, waarvan de impulsen naar de globus pallidus en substantia nigra gaan en vervolgens via de ventrale motorkern terugkeren naar het premotorische gebied van de cortex. Wetenschappers geloven dat deze lus dient om bewegingsparameters zoals amplitude, kracht en richting te reguleren.

Oculomotorische lus. Verbindt de gebieden van de cortex die de blikrichting bepalen (veld 8 van de frontale cortex en veld 7 van de pariëtale cortex) met de caudate kern van de basale ganglia. Van daaruit komt de impuls de globus pallidus en substantia nigra binnen, van waaruit deze respectievelijk wordt geprojecteerd in de associatieve mediodorsale en anterieure relais ventrale kernen van de thalamus, en van daaruit terugkeert naar het frontale oculomotorische veld 8. Deze lus neemt deel aan de regulatie van bijvoorbeeld saccadische oogbewegingen.

Wetenschappers suggereren ook het bestaan ​​van complexe lussen waardoor impulsen uit de frontale associatieve zones van de cortex de structuren van de basale ganglia binnendringen (nucleus caudatus, globus pallidus, substantia nigra) en via de mediodorsale en ventrale voorste kernen van de thalamus terugkeren naar de associatieve frontale cortex. Er wordt aangenomen dat deze lussen betrokken zijn bij de implementatie van hogere psychofysiologische functies van de hersenen: controle van motivatie, voorspellen van de resultaten van acties, cognitieve (cognitieve) activiteit.

Naast het identificeren van de directe functionele verbindingen van de basale ganglia als geheel, benadrukken wetenschappers ook de functies van individuele formaties van de basale ganglia. Een van deze formaties, zoals hierboven vermeld, is het striatum.

Functies van het striatum. De belangrijkste objecten van functionele invloed van het striatum zijn de globus pallidus, substantia nigra, thalamus en motorische cortex.

Invloed van het striatum op de globus pallidus. Het wordt voornamelijk uitgevoerd via dunne remmende vezels. In dit opzicht heeft het striatum voornamelijk een remmende werking op de globus pallidus.

Invloed van het striatum op de substantia nigra. Er zijn bilaterale verbindingen tussen de substantia nigra en het striatum. Neuronen van het striatum hebben een remmend effect op neuronen van de substantia nigra. Op hun beurt hebben neuronen van de substantia nigra, via de neurotransmitter dopamine, een modulerend effect op de achtergrondactiviteit van striatale neuronen. De aard van deze invloed (remmend, prikkelend of beide) is nog niet door wetenschappers vastgesteld. Naast het beïnvloeden van het striatum heeft de substantia nigra een remmend effect op thalamische neuronen en ontvangt exciterende afferente input van de subthalamische kern.

Invloed van het striatum op de thalamus. Halverwege de twintigste eeuw ontdekten wetenschappers dat irritatie van delen van de thalamus de verschijning veroorzaakt van manifestaties die typerend zijn voor de langzame slaapfase. Vervolgens werd bewezen dat deze manifestaties niet alleen kunnen worden bereikt door de thalamus, maar ook het striatum te irriteren. Vernietiging van het striatum verstoort de slaap-waakcyclus (verkort de slaaptijd in deze cyclus).

Invloed van het striatum op de motorische cortex. Klinische onderzoeken uitgevoerd in de jaren tachtig. O.S. Andrianov bewees het remmende effect van de striatale staart op de motorische cortex.

Directe stimulatie van het striatum door implantatie van elektroden veroorzaakt volgens artsen relatief eenvoudige motorische reacties: het hoofd en de romp in de tegenovergestelde richting draaien van de stimulatie, een ledemaat aan de andere kant buigen, enz. Stimulatie van sommige delen van het striatum veroorzaakt een vertraging van gedragsreacties (indicatief, bij het verkrijgen van voedsel enz.), evenals onderdrukking van het pijngevoel.

Schade aan het striatum (met name de nucleus caudate) veroorzaakt overmatige bewegingen. De patiënt lijkt zijn spieren niet onder controle te kunnen houden. Experimentele onderzoeken uitgevoerd op zoogdieren hebben aangetoond dat wanneer het striatum beschadigd raakt, dieren gestaag het hyperactiviteitssyndroom ontwikkelen. Het aantal doelloze bewegingen in de ruimte neemt 5-7 keer toe.

Een andere vorming van de basale ganglia is de globus pallidus, die ook zijn functies vervult.

Functies van de globus pallidus. De globus pallidus ontvangt overwegend remmende invloeden van het striatum en heeft een modulerend effect op de motorische cortex, reticulaire vorming, het cerebellum en de rode kern. Bij het stimuleren van de globus pallidus bij dieren overheersen elementaire motorische reacties in de vorm van samentrekking van de spieren van de ledematen, nek, enz. Bovendien werd de invloed van de globus pallidus op sommige delen van de hypothalamus (het hongercentrum en de achterste hypothalamus) onthuld, zoals blijkt uit de activering van eetgedrag opgemerkt door wetenschappers. Vernietiging van de globus pallidus gaat gepaard met een afname van de motorische activiteit. Er is een afkeer van elke beweging (adynamie), slaperigheid, emotionele saaiheid, en het wordt moeilijk om bestaande geconditioneerde reflexen uit te voeren en nieuwe te ontwikkelen.

De deelname van de basale ganglia aan de regulatie van bewegingen is dus hun belangrijkste, maar niet hun enige functie. De belangrijkste motorische functie is de ontwikkeling (samen met het cerebellum) van complexe motorische programma's, die via de motorische cortex worden geïmplementeerd en de motorische component van gedrag verzorgen. Tegelijkertijd controleren de basale ganglia bewegingsparameters zoals kracht, amplitude, snelheid en richting. Bovendien zijn de basale ganglia betrokken bij de regulatie van de slaap-waakcyclus, bij de mechanismen voor de vorming van geconditioneerde reflexen en bij complexe vormen van perceptie (bijvoorbeeld het begrijpen van tekst).

Vragen voor zelfbeheersing:

Waardoor worden de basale ganglia weergegeven?

Algemene kenmerken van functionele verbindingen van de basale ganglia.

Kenmerken van functionele lussen van de basale ganglia.

Functies van het striatum.

Functies van de globus pallidus.