Basal Ganglia: ฟังก์ชั่นกายวิภาคศาสตร์และพยาธิวิทยา (พร้อมรูป)

basal ganglia หรือ basal nuclei เป็นนิวเคลียสของสมองที่อยู่ภายใน telencephalon โดดเด่นด้วยการสะสมของเซลล์ประสาท สถานที่ตั้งอยู่ที่ฐานของสมองซึ่งอนุญาตให้เชื่อมต่อส่วนล่างกับส่วนที่สูงกว่า

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

โครงสร้างเซลล์ประสาทเหล่านี้ก่อให้เกิดวงจรของนิวเคลียสที่เชื่อมต่อถึงกัน หน้าที่หลักที่พวกเขาดำเนินการเกี่ยวข้องกับการเริ่มต้นและการรวมกลุ่มของการเคลื่อนไหว

ปมประสาทฐานรับข้อมูลจากทั้งสมองซีกสมอง (ด้านบน) และก้านสมอง (จากด้านล่าง) ในทำนองเดียวกันพวกเขาประมวลผลและข้อมูลโครงการเพื่อโครงสร้างสมองทั้งสอง

นิวเคลียสที่แตกต่างกันของฐานปมประสาทมีการจัดหมวดหมู่และจัดหมวดหมู่ตามลักษณะทางกายวิภาคกลไกการออกฤทธิ์และหน้าที่ที่พวกมันทำ

ในบทความนี้มีการทบทวนลักษณะของปมประสาทฐาน แต่ละนิวเคลียสที่เป็นส่วนหนึ่งของมันถูกกล่าวถึงและฟังก์ชั่นที่พวกมันทำงานและพยาธิสภาพที่เกี่ยวข้องกับบริเวณสมองเหล่านี้

ลักษณะของปมประสาทฐาน

ปมประสาทฐานมีโครงสร้างเซลล์ประสาท subcortical ขนาดใหญ่ สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดวงจรของนิวเคลียสที่แลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างต่อเนื่อง

ในทำนองเดียวกันโครงสร้างสมองเหล่านี้ที่ตั้งอยู่ที่ฐานของสมองช่วยให้การเชื่อมต่อบริเวณที่ต่ำกว่า (ก้านสมองและเส้นประสาทไขสันหลัง) กับภูมิภาคด้านบน (เปลือกสมอง)

กายวิภาคปมฐานปมประสาทประกอบด้วยสสารสีเทาจำนวนมากของ telencephalon ซึ่งเส้นใยจะไปยังกระดูกสันหลังโดยตรงและเชื่อมโยงไปยังศูนย์มอเตอร์ supraspinal

โครงสร้างเหล่านี้เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจที่ดำเนินการโดยไม่รู้ตัว กล่าวคือการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับร่างกายทั้งหมดในงานประจำและงานประจำวัน

ฐานปมประสาทตั้งอยู่บนพื้นที่ที่เรียกว่า striatum มันประกอบไปด้วยสสารสีเทาสองส่วนที่คั่นด้วยเส้นใยที่เรียกว่าแคปซูลภายใน

ฐานนิวเคลียส

ฐานปมประสาทเกิดจากนิวเคลียสที่หลากหลายซึ่งประกอบไปด้วยเซลล์หรือชุดของเซลล์ประสาทที่คั่นด้วย

นิวเคลียสฐานมีทั้งเซลล์ประสาทรับความรู้สึก, เซลล์ประสาทมอเตอร์และเซลล์ประสาท internuncial แต่ละชุดมีฟังก์ชั่นเฉพาะและมี Anotomy และโครงสร้างเฉพาะ

นิวเคลียสฐานที่อ้างถึงปมประสาทฐานคือ: นิวเคลียสหาง, นิวเคลียส putamen, โลกซีด, นิวเคลียสแม่และเด็ก, นิวเคลียส accumbens, ร่างกายที่โดดเดี่ยว, ร่างกาย neigrizian และ substantia นิโกร

1. Caudate นิวเคลียส

นิวเคลียส caudate เป็นพื้นที่ที่ตั้งอยู่ในความลึกของซีกสมอง นิวเคลียสนี้มีส่วนร่วมในการปรับการเคลื่อนไหวในทางอ้อม นั่นคือการเชื่อมต่อนิวเคลียสทาลามิกกับเยื่อหุ้มสมอง

มันโดดเด่นด้วยการนำเสนอรูปร่าง C ที่มีสามส่วน คนแรกคือหัวของนิวเคลียสและอยู่ในการติดต่อกับโพรงด้านข้าง อีกสองส่วนคือร่างกายและหางของนิวเคลียสหาง

มันมีความสัมพันธ์ในการทำงานอย่างใกล้ชิดกับนิวเคลียสฐานอื่นนิวเคลียสพัตเมน ในทำนองเดียวกันโครงสร้างของสมองนั้นส่วนใหญ่เป็นเซลล์ประสาทโดยโดปามีนซึ่งมีต้นกำเนิดในบริเวณหน้าท้องแท็กมาติก

เมื่อมีการอธิบายการมีอยู่ของนิวเคลียสของหางมันถูกตั้งสมมติฐานว่าบริเวณของฐานปมประสาทนี้มีส่วนร่วมเฉพาะในการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ อย่างไรก็ตามเมื่อไม่นานมานี้แสดงให้เห็นว่านิวเคลียสหางยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการเรียนรู้และความจำ

2. Core putamen

นิวเคลียส putamen เป็นโครงสร้างที่ตั้งอยู่ในใจกลางของสมอง โดยเฉพาะมันอยู่ติดกับนิวเคลียสหาง

มันเป็นหนึ่งในสามนิวเคลียสหลักของนิวเคลียสพื้นฐานของสมองซึ่งส่วนใหญ่รับผิดชอบการควบคุมมอเตอร์ของร่างกาย มันเป็นส่วนนอกสุดของนิวเคลียสฐานและดูเหมือนว่าจะมีบทบาทสำคัญในการปรับสภาพของผู้ปฏิบัติการ

ในที่สุดการวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับโครงสร้างสมองนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาความรู้สึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันถูกตั้งสมมติฐานว่านิวเคลียส putamen สามารถแทรกแซงในลักษณะของความรู้สึกของความรักและความเกลียดชัง

3. ลูกโลกซีด

ถัดจากนิวเคลียส caudate และ putamen nucleus โลกสีซีดเป็นโครงสร้างหลักที่สามของนิวเคลียสของฐาน รับผิดชอบการส่งข้อมูลที่คาดการณ์โดย putamen และ caudate nuclei ไปยังฐานดอก

ในทางกายวิภาคมันเป็นลักษณะของการนำเสนอผนังแคบ ๆ ของลิ่มซึ่งอยู่ตรงกลางของนิวเคลียสแม่และเด็ก ในทำนองเดียวกันมันจะแบ่งออกเป็นสองส่วน (ภายในและภายนอกส่วน) ผ่านแผ่นกลางไขกระดูก

4. นิวเคลียสแม่และเด็ก

นิวเคลียสแม่และลูกซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อนิวเคลียสพิเศษของ striatum นั้นเป็นโครงสร้างที่อยู่ใต้นิวเคลียสหาง

โครงสร้างนี้ไม่สอดคล้องกับนิวเคลียสในตัวเอง แต่มันทำให้การอ้างอิงถึงพื้นที่ทางกายวิภาคประกอบด้วยสหภาพระหว่างโลกสีซีดและนิวเคลียส putamen

มันเป็นนิวเคลียสขนาดใหญ่เนื่องจากมีความยาวประมาณห้าเซนติเมตร และหน้าที่ของมันรวมถึงกิจกรรมที่ดำเนินการโดยโลกสีซีดและนิวเคลียสพัตเมน

5. นิวเคลียส accumbens

นิวเคลียส accumbens เป็นกลุ่มของเซลล์ประสาทสมองที่อยู่ระหว่างนิวเคลียสหางและส่วนหน้าของนิวเคลียส putamen ดังนั้นโครงสร้างของสมองจึงเกิดขึ้นจากบริเวณเฉพาะของนิวเคลียสของทั้งสอง

มันเป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่หน้าท้องของ striatum และดำเนินการกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางอารมณ์และการอธิบายความรู้สึก

โดยเฉพาะนิวเคลียส accumbens ให้เครดิตกับฟังก์ชั่นที่สำคัญของความสุขรวมถึงกิจกรรมต่าง ๆ เช่นเสียงหัวเราะหรือการทดลองให้รางวัล ในทำนองเดียวกันเขาก็ดูเหมือนว่าจะมีส่วนร่วมในการพัฒนาอารมณ์เช่นความกลัวความก้าวร้าวติดยาเสพติดหรือผลของยาหลอก

6. ร่างกายมีริ้ว

ร่างหรือนิวเคลียสที่โดดเด่นเป็นส่วนหนึ่งของ subcortical ของ forebrain มันกำหนดค่าช่องทางข้อมูลหลักไปยังฐานปมประสาทเนื่องจากมันเชื่อมต่อกับพื้นที่สำคัญของสมอง

dorsal striatum แบ่งออกเป็นส่วนหนึ่งของสารสีขาวที่รู้จักกันในชื่อแคปซูลภายในซึ่งก่อตัวเป็นสองส่วน: นิวเคลียสหางและนิวเคลียสแม่และลูกซึ่งในทางกลับกันถูกสร้างขึ้นจากลูกโลกซีดและนิวเคลียส putamen

ดังนั้น striatum จึงถูกตีความว่าเป็นโครงสร้างที่อ้างอิงถึงฐานปมประสาทที่ครอบคลุมนิวเคลียสและภูมิภาคอันหลากหลาย

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

7. ร่างกายที่ไม่ได้รับการผ่าตัด

ร่างกาย neostriated เป็นชื่อที่กำหนดให้กับโครงสร้างสมองที่มีนิวเคลียสหางและนิวเคลียส putamen

ลักษณะของมันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของนิวเคลียสพื้นฐานทั้งสอง ฟังก์ชั่นประกอบกับร่างกาย neostriated ถูกกำหนดผ่านกิจกรรมที่ดำเนินการโดยนิวเคลียสหางและนิวเคลียส putamen

8. ร่างกายของ Amydalian

ร่างกาย amygdalane หรือที่เรียกว่า amygdala หรือต่อมทอนซิลซับซ้อนเป็นชุดของนิวเคลียสของเซลล์ประสาทที่ตั้งอยู่ในระดับความลึกของกลีบขมับ

โครงสร้างนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบ limbic และดำเนินการที่สำคัญสำหรับการประมวลผลและการจัดเก็บปฏิกิริยาทางอารมณ์ ในทำนองเดียวกันมันเป็นพื้นที่พื้นฐานของระบบการให้รางวัลของสมองและเกี่ยวข้องกับการติดยาเสพติดและโรคพิษสุราเรื้อรัง

ฝ่ายกายวิภาคสามารถตรวจพบได้ใน amigdaliano complex กลุ่ม basolateral นิวเคลียส centromedial และ cortical nucleus นั้นสำคัญที่สุด

โครงสร้างนี้ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อมลรัฐซึ่งโครงการข้อมูลเกี่ยวกับระบบประสาทอัตโนมัติกับนิวเคลียสไขว้กันเหมือนกันนิวเคลียสของเส้นประสาทใบหน้า trigeminal, พื้นที่ tagmatic หน้าท้อง, กลีบดอก coerelus และนิวเคลียสต่อมใต้สมอง

ในที่สุดการวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าร่างกาย amigdaliano เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการเรียนรู้อารมณ์อย่างประณีต มันมีหน้าที่ในการปรับหน่วยความจำและช่วยให้การพัฒนาความรู้ความเข้าใจทางสังคม

9. สารสีดำ

ในที่สุดในฐานปมประสาทยังมีพื้นที่ขนาดใหญ่ของ substantia นิโกร substantia nigra เป็นส่วนที่ต่างกันของ mesencephalon และองค์ประกอบที่สำคัญของระบบปมประสาทฐาน

มันนำเสนอส่วนที่มีขนาดกะทัดรัดที่มีเซลล์ประสาทสีดำเนื่องจากเม็ดสี neuromelanin ซึ่งเพิ่มขึ้นตามอายุ รวมถึงส่วนที่มีการสะท้อนกลับของความหนาแน่นที่ต่ำกว่ามาก

ฟังก์ชั่นของสารนี้มีความซับซ้อนและดูเหมือนว่าจะเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเรียนรู้การวางแนวการเคลื่อนไหวและความกลมกลืน

เส้นทางของสมาคม

นิวเคลียสที่แตกต่างกันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฐานปมประสาทมีการเชื่อมต่อที่หลากหลายระหว่างพวกเขาและกับโครงสร้างสมองอื่น ๆ

อย่างไรก็ตามงานวิจัยเกี่ยวกับปมประสาทพื้นฐานได้รับอนุญาตให้สร้างเส้นทางความสัมพันธ์หลักสองประเภทของโครงสร้างนี้

โดยเฉพาะมีการตั้งสมมติฐานว่าสมองส่วนนี้จะแสดงเส้นทางเชื่อมโยงโดยตรงและเส้นทางเชื่อมโยงทางอ้อม แต่ละคนนำเสนอการดำเนินการที่แตกต่างกันและดำเนินกิจกรรมที่แตกต่างกัน

1. เส้นทางตรง

ทางเดินตรงของฐานปมประสาทเปิดใช้งานผ่านตัวรับโดปามีนชนิดที่ 1 เซลล์ประสาทกลางที่มีหนามกลางของ striatum จะสร้างการยับยั้งแบบ gabaergic ซึ่งยับยั้ง thalamus

ด้วยวิธีนี้ทางเดินตรงของปมประสาทฐานมีความน่าตื่นเต้นและกระตุ้นเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าของสมอง เมื่อ striatum ได้รับการประมาณโดปามีนมันจะเปิดใช้เส้นทางตรงเพื่อกระตุ้นให้เยื่อหุ้มสมองเคลื่อนไหวและสร้างการเคลื่อนไหว

2. ทางอ้อม

เส้นทางอ้อมของปมประสาทฐานแสดงการดำเนินการตรงข้ามกับเส้นทางตรง สิ่งนี้มักถูกยับยั้งโดยการประมาณโดปามีนผ่านตัวรับโดปามีน D2 ดังนั้นเมื่อเปิดเครื่องจะยับยั้งเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าผ่านการประมาณของ GABAergic

โรคที่เกี่ยวข้อง

ฐานปมประสาททำหน้าที่สำคัญในสมอง ด้วยวิธีนี้การเปลี่ยนแปลงทั้งกายวิภาคและการทำงานของโครงสร้างเหล่านี้มักจะเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของโรค

ในความเป็นจริงมีการตรวจพบโรคหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับสาเหตุของปมประสาท ส่วนใหญ่เป็นโรคที่ร้ายแรงและเสื่อมโทรม

โรคหลักที่เกี่ยวข้องกับปมประสาทพื้นฐานคือ: โรคพาร์กินสัน, โรคฮันติงตัน, สมองพิการและกลุ่มอาการ PAP

1. โรคพาร์กินสัน

โรคพาร์กินสันเป็นพยาธิสภาพที่เสื่อมโทรมซึ่งมีลักษณะการนำเสนอการสั่นของกล้ามเนื้อตึงความยากลำบากในการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วและราบรื่นยืนหรือเดิน

ในขณะที่พยาธิสภาพดำเนินโรคโรคพาร์กินสันมักจะสร้างความผิดปกติทางอารมณ์, ซึมเศร้า, ไม่แยแส, ความวิตกกังวล, การสูญเสียความจำ, การเสื่อมของความรู้ความเข้าใจและสมองเสื่อม

มันมักจะปรากฏขึ้นในช่วงอายุขั้นสูงถึงแม้ว่าจะมีกรณีของการโจมตีในช่วงต้น โรคนี้มีต้นกำเนิดจากการตายของเซลล์ของ substantia nigra ของปมประสาท

เซลล์ประสาทของบริเวณสมองนั้นเสื่อมสภาพและตายไปเรื่อย ๆ และทำให้เกิดการสูญเสียโดปามีนและสมองเมลานินอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่กระตุ้นอาการที่ปรากฏ

2. โรคฮันติงตัน

โรคฮันติงตันยังเป็นพยาธิสภาพที่เสื่อม มันโดดเด่นด้วยการสูญเสียความจำและลักษณะของการเคลื่อนไหวที่แปลกและฉับพลันที่เรียกว่า "ชักกระตุก"

มันเป็นโรคทางพันธุกรรมที่มีสาเหตุเกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์ประสาทของนิวเคลียสหาง มันมักจะเริ่มต้นที่อายุ 30 ถึงแม้ว่ามันจะสามารถเริ่มได้ทุกวัย

ในปัจจุบันยังไม่มีวิธีรักษาโรคนี้เนื่องจากยังไม่มีการแทรกแซงเพื่อกำจัดการสลายตัวของนิวเคลียสหางที่ทำให้เกิดพยาธิสภาพ

3. สมองพิการ

สมองพิการทำให้เกิดปัญหามอเตอร์ร้ายแรงเช่นเกร็ง, อัมพาตหรือแม้แต่โรคหลอดเลือดสมอง

ความเกร็งเกิดขึ้นเมื่อกล้ามเนื้อของร่างกายตึงเครียดอยู่ตลอดเวลาซึ่งป้องกันไม่ให้มีการเคลื่อนไหวและท่าทางตามปกติ

โรคนี้ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการสร้างความเสียหายของสมองในระหว่างตั้งครรภ์ สาเหตุอาจรวมถึงการติดเชื้อของทารกในครรภ์สารพิษต่อสิ่งแวดล้อมหรือขาดออกซิเจนและความเสียหายมักจะส่งผลกระทบต่อฐานปมประสาทในหมู่โครงสร้างอื่น ๆ ของสมอง

4. กลุ่มอาการ PAP

PAP ดาวน์ซินโดรมเป็นพยาธิวิทยาที่โดดเด่นด้วยการพัฒนาของการขาดแรงจูงใจที่ผิดปกติ

เนื่องจากความสำคัญของนิวเคลียสหางในการพัฒนาความรู้สึกประเภทนี้การศึกษาหลายแห่งชี้ให้เห็นว่าสาเหตุของความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมองส่วนนั้น