Subcorticale kernen van de hersenen. Basale ganglia en hun functies

Subcorticale of basale ganglia worden ophopingen van grijze stof genoemd in de dikte van de onderste en laterale wanden van de hersenhelften. Deze omvatten striatum, globus pallidus en hek.

Striatum bestaat uit nucleus caudate en putamen. Afferente zenuwvezels gaan ernaartoe vanuit de motorische en associatieve zones van de cortex, thalamus en substantia nigra van de middenhersenen. Communicatie met de substantia nigra wordt uitgevoerd met behulp van dopaminerge synapsen. De dopamine die daarin vrijkomt, remt de neuronen van het striatum. Bovendien komen signalen uit het striatum uit het cerebellum, de rode en vestibulaire kernen. Van daaruit gaan de axonen van neuronen naar de globus pallidus. Op hun beurt gaan de efferente paden vanuit de globus pallidus naar de thalamus en motorische kernen van de middenhersenen, d.w.z. rode kern en substantia nigra. Het striatum heeft een overwegend remmend effect op de neuronen van de globus pallidus. De belangrijkste functie van de subcorticale kernen is de regulering van beweging. De cortex organiseert en reguleert via de subcorticale kernen aanvullende, hulpbewegingen die nodig zijn voor de correcte uitvoering van de hoofdmotorische handeling of om deze te vergemakkelijken. Dit is bijvoorbeeld een bepaalde stand van het bovenlichaam en de benen wanneer u met uw handen werkt. Wanneer de functie van de subcorticale kernen wordt aangetast, worden hulpbewegingen overmatig of volledig afwezig. In het bijzonder wanneer Ziekte van Parkinson of trillende verlamming, gezichtsuitdrukkingen verdwijnen volledig en het gezicht wordt maskerachtig, het lopen gebeurt in kleine stapjes. Patiënten met ruwe start- en stopbewegingen en er is sprake van uitgesproken tremor van de ledematen. De spiertonus neemt toe. Het optreden van de ziekte van Parkinson wordt veroorzaakt door een schending van de geleiding van zenuwimpulsen van de substantia nigra naar het striatum via dopaminerge synapsen die voor deze overdracht zorgen (L-DCFA).

Ziekten met overmatige bewegingen worden geassocieerd met schade aan het striatum en hyperactiviteit van de globus pallidus, d.w.z. hyperkinese. Dit zijn spiertrekkingen in het gezicht, de nek, de romp en de ledematen. Evenals motorische hyperactiviteit in de vorm van doelloze bewegingen. Er wordt bijvoorbeeld waargenomen wanneer chorea.

Bovendien neemt het striatum deel aan de organisatie van geconditioneerde reflexen, geheugenprocessen en regulering van eetgedrag.

Algemeen principe van bewegingsorganisatie.

Dus dankzij de centra van het ruggenmerg, de medulla oblongata, de middenhersenen, het cerebellum en de subcorticale kernen worden onbewuste bewegingen georganiseerd. Bewustzijn wordt op drie manieren uitgevoerd:

Met behulp van piramidale cellen van de cortex en dalende piramidale kanalen. De betekenis van dit mechanisme is klein.

Via het cerebellum.

Via de basale ganglia.

Voor de organisatie van bewegingen zijn afferente impulsen van het wervelkolommotorsysteem van bijzonder belang. De perceptie van spierspanning wordt uitgevoerd door spierspoelen en peesreceptoren. Alle spieren bevatten korte, spoelvormige cellen. Verschillende van deze spindels zijn ingesloten in een bindweefselcapsule. Daarom worden ze genoemd intrafusaal . Er zijn twee soorten intrafusale vezels: kernketenvezels en kernzakvezels. Deze laatste zijn dikker en langer dan de eerste. Deze vezels vervullen verschillende functies. Een dikke afferente zenuwvezel die tot groep 1A behoort, loopt door het kapsel naar de spierspoeltjes. Nadat het de capsule is binnengegaan, vertakt het zich en elke tak vormt een spiraal rond het midden van de nucleaire slijmbeurs van intrafusale vezels. Daarom heet dit einde annulospiraal . Aan de omtrek van de spil, d.w.z. de distale secties bevatten secundaire afferente uiteinden. Bovendien naderen efferente vezels van motorneuronen van het ruggenmerg de spindels. Als ze opgewonden zijn, worden de spindels korter. Dit is nodig om de gevoeligheid van de spindels voor uitrekking te regelen. Secundaire afferente uiteinden zijn ook rekreceptoren, maar hun gevoeligheid is minder dan die van annulospirale uiteinden. Hun belangrijkste functie is het controleren van de mate van spierspanning met een constante tonus van extrafusale spiercellen.

De pezen bevatten Golgi-peesorganen. Ze worden gevormd door peesfilamenten die zich uitstrekken van verschillende extrafusale filamenten, d.w.z. werkende spiercellen. Op deze draden bevinden zich de takken van de gemyeliniseerde afferente zenuwen van groep 1B.

In de spieren zitten relatief meer spierspoeltjes die verantwoordelijk zijn voor fijne bewegingen. Er zijn minder Golgi-receptoren dan spindels.

Spierspoeltjes nemen vooral veranderingen in de spierlengte waar. Peesreceptoren zijn de spanning. Impulsen van deze receptoren reizen via afferente zenuwen naar de motorcentra van het ruggenmerg, en via stijgende paden naar het cerebellum en de cortex. Als resultaat van de analyse van propreoreceptorsignalen in het cerebellum vindt onwillekeurige coördinatie van contracties van individuele spieren en spiergroepen plaats. Het wordt uitgevoerd door de centra van de middenhersenen en de medulla oblongata. Verwerking van signalen door de cortex leidt tot spiersensatie en -organisatie vrijwillige bewegingen door de piramidale banen, het cerebellum en de subcorticale kernen.

Limbisch systeem.

Het limbische systeem omvat formaties van de oude en oude cortex reukbollen, hippocampus, cingulaire gyrus, dentate fascia, parahippocampale gyrus, maar ook subcorticaal kern van de amygdala en de voorste thalamuskern. Dit systeem van hersenstructuren wordt limbisch genoemd omdat ze een ring (lidmaat) vormen aan de grens van de hersenstam en de nieuwe cortex. De structuren van het limbisch systeem hebben talrijke bilaterale verbindingen met elkaar, evenals met de frontale, temporale kwabben van de cortex en de hypothalamus.

Dankzij deze verbindingen regelt en voert het de volgende functies uit:

Regulatie van autonome functies en behoud van homeostase. Het limbisch systeem wordt genoemd , omdat het zorgt voor een fijne regeling van de functies van de bloedsomloop, ademhaling, spijsvertering, metabolisme, enz. Het bijzondere belang van het limbisch systeem is dat het reageert op kleine afwijkingen in homeostaseparameters. Het beïnvloedt deze functies via de autonome centra van de hypothalamus en de hypofyse.

Vorming van emoties.

Tijdens hersenoperaties werd ontdekt dat irritatie van de amygdala bij patiënten oorzaakloze emoties zoals angst, woede en woede veroorzaakt. Wanneer bij dieren de amygdala wordt verwijderd, verdwijnt agressief gedrag volledig (psychochirurgie). Irritatie van bepaalde delen van de cingulaire gyrus leidt tot het ontstaan ​​van ongemotiveerde vreugde of verdriet.

En aangezien het limbisch systeem ook betrokken is bij het reguleren van de functies van viscerale systemen, worden alle vegetatieve reacties die optreden tijdens emoties (veranderingen in de hartfunctie, bloeddruk, zweten) er ook door uitgevoerd. Vorming van motivaties.

Het limbisch systeem is betrokken bij het ontstaan ​​en de organisatie van de richting van motivatie. De amygdala reguleert de voedselmotivatie. Sommige gebieden remmen de activiteit van het verzadigingscentrum en stimuleren het hongercentrum van de hypothalamus. Anderen doen het tegenovergestelde. Dankzij deze voedselmotivatiecentra van de amygdala wordt gedrag ten opzichte van lekker en onsmakelijk voedsel gevormd. Het heeft ook afdelingen die seksuele motivatie reguleren. Wanneer ze geïrriteerd zijn, ontstaat hyperseksualiteit en uitgesproken seksuele motivatie., waardoor de vorming en accumulatie van noradrenaline wordt verbeterd. Er wordt aangenomen dat schizofrenie, die zich manifesteert door pathologie van het denken, wanen en hallucinaties, wordt veroorzaakt door veranderingen in de normale verbindingen tussen de cortex en het limbisch systeem. Dit wordt verklaard door de verhoogde vorming van dofine in de presynaptische uiteinden van dopaminerge neuronen. Aminazine en anderen neuroleptica blokkeert de dopaminesynthese en veroorzaakt remissie. Amfetaminen(fenamine) versterken de vorming van dopamine en kunnen psychose veroorzaken.

Onder de hersenschors bevindt zich een groep anatomisch gescheiden gepaarde structuren: de basale ganglia (ganglia). Samen met andere kernen van het midden- en diencephalon ze hebben een effect dat een andere functie heeft dan het cerebellum. Het verschil is dat de basale ganglia van de hersenhelften geen directe input van de hersenschors bevatten. Ganglia beïnvloeden de motorische delen van de hersenschors en zijn betrokken bij cognitieve en emotionele functies.

De basale ganglia hebben een aanzienlijke invloed op de hersenschors. Hun disfunctie leidt tot bewegingsstoornissen. De stoornis wordt verklaard door de belangrijke rol in het functioneren van het laterale systeem van motorische vaardigheden. Als de basale ganglia van de hersenhelften door de ziekte worden aangetast, zijn de symptomen als volgt: de tonus en houding van de spieren zijn verstoord. De basale ganglia verzachten de bewegingen die optreden wanneer ze door de hersenschors worden "gelanceerd", en onderdrukken ook onnodige bewegingen. Georganiseerde projecties arriveren parallel. Ze beginnen vanuit de frontale gebieden, de somatische sensorische en motorische gebieden, maar ook vanaf de kruin, de slapen en het achterhoofd.

De hersenen bestaan ​​uit een kern die de hersen-, lenticulaire en caudate kernen omvat.

Het amandelvormige lichaam bevindt zich in het tijdelijke gebied. In deze zone is de bast enigszins verdikt;

Het hekwerk bevindt zich buiten de kern (lenticulair). Het lijkt op een plaat van twee millimeter dik. Het voorste deel is verdikt. De laterale rand wordt gekenmerkt door uitsteeksel van grijze stof. De mediale rand van het hekwerk is glad;

Gelegen buiten de caudate. Kleine clusters verdelen de kern in drie delen.

De caudate kern neemt deel aan de vorming van de bovenwand van de hoorn van het laterale ventrikel.

De basale ganglia hebben geen directe route naar het ruggenmerg. Remmende (GABAergische) vezels bevinden zich van het striatum tot de substantia nigra reticularis en mediale globus pallidus. Hun functionele focus is gebaseerd op het vergroten van de invloed van excitatie van de thalamische kernen op de gebieden van de motorische cortex die verantwoordelijk zijn voor de noodzakelijke beweging.

De organisatie van een indirect pad is behoorlijk complex. Het proces bestaat uit het onderdrukken van de excitatie van de thalamus naar andere delen van de motorische cortex. Het eerste deel van de route bevat GABAergische remmende projecties van het striatum naar de laterale globus pallidus. Deze laatste stuurt remmende vezels naar de thalamische kern. De uitgangen van de kern zijn gevuld met exciterende vezels. Sommigen van hen zijn gericht op de bleke laterale bal. De overige vezels verplaatsen zich naar de zona reticularis van de substantia nigra en de globus pallidus medialis. Hieruit volgt: als het activerende effect van de directe route vanuit het striatum de exciterende activiteit van de motorische cortex verhoogt, verzwakt de activiteit van de indirecte route.

Een disfunctie van de subcorticale kernen leidt tot motorische stoornissen. Ze worden excessief of ontbreken helemaal. Een voorbeeld is de ziekte van Parkinson. Mensen die aan deze ziekte worden blootgesteld, kopen een gezichtsmasker. Lopen doe je in kleine stapjes. Het is moeilijk voor een persoon om bewegingen te starten en te beëindigen. Er wordt beven waargenomen en de spiertonus neemt toe. Het treedt op als gevolg van een verstoring van de geleiding van zenuwimpulsen van de substantie naar het striatum. Schade aan het striatum leidt tot overmatige bewegingen: spiertrekkingen van de nek- en gezichtsspieren, romp, armen, benen. Er kan ook sprake zijn van verhoogde activiteit in de vorm van doelloze lichaamsbeweging.

Concluderend moet worden opgemerkt dat het vitale vermogen van een persoon rechtstreeks afhankelijk is van de normale werking van de hersenen. De kleinste afwijking in het functioneren van de hersenen leidt tot verschillende ziekten, beperkingen en soms tot volledige verlamming. Daarom moet u verwondingen vermijden en uzelf niet blootstellen aan onnodige gevaren of ongerechtvaardigde risico's.

De basale (subcorticale) kernen bevinden zich onder de witte stof in de voorhersenen, voornamelijk in de frontale kwabben. Bij zoogdieren omvatten de basale ganglia de sterk langwerpige en gebogen kern van de staart en de lentiforme kern ingebed in de dikte van de witte stof. Het is door twee witte platen in drie delen verdeeld: de grootste, zijdelings liggende schaal en de bleke globus, bestaande uit interne en externe secties. Ze vormen het zogenaamde striopallidar-systeem, dat volgens fylogenetische en functionele criteria is verdeeld in het oude paleostriatum en neostriatum. Het paleostriatum wordt vertegenwoordigd door de globus pallidus, en het neostriatum bestaat uit de caudate nucleus en het putamen, die gezamenlijk het striatum of striatum worden genoemd. En ze worden gecombineerd onder de algemene naam “striatum”, vanwege het feit dat de opeenhoping van zenuwcellen die de grijze stof vormen, wordt afgewisseld met lagen witte stof. (Nozdracheva AD, 1991)

De basale ganglia van het menselijk brein bevatten ook een hek. Deze kern heeft de vorm van een smalle strook grijze stof. (Pokrovsky, 1997) Mediaal grenst het aan de externe capsule, lateraal aan de extremiteitscapsule.

Neurale organisatie

De nucleus caudatus en het putamen hebben een vergelijkbare neurale organisatie. Ze bevatten voornamelijk kleine neuronen met korte dendrieten en dunne axonen, hun grootte is maximaal 20 micron. Naast kleine is er een klein aantal (5% van de totale samenstelling) relatief grote neuronen, met een uitgebreid netwerk van dendrieten en een grootte van ongeveer 50 micron.

Afb.2. Basale ganglia telencephalon(semi-schematisch)

A - bovenaanzicht B - binnenaanzicht C - buitenaanzicht 1. kern caudate 2. hoofd 3. lichaam 4. staart 5. thalamus 6. thalamuskussen 7. kern amygdala 8. putamen 9. externe globus pallidus 10. interne pallidumbal 11 lenticulaire kern 12. hek 13. voorste commissuur van de hersenen 14. springers.

In tegenstelling tot het striatum heeft de globus pallidus overwegend grote neuronen. Bovendien is er een aanzienlijk aantal kleine neuronen die blijkbaar de functies van tussenliggende elementen vervullen. (Nozdracheva AD, 1991)

Het hek bevat polymorfe neuronen verschillende soorten. (Pokrovski, 1997)

Functies van het neostriatum

De functies van alle hersenformaties worden in de eerste plaats bepaald door hun verbindingen met het neostriatum. De basale ganglia vormen talrijke verbindingen tussen de structuren daarin en andere delen van de hersenen. Deze verbindingen worden gepresenteerd in de vorm van parallelle lussen die de hersenschors (motorisch, somatosensorisch, frontaal) verbinden met de thalamus. Informatie komt uit de bovengenoemde zones van de cortex, gaat door de basale ganglia (nucleus caudatus en putamen) en de substantia nigra naar de motorische kernen van de thalamus, van daaruit keert het weer terug naar dezelfde zones van de cortex - dit is de skeletmotorische lus. Eén van deze lussen regelt de bewegingen van het gezicht en de mond, en regelt bewegingsparameters als kracht, amplitude en richting.

Een andere lus - oculomotor (oculomotor) is gespecialiseerd in oogbewegingen (Agajanyan N.A., 2001)

Het neostriatum heeft ook functionele verbindingen met structuren die buiten deze cirkel liggen: met de substantia nigra, de rode kern, de vestibulaire kernen, het cerebellum en de motorneuronen van het ruggenmerg.

De overvloed en aard van verbindingen van het neostriatum duidt op zijn deelname aan integratieve processen (analytisch-synthetische activiteit, leren, geheugen, rede, spraak, bewustzijn), in de organisatie en regulering van bewegingen, regulering van het werk van vegetatieve organen.

Sommige van deze structuren, bijvoorbeeld de substantia nigra, hebben een modulerend effect op de caudate nucleus. De interactie van de substantia nigra met het neostriatum is gebaseerd op directe en feedbackverbindingen daartussen. Stimulatie van de caudate nucleus verhoogt de activiteit van neuronen in de substantia nigra. Stimulatie van de substantia nigra leidt tot een toename en de vernietiging ervan vermindert de hoeveelheid dopamine in de caudate nucleus. Dopamine wordt gesynthetiseerd in de cellen van de substantia nigra en vervolgens met een snelheid van 0,8 mm per uur getransporteerd naar de synapsen van neuronen in de caudate nucleus. In het neostriatum hoopt zich tot 10 mg dopamine op per 1 g zenuwweefsel, wat 6 keer meer is dan in andere delen van de voorhersenen, bijvoorbeeld in de globus pallidus en 19 keer meer dan in het cerebellum. Dopamine onderdrukt de achtergrondactiviteit van de meeste neuronen in de caudate kern, en dit maakt het mogelijk om het remmende effect van deze kern op de activiteit van de globus pallidus op te heffen. Dankzij dopamine ontstaat er een ontremmend interactiemechanisme tussen het neo- en paleostriatum. Met een tekort aan dopamine in het neostriatum, wat wordt waargenomen bij disfunctie van de substantia nigra, worden de neuronen van de globus pallidus ontremd, waardoor de wervelkolom-stengelsystemen worden geactiveerd, wat leidt tot motorische stoornissen in de vorm van spierstijfheid.

In de interacties tussen het neostriatum en het paleostriatum overheersen remmende invloeden. Als je de kern van de staart irriteert, dan meest neuronen van de globus pallidus worden geremd, sommige worden aanvankelijk opgewonden - daarna geremd, een kleiner deel van de neuronen wordt opgewonden.

Het neostriatum en paleostriatum nemen deel aan integratieve processen zoals geconditioneerde reflexactiviteit, motorische activiteit. Dit blijkt uit hun stimulatie, vernietiging en door het registreren van elektrische activiteit.

Directe stimulatie van sommige delen van het neostriatum zorgt ervoor dat het hoofd in de tegenovergestelde richting draait van het gestimuleerde halfrond, en het dier begint in een cirkel te bewegen, d.w.z. er treedt een zogenaamde bloedsomloopreactie op. Irritatie van andere delen van het neostriatum veroorzaakt de stopzetting van alle soorten menselijke of dierlijke activiteiten: oriëntatie, emotioneel, motorisch, voedsel. Tegelijkertijd wordt langzame elektrische activiteit waargenomen in de hersenschors.

Bij mensen verstoort tijdens een neurochirurgische operatie de stimulatie van de nucleus caudatus het spraakcontact met de patiënt: als de patiënt iets zegt, wordt hij stil en nadat de irritatie is gestopt, herinnert hij zich niet meer dat hij werd aangesproken. In het geval van schedelletsel met symptomen van irritatie van het neostriatum ervaren patiënten retro-, antero- of retroanterograde amnesie - geheugenverlies voor de gebeurtenis voorafgaand aan het letsel. Irritatie van de nucleus caudatus in verschillende stadia van de ontwikkeling van de reflex leidt tot remming van de uitvoering van deze reflex.

Stimulatie van de caudate nucleus kan de perceptie van pijnlijke, visuele, auditieve en andere vormen van stimulatie volledig voorkomen. Irritatie van het ventrale gebied van de caudate nucleus vermindert en het dorsale gebied verhoogt de speekselvloed.

Een aantal subcorticale structuren ontvangen ook remmende invloed van de caudate nucleus. Stimulatie van de caudate kernen veroorzaakte dus spoelvormige activiteit in de thalamusoptiek, globus pallidus, subthalamisch lichaam, substantia nigra, enz.

Specifiek voor irritatie van de caudate nucleus is dus remming van de activiteit van de cortex, subcortex, remming van ongeconditioneerd en geconditioneerd reflexgedrag.

De caudate nucleus heeft, naast remmende structuren, exciterende structuren. Omdat excitatie van het neostriatum bewegingen remt die vanuit andere punten van de hersenen worden veroorzaakt, kan het ook bewegingen remmen die worden veroorzaakt door stimulatie van het neostriatum zelf. Tegelijkertijd veroorzaken ze, als de exciterende systemen afzonderlijk worden gestimuleerd, de ene of de andere beweging. Als we aannemen dat de functie van de nucleus caudate is om de overgang van het ene type beweging naar het andere te garanderen, dat wil zeggen het stoppen van de ene beweging en het bieden van een nieuwe door het creëren van een houding en voorwaarden voor geïsoleerde bewegingen, dan is het bestaan ​​van twee functies van de caudate nucleus wordt helder - remmend en prikkelend.

De effecten van het uitschakelen van het neostriatum toonden aan dat de functie van de kernen ervan verband houdt met de regulering van de spiertonus. Wanneer deze kernen beschadigd raakten, ontstond er dus sprake van hyperkinese zoals onwillekeurige gezichtsreacties, tremor, torsiespasmen, chorea (trekkingen van de ledematen, romp, zoals bij een ongecoördineerde dans) en motorische hyperactiviteit in de vorm van doelloos van de ene plaats naar de andere bewegen. waargenomen.

Wanneer het neostriatum beschadigd is, treden stoornissen van hogere zenuwactiviteit op, problemen met oriëntatie in de ruimte, geheugenstoornissen en langzamere groei van het lichaam. Na bilaterale schade aan de caudate nucleus verdwijnen geconditioneerde reflexen voor een lange periode, de ontwikkeling van nieuwe reflexen wordt moeilijk, differentiatie, indien gevormd, is kwetsbaar en vertraagde reacties kunnen niet worden ontwikkeld.

Wanneer de nucleus caudatus beschadigd is, wordt het algemene gedrag gekenmerkt door stagnatie, traagheid en moeite met het overschakelen van de ene vorm van gedrag naar de andere. Wanneer de nucleus caudatus wordt aangetast, treden bewegingsstoornissen op: bilaterale schade aan het striatum leidt tot een oncontroleerbaar verlangen om vooruit te komen, eenzijdige schade leidt tot manegebewegingen.

Ondanks de grote functionele gelijkenis tussen de nucleus caudatus en het putamen, heeft het nog steeds een aantal functies die specifiek zijn voor laatstgenoemde. De schaal wordt gekenmerkt door deelname aan de organisatie van voedingsgedrag; een aantal trofische aandoeningen van de huid en inwendige organen (bijvoorbeeld hepatolenticulaire degeneratie) treden op bij een tekort aan de schaalfunctie. Irritatie van de schaal leidt tot veranderingen in de ademhaling en speekselvloed.

Op basis van het feit dat stimulatie van het neostriatum leidt tot remming van de geconditioneerde reflex, zou men verwachten dat de vernietiging van de nucleus caudate de geconditioneerde reflexactiviteit zou vergemakkelijken. Maar het bleek dat de vernietiging van de caudate nucleus ook leidt tot remming van geconditioneerde reflexactiviteit. Blijkbaar is de functie van de caudate nucleus niet alleen maar remmend, maar ligt deze in de correlatie en integratie van RAM-processen. Dit blijkt ook uit het feit dat informatie uit verschillende sensorische systemen samenkomt op de neuronen van de caudate nucleus, aangezien de meeste van deze neuronen polysensorisch zijn. Het neostriatum is dus een subcorticaal integratief en associatief centrum.

Functies van het paleostriatum (globus pallidus)

In tegenstelling tot het neostriatum veroorzaakt stimulatie van het paleostriatum geen remming, maar veroorzaakt het een oriënterende reactie, beweging van de ledematen en voedingsgedrag (kauwen, slikken). Vernietiging van de globus pallidus leidt tot hypomimie (maskerachtig gezicht), fysieke inactiviteit en emotionele saaiheid. Schade aan de globus pallidus veroorzaakt bij mensen trillingen van het hoofd en de ledematen, en deze trillingen verdwijnen in rust, tijdens de slaap en worden erger bij beweging van de ledematen, de spraak wordt eentonig. Wanneer de globus pallidus beschadigd is, treedt myoclonus op - snelle spiertrekkingen van het individu spiergroepen of individuele spieren van de armen, rug, gezicht. Bij een persoon met globus pallidus-disfunctie wordt het begin van bewegingen moeilijk, hulp- en straalaandrijving bij het opstaan ​​wordt het vriendelijke zwaaien van de armen bij het lopen verstoord.

Functies van het hek

Het hek is nauw verbonden met de insulaire cortex door zowel directe als feedbackverbindingen. Daarnaast worden verbindingen tussen het hek en de frontale, occipitale en temporale cortex getraceerd en worden feedbackverbindingen van de cortex naar het hek getoond. Het hek is verbonden met de reukbol, met de reukcortex van zijn eigen en contralaterale zijden, evenals met het hek van het andere halfrond. Van de subcorticale formaties wordt het hek geassocieerd met het putamen, de caudate nucleus, de substantia nigra, het amygdalacomplex, de optische thalamus en de globus pallidus.

De reacties van de hekneuronen zijn breed vertegenwoordigd op somatische, auditieve en visuele stimuli, en deze reacties zijn voornamelijk van prikkelende aard. Atrofie van het hek leidt tot een volledig verlies van het spraakvermogen van de patiënt. Stimulatie van het hek veroorzaakt een oriënterende reactie, draaien van het hoofd, kauwen, slikken en soms braakbewegingen. Effecten van hekstimulatie op een geconditioneerde reflex, presentatie van stimulatie in verschillende fasen geconditioneerde reflex remt de geconditioneerde reflex tot tellen, heeft weinig effect op de geconditioneerde reflex tot geluid. Als stimulatie gelijktijdig met de presentatie van een geconditioneerd signaal werd uitgevoerd, werd de geconditioneerde reflex geremd. Hekstimulatie tijdens het eten remt het eetgedrag. Wanneer de omheining van de linkerhersenhelft beschadigd raakt, ervaart een persoon een spraakstoornis.

Dus basale ganglia De hersenen zijn een integratief centrum voor de organisatie van motorische vaardigheden, emoties en hogere zenuwactiviteit. Bovendien kan elk van deze functies worden versterkt of geremd door de activering van individuele formaties van de basale ganglia. (Tkatsjenko, 1994)

darmmembraan hersenen neostriatum

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 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 aarde.

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 schenken 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 voor een normaal persoon eenvoudig is.

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 dat willen zeggen voor normaal gebruik menselijk lichaam, en in het bijzonder de hersenen, is het correct functioneren van al zijn structuren en zelfs die welke op het eerste gezicht volkomen onbeduidend lijken, erg belangrijk.

Beweging en denken zijn de eigenschappen die een mens in staat stellen ten volle te leven en zich te ontwikkelen.

Zelfs kleine verstoringen in de hersenstructuren kunnen leiden tot aanzienlijke veranderingen of volledig verlies van deze vermogens.

Verantwoordelijk voor deze belangrijkste levensprocessen zijn groepen zenuwcellen in de hersenen die de basale ganglia worden genoemd.

Wat u moet weten over de basale ganglia

De grote hersenhelften van het menselijk brein zijn aan de buitenkant een cortex gevormd door grijze stof, en aan de binnenkant door een subcortex van witte stof. De basale ganglia (ganglia, knooppunten), die ook centraal of subcorticaal worden genoemd, zijn concentraties van grijze stof in de witte stof van de subcortex.

De basale ganglia bevinden zich aan de basis van de hersenen, wat hun naam verklaart, buiten de thalamus (optische thalamus). Dit zijn gepaarde formaties die symmetrisch zijn weergegeven in beide hersenhelften. Met behulp van zenuwprocessen interageren ze bilateraal met verschillende delen van het centrale zenuwstelsel.

De belangrijkste rol van de subcorticale knooppunten is het organiseren van de motorische functie en verschillende aspecten van hogere zenuwactiviteit. Pathologieën die in hun structuur ontstaan, beïnvloeden de werking van andere delen van het centrale zenuwstelsel en veroorzaken problemen met spraak, coördinatie van bewegingen, geheugen en reflexen.

Kenmerken van de structuur van de basale ganglia

De basale ganglia bevinden zich in de frontale en gedeeltelijk temporale kwabben van het telencephalon. Dit zijn clusters van neuronlichamen die groepen grijze stof vormen. De witte stof eromheen wordt vertegenwoordigd door processen van zenuwcellen en vormt lagen die de individuele basale ganglia en andere structurele en functionele elementen van de hersenen scheiden.

De basale knooppunten omvatten:

• striatum;
• schutting;
• amygdala.

In anatomische secties verschijnt het striatum als afwisselende lagen grijze en witte stof. Het bestaat uit caudate en lenticulaire kernen. De eerste bevindt zich vóór de visuele thalamus. Naarmate de caudate kern dunner wordt, wordt deze de amygdala. De lenticulaire kern bevindt zich lateraal van de thalamusoptiek en de caudate kern. Het is ermee verbonden door dunne bruggen van neuronen.

Het hek is een smalle strook neuronen. Het bevindt zich tussen de lenticulaire kern en de insulaire cortex. Het wordt van deze structuren gescheiden door dunne lagen witte stof. De amygdala heeft de vorm van de amygdala en bevindt zich in de temporale kwabben van het telencephalon. Het bestaat uit verschillende onafhankelijke elementen.

Deze classificatie is gebaseerd op de structurele kenmerken en locatie van de ganglia in een anatomisch deel van de hersenen. Er is ook functionele classificatie, volgens welke wetenschappers alleen het striatum en sommige ganglia van het diencephalon en mesencephalon classificeren als de basale ganglia. Deze structuren zorgen gezamenlijk voor menselijke motorische functies en individuele gedragsaspecten die verantwoordelijk zijn voor motivatie.

Anatomie en fysiologie van de basale ganglia

Hoewel alle basale ganglia verzamelingen grijze stof zijn, hebben ze hun eigen complexe structurele kenmerken. Om te begrijpen welke rol dit of dat basale centrum speelt in het functioneren van het lichaam, is het noodzakelijk om de structuur en locatie ervan nader te bekijken.

Caudate kern

Dit subcorticale knooppunt bevindt zich in de frontale kwabben van de hersenhelften. Het is verdeeld in verschillende secties: een verdikte grote kop, een taps toelopend lichaam en een dunne lange staart. De caudate nucleus is zeer langwerpig en gebogen. Het ganglion bestaat voornamelijk uit microneuronen (tot 20 micron) met korte dunne processen. Ongeveer 5% van de totale celmassa van het subcorticale ganglion bestaat uit grotere zenuwcellen (tot 50 micron) met sterk vertakte dendrieten.

Dit ganglion staat in wisselwerking met gebieden van de cortex, thalamus en knooppunten van het diencephalon en de middenhersenen. Het fungeert als een schakel tussen deze hersenstructuren en verzendt voortdurend neurale impulsen van de hersenschors naar de andere delen en terug. Het is multifunctioneel, maar zijn rol is vooral belangrijk bij het behouden van de activiteit van het zenuwstelsel, dat de activiteit van interne organen reguleert.

Lenticulaire kern

Dit basale knooppunt heeft de vorm van een linzenzaadje. Het bevindt zich ook in de frontale gebieden van de hersenhelften. Bij het snijden van de hersenen in het frontale vlak deze structuur is een driehoek waarvan het hoekpunt naar binnen is gericht. Witte stof verdeelt dit ganglion in een putamen en twee lagen van de globus pallidus. De schaal is donker en bevindt zich extern ten opzichte van de lichte lagen van de globus pallidus. De neuronale samenstelling van het putamen is vergelijkbaar met de kern caudate, maar de globus pallidus wordt voornamelijk vertegenwoordigd door grote cellen met kleine insluitsels van microneuronen.

Evolutionair gezien wordt de globus pallidus erkend als de oudste formatie onder andere basale ganglia. Het putamen, de globus pallidus en de caudate nucleus vormen het striopallidale systeem, dat deel uitmaakt van het extrapiramidale systeem. De belangrijkste functie van dit systeem is de regulering van willekeurige bewegingen. Anatomisch gezien is het verbonden met veel corticale velden van de hersenhelften.

Schutting

De licht gebogen, verdunde plaat van grijze stof die het putamen en de insula van het telencephalon scheidt, wordt het hekwerk genoemd. De witte stof eromheen vormt twee capsules: de buitenste en de “buitenste”. Deze capsules scheiden het hek van aangrenzende grijze stofstructuren. Het hek grenst aan de binnenste laag van de neocortex.

De dikte van het hek varieert van fracties van een millimeter tot enkele millimeters. Over de gehele lengte bestaat het uit neuronen met verschillende vormen. Het hek is via neurale paden verbonden met de centra van de hersenschors, de hippocampus, de amygdala en gedeeltelijk de striatale lichamen. Sommige wetenschappers beschouwen het hek als een voortzetting van de hersenschors of nemen het op als onderdeel van het limbisch systeem.

Amygdala

Dit ganglion is een groep grijze stofcellen geconcentreerd onder de schaal. De amygdala bestaat uit verschillende formaties: de kernen van de cortex, de mediane en centrale kernen, het basolaterale complex en interstitiële cellen. Het is door zenuwoverdracht verbonden met de hypothalamus, thalamus, sensorische organen, hersenzenuwkernen, reukcentrum en vele andere formaties. Soms wordt de amygdala geclassificeerd als onderdeel van het limbisch systeem, dat verantwoordelijk is voor de activiteit van interne organen, emoties, geur, slaap en waakzaamheid, leren, enz.

Het belang van de subcorticale knooppunten voor het lichaam

De functies van de basale ganglia worden bepaald door hun interactie met andere delen van het centrale zenuwstelsel. Ze vormen neurale lussen die de thalamus verbinden met de belangrijkste gebieden van de hersenschors: motorisch, somatosensorisch en frontaal. Bovendien zijn de subcorticale knooppunten met elkaar en met sommige delen van de hersenstam verbonden.

De nucleus caudatus en het putamen vervullen de volgende functies:

• controle van richting, kracht en amplitude van bewegingen;
• analytische activiteit, leren, denken, geheugen, communicatie;
• controle van oog-, mond- en gezichtsbewegingen;
• het behoud van de werking van interne organen;
• geconditioneerde reflexactiviteit;
• perceptie van sensorische signalen;
• controle van de spiertonus.

Specifieke functies van de schaal omvatten ademhalingsbewegingen, speekselproductie en andere aspecten van het voedingsgedrag, waardoor trofisme van de huid en inwendige organen wordt gewaarborgd.

Functies van de globus pallidus:

• ontwikkeling van een oriënterende reactie;
• controle van arm- en beenbewegingen;
• eetgedrag;
• gezichtsuitdrukkingen;
• weergave van emoties;
• het bieden van hulpbewegingen en coördinatievermogen.

De functies van het hek en de amygdala omvatten:

• toespraak;
• eetgedrag;
• emotioneel en langetermijngeheugen;
• ontwikkeling van gedragsreacties (angst, agressie, angst, enz.);
• zorgen voor sociale integratie.

De grootte en toestand van individuele basale ganglia beïnvloeden dus emotioneel gedrag, vrijwillige en onvrijwillige bewegingen van een persoon, evenals hogere zenuwactiviteit.

Ziekten van de basale ganglia en hun symptomen

Verstoring van de normale werking van de basale ganglia kan worden veroorzaakt door infectie, letsel, genetische aanleg, aangeboren afwijkingen of metabolisch falen.

Symptomen van pathologie verschijnen soms geleidelijk, onopgemerkt door de patiënt.

U moet op de volgende symptomen letten:

• algemene verslechtering van de gezondheid, zwakte;
• verminderde spiertonus, beperkte beweging;
• het optreden van vrijwillige bewegingen;
• tremor;
• verminderde coördinatie van bewegingen;
• het optreden van ongebruikelijke houdingen voor de patiënt;
• verarming van gezichtsuitdrukkingen;
• geheugenstoornis, vertroebeling van het bewustzijn.

Pathologieën van de basale ganglia kunnen zich manifesteren in een aantal ziekten:

1. Functioneel tekort. Overwegend erfelijke ziekte, gemanifesteerd in jeugd. Belangrijkste symptomen: onbeheersbaarheid, onoplettendheid, enuresis tot 10-12 jaar, ongepast gedrag, onduidelijke bewegingen, vreemde poses.
2. Cyste. Zonder tijdig medisch ingrijpen leiden kwaadaardige tumoren tot invaliditeit en de dood.
3. Corticale verlamming. Belangrijkste symptomen: onwillekeurige grimassen, verminderde gezichtsuitdrukkingen, convulsies, chaotische langzame bewegingen.
4. Ziekte van Parkinson. Belangrijkste symptomen: trillen van de ledematen en het lichaam, verminderde motorische activiteit.
5. Ziekte van Huntington. Genetische pathologie die geleidelijk vordert. Belangrijkste symptomen: spontane ongecontroleerde bewegingen, verlies van coördinatie, verminderd mentale vermogens, depressie.
6. . Belangrijkste symptomen: vertraging en verarming van de spraak, apathie, ongepast gedrag, verslechtering van geheugen, aandacht en denken.

Sommige functies van de basale ganglia en de kenmerken van hun interactie met andere hersenstructuren zijn nog niet vastgesteld. Neurologen blijven deze subcorticale centra bestuderen, omdat hun rol bij het handhaven van het normale functioneren van het menselijk lichaam onbetwistbaar is.