Роль базальных ядер в обеспечении двигательных функций

Анатомия

Хвостатое ядро имеет грушевидную форму; его передняя часть утолщена и носит название головки хвостатого ядра (caput nuclei caudati). Она расположена в переднем отделе полушария и выступает в передний рог бокового желудочка (cornu anterius ventriculi lateralis), образуя его стенку снизу и латерально. Кзади от головки хвостатое ядро суживается и этот отдел его называется телом хвостатого ядра (corpus nuclei caudati). Тело хвостатого ядра ограничивает с латеральной стороны центральную часть бокового желудочка (pars centralis ventriculi lateralis) и описывает полукруг над зрительным бугром (thalamus) и чечевицеобразным ядром. Истонченный задний отдел хвостатого ядра, образующий часть крыши нижнего рога бокового желудочка (cornu inferius ventriculi lateralis), образует хвост хвостатого ядра (cauda nuclei caudati). Латеральная поверхность хвостатого ядра прилежит к внутренней капсуле (capsula interna), его медиальный край примыкает к конечной полоске (stria terminalis).

Чечевицеобразное ядро имеет форму клина, основание которого направлено латерально, а верхушка медиально и вниз, примыкая к подбугорной области. Оно лежит латерально и несколько ниже (вентральнее) от хвостатого ядра и зрительного бугра, от которых отделено внутренней капсулой. Спереди и вентрально чечевицеобразное ядро соединяется с головкой хвостатого ядра тонкими полосками серого вещества. Латеральная его поверхность несколько выпуклая и располагается вертикально, гранича с наружной капсулой (capsula externa), которая представляет собой тонкую белую мозговую пластинку, ограниченную латерально серым веществом — оградой (claustrum). Вентральная поверхность чечевицеобразного ядра лежит горизонтально и в средней своей части соединяется с корой в области переднего продырявленного вещества. Две тонкие мозговые пластинки, медиальная и латеральная (laminae medullares medialis et lateralis), разделяют его на три части: наружная часть, более темно окрашенная, называется скорлупой, две другие представляют собой более слабо окрашенные наружный и внутренний членики бледного шара. Ограда является узкой пластинкой серого вещества, которая расположена латеральнее чечевицеобразного ядра и отделена от него наружной капсулой. От коры островка (insula) ограда отделена слоем белого вещества, образующим внешнюю капсулу (capsula extrema).

Миндалевидное тело — это комплекс ядер, расположенных в области крючка парагиппокампальной извилины (uncus gyri parahippocampalis), хорошо дифференцированных и отличающихся друг от друга цитологически и цитоархитектонически (см. Амигдалоидная область).

Примечания

1. ↑ 12 Foundational Model of Anatomy https://wikidata.org/Track:Q1406710″>https://wikidata.org/Track:P1402″>
2. Gray’s Anatomy, 2020, p. 247.
3. Анатомия ЦНС: Учебное пособие для студентов вузов// Н. В. Воронова, Н. М. Климова, А. М. Менджерицкий. — М.:Аспект Пресс, 2005. — 128с. ISBN 5-7567-0388-8
4. Худайбердиев, Х. Х. Нейрохирургическая анатомия чёрного вещества головного мозга: автореф. дисс. … канд. мед наук / Х. Х. Худайбердиев. — Ленинград, 1970. — 15 стр
5. Дудьев В.П. Психомоторика : словарь-справочник. — М: Владос, 2008. — 366 с. — 50 000 экз. — ISBN 978-5-691-01684-4.
6. Пигарев И. Основной парадокс состояния сна и его экспериментальное разрешение(неопр.) . polit.ru (4 мая 2014).
7. How attention helps you remember
8. Формирование памяти связали со вспомогательными клетками мозга

Спинной мозг, его положение, строение, функции. Оболочки спинного мозга.

Спинной мозг,лежит в позвоночном канале и у взрослых представляет собой длинный (45 см у мужчин и 41-42 см у женщин), несколько сплюснутый спереди назад цилиндрический тяж, который вверху (краниально) непосредственно переходит в продолговатый мозг, а внизу (каудально) оканчивается коническим заострением, conus medullaris, на уровне II поясничного позвонка. Знание этого факта имеет практическое значение (чтобы не повредить спинной мозг при поясничном проколе с целью взятия спинномозговой жидкости или с целью спинномозговой анестезии, надо вводить иглу шприца между остистыми отростками III и IV поясничных позвонков). От conus medullaris отходит книзу так называемая концевая нить, представляющая атрофированную нижнюю часть спинного мозга, которая внизу состоит из продолжения оболочек спинного мозга и прикрепляется ко II копчиковому позвонку.

С

пинной мозг на своем протяжении имеет два утолщения, соответствующих корешкам нервов верхней и нижней конечностей: верхнее из них называется шейным утолщением, intumescentia cervicalis, а нижнее — пояснично-крестцовым, intumescentia lumbosacralis. Из этих утолщений более обширно пояснично-крестцовое, но более дифференцировано шейное, что связано с более сложной иннервацией руки как органа труда

Наружная, твердая, оболочка спинного мозга

отделена от позвоночного столба эпидуральным пространством. Средняя, паутинная, оболочка отделяется от твердой оболочки субдуральным пространством, а от мягкой — подпаутинным. Последнее образует ниже спинного мозга (в области корешков спинно-мозговых нервов — так называемого конского хвоста) терминальный желудочек, заполненный спинно-мозговой жидкостью.

Симптомы нарушения работы базальных ядер

Общее самочувствие человека напрямую зависит от состояния базальных ядер. Причины нарушения функционирования: инфекции, генетические заболевания, травмы, сбой в метаболизме, аномалии развития. Часто симптомы остаются незаметными на протяжении некоторого времени, пациенты не обращают внимания на недомогание.

Характерные признаки:

• Вялость, апатия, плохое общее самочувствие и настроение.
• Тремор в конечностях.
• Понижение или повышение тонуса мускулатуры, ограничение в движениях.
• Бедность мимики, невозможность выразить эмоции лицом.
• Заикание, изменения в произношении.
• Тремор в конечностях.
• Помутнения в сознании.
• Проблемы с запоминанием.
• Потеря координации в пространстве.
• Возникновение непривычных для человека поз, которые ранее ему были неудобны.

Эта симптоматика дает понимание значения базальных ядер для организма. Далеко не все их функции и способы взаимодействия с другими системами мозга установлены до настоящего времени. Некоторые до сих пор являются загадкой для ученых.

Базальные ядра головного мозга

Данные структуры (ганглии) находятся непосредственно под корковой частью конечного мозга. Они значительно влияют на двигательную функциональность человеческого организма. Их нарушение главным образом отражается на тонусе мышц.

Что собой представляют базальные ядра

Подкорковые ганглии головного мозга – это плотные анатомические структуры, локализующиеся в белом веществе больших полушарий.

К структурам ганглий подключается:

• Чечевицеобразное и хвостатое ядро головного мозга
• Ограда
• Миндалевидное тело

Подкорковые ядра ганглии имеют в своем наличии оболочки, в состав которых включается белое вещество. Хвостатое ядро в совокупности с чечевицеобразным, анатомически представляются полосатым телом.

Три крупных подкорковых ядра формируют экстрапирамидальную систему, которая участвует в управлении движениями и поддержании тонуса мышц.

Главной функцией ганглий является замедление или ускорение передачи импульсов от таламуса к корковым областям, которые отвечают за моторные функции.

Хвостатое ядро ганглий конечного отдела составляет стриопалидарную систему отвечает за мышечное сокращение.

Назначение базальных ядер тесно связывается с деятельностью гипоталамуса и гипофиза. Чаще всего ряд нарушений в структуре и функций ганглий сопровождается снижением функций гипофиза.

Дополнительные структуры

Ограда представляется тоненьким слоем серого вещества, которое локализуется между скорлупой и островком. Всю ограду буквально обволакивает белое вещество, формирующее две капсулы:

• Наружную, которая локализуется между оградой и скорлупой
• Крайнюю, расположенную рядом с островком

Лимбическая система или висцеральный мозг, выделяется своей структурной сложностью. Функции лимбической системы многогранны, как и специфичностью ее строения.

Лимбика отвечает за:

• Вегетативные реакции
• Активную деятельность, направленную на приобретение и развитие навыков
• Психологические и эмоциональные процессы

Патологические состояния ганглий

Специалисты установили, что характерные патологические изменения ведут к возникновению ряда других заболеваний:

1. Функциональная дефицитарность базальных ганглий

Патологическое новообразование в головном мозге возникает вследствие аномального обмена веществ, атрофии или поражения мягкой ткани, а также инфекционных процессов. Наиболее неблагоприятное осложнение, вызываемое патологией базальных ядер, выступает кровоизлияние. Если в этом случае пациенту не будет оказана своевременная медицинская помощь, то при возможном разрыве полости наступает смерть человека.

Доброкачественное новообразование или киста, не увеличивающаяся в своих размерах, практически никаким образом не причиняет неудобств пациенту. В случае если врач отмечает прогрессирование эволюции ганглий, то пациенту присваивается инвалидность.

Признаки поражения

Симптоматика поражения ганглий выделяется характерными патологическими проявлениями. С какой силой будут проявляться симптомы, зависит от степени повреждения и характера течения заболевания.

Выделяют следующие симптомы:

Симптоматика возникает постепенно. Она может проявляться в резкой форме и также наоборот, очень медленно. В любом случае даже однократное проявление какого-либо симптома не рекомендуется оставлять без внимания.

Диагностика и прогноз патологии

Первоочередной диагностикой патологического состояния базальных ядер выступает стандартный осмотр врача-невропатолога, по результатам которого затем назначается ряд лабораторных исследований и методов диагностики.

Преимущественным методом диагностики участка ганглий выступает магнитно-резонансное исследование, которое позволяет наиболее точно определить выраженный очаг поражения. Также дополнительно могут применяться такие способы исследования, как:

Симптомы поражения базальных ганглиев.

Повреждение базальных ганглиев сопровождается самыми различными нарушениями движений. Из всех этих нарушений наиболее известен синдром Паркинсона.

Походка — осторожная, мелкими шажками, замедленная, напоминает старческую походку. Нарушена инициация движения: двинутся вперед удается не сразу. Но в дальнейшем больной  не может сразу остановиться: его все еще продолжает тянуть вперед.

Мимика – крайне бедна, лицо принимает застывшее маскообразное выражение. Улыбка, гримаса плача при эмоциях с запозданием возникают и так же медленно исчезают.

Обычная поза — спина согнута, голова наклонена к груди, руки согнуты в локтевых, в лучезапястных, ноги – в коленных суставах (поза просителя).

Речь — тихая, монотонная, глухая, без достаточных модуляций и звучности.

Акинезия — (гипокинезия) – большие трудности в проявлении и двигательной инициации: затруднение при начале и завершения движения.

Ригидность мышц — постоянное увеличение мышечного тонуса, независящее от положения суставов и движений. Больной, приняв определенную позу, долгое время сохраняет ее, хотя бы она и была не удобной. «Застывает» в принятом положении — пластическая или восковая ригидность. При пассивных движениях мышцы расслабляются не постепенно, а прерывисто, как бы ступенчато.

Тремор покоя — дрожание, которое наблюдается в покое, выражено в дистальных отделах конечностей, иногда в нижней челюсти и отличается малой амплитудой, частотой и ритмичностью. Тремор исчезает во время целенаправленных движений и возобновляется после их окончания (отличие от мозжечкового тремора, появляющегося при движении и исчезающего в покое).

Синдром Паркинсона связан с разрушением пути (тормозного), идущего от черной субстанции к полосатому телу. В области полосатого тела из волокон этого пути выделяется медиатор дофамин. Проявление паркинсонизма и, в частности, акинезия успешно лечатся введением предшественника дофамина — дофа. Наоборот, разрушение областей бледного шара и таламуса (вентролатерального ядра), при котором прерываются пути к двигательной коре, приводит к подавлению непроизвольных движений, но не снимает акинезии.

При поражении хвостатого ядра развивается атетоз — в дистальных отделах конечностей наблюдаются медленные, червеобразные, извивающиеся движения с некоторыми интервалами, во время которых конечность принимает неестественные положения. Атетоз может быть ограниченным и распространенным.

При поражении скорлупы развивается хорея — отличается от атетоза быстротой подергиваний и наблюдаются в проксимальных отделах конечностей и на лице. Характерна быстрая сменяемость локализации судорог, то подергиваются мимические мышцы, то мускулатура ноги, одновременно глазные мышцы и рука и т. д. В выраженных случаях больной становится похожим на паяца. Часто наблюдается гримасничанье, причмокивание, расстраивается речь. Движения становятся размашистыми, избыточными, походка танцующей.

Патологические состояния ядер

Среди патологий базальных ганглиев чаще всего встречаются следующие:

Корковый паралич. Эта патология образуется вследствие поражения бледного шара и стриопаллидарной системы в целом. Паралич сопровождается тоническими судорогами ног или рук, туловища, головы. Больной с корковым параличом совершает хаотические медленные движения с небольшим размахом, вытягивает губы и двигает головой. На его лице выступает гримаса, он перекашивает рот.

Болезнь Паркинсона. Эта патология проявляется мышечной ригидностью, оскудением двигательной активности, тремором и неустойчивостью положения тела. Современная медицина, к сожалению, кроме симптоматической терапии, не имеет других альтернатив. Препараты лишь снимают проявления болезни, не устраняя ее причину.

Болезнь Гетингтона – генетически обусловленная патология базальных ядер. Кроме физических проявлений болезни (хаотичные движения, непроизвольные сокращения мышц, отсутствие координации, скачкообразные движения глаз), пациенты также страдают психическими расстройствами. С прогрессированием патологии больные претерпевают качественные изменения личности, ослабляются их умственные способности, теряется способность абстрагировано мыслить. На исходе патологии, как правило, перед врачами предстает депрессивный, панический, эгоистичный и агрессивный пациент с ослабевшими когнитивными способностями.

Сопутствующие заболевания

Базальные ганглии выполняют важные функции в головном мозге. Таким образом, изменение как анатомии, так и функционирования этих структур обычно связано с появлением патологий..

Фактически было обнаружено несколько заболеваний, которые этиологически связаны с состоянием базальных ганглиев. Большинство из них являются серьезными и дегенеративными патологиями.

Основными заболеваниями, связанными с базальными ганглиями, являются: болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона, церебральный паралич и синдром PAP.

1. Болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона — это дегенеративная патология, для которой характерны тремор, ригидность мышц, трудности с быстрыми и плавными движениями, стоя или ходьба.

Аналогичным образом, по мере прогрессирования заболевания болезнь Паркинсона обычно вызывает расстройства настроения, депрессию, апатию, беспокойство, потерю памяти, ухудшение когнитивных функций и деменцию..

Это обычно появляется в пожилом возрасте, хотя бывают случаи раннего начала. Эта болезнь имеет свое происхождение в гибели клеток черной субстанции базальных ганглиев.

Нейроны этой области головного мозга разрушаются и постепенно умирают, и они вызывают постепенную потерю дофамина и церебрального меланина, факт, который мотивирует появление симптомов.

2. Болезнь Хантингтона

Болезнь Хантингтона также является дегенеративной патологией. Это характеризуется прогрессирующей потерей памяти и появлением странных и резких движений, известных как «Корея».

Это наследственное заболевание, этиология которого связана с гибелью нейронов хвостатого ядра. Это обычно начинается в 30 лет, хотя это может начаться в любом возрасте.

В настоящее время нет лекарства от этой болезни, так как никакое вмешательство не смогло искоренить разрушение хвостатого ядра, которое вызывает патологию..

3. Церебральный паралич

Церебральный паралич вызывает серьезные двигательные проблемы, такие как спастичность, паралич или даже инсульт.

Спастичность возникает, когда мышцы тела постоянно напряжены, что препятствует принятию нормальных движений и осанки.

Эта болезнь, по-видимому, связана с генерацией повреждения головного мозга во время беременности. Причины могут включать внутриутробную инфекцию, токсины окружающей среды или недостаток кислорода, и повреждение обычно затрагивает базальные ганглии среди других структур мозга.

4. Синдром ПАП

Синдром PAP — это патология, характеризующаяся необычным отсутствием мотивации..

В связи с важностью хвостатого ядра в развитии этого типа чувств, некоторые исследования показывают, что этиология расстройства связана с изменениями в функционировании этой области мозга.

ссылки

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. Кортикостриатальная проекция: от синаптических до базальных ганглиевных расстройств. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.

1. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata черной субстанции: окно к выводу базальных ганглиев. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.

1. Гельмут Вихт, «Базальные ганглии», Разум и мозг, 26, 2007, стр. 92-94.

1. Groenewegen HJ. Базальные ганглии и моторный контроль. Нейронная пластичность 2003; 10: 107-120.

1. Грейбиль А.М. Базальные ганглии: изучать новые трюки и любить их. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.

1. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Функциональная анатомия таламуса и базальных ганглиев. Чайлдс Нерв Сист. 2002; 18: 386-404.

Расстройства и болезни, связанные с базальными ганглиями

Нарушения в базальных ядрах приводит к моторным дисфункциям, таким как замедленность движения, изменения мышечного тонуса, непроизвольные движения, тремор. Эти нарушения фиксируются при болезни Паркинсона и болезни Хантингтона.

• СДВГ
• Атимормия
• Атетоз
• ДЦП: повреждения базальных ядер во время второго и/или третьего триместра беременности
• Хорея (в том числе болезнь Хантингтона и ревматическая хорея)
• Дистонии
• Болезнь Фара
• Синдром иностранного акцента
• Ядерная желтуха
• Синдром Лёша — Нихена
• Большое депрессивное расстройство
• Обсессивно-компульсивное расстройство
• Другие тревожные расстройства
• Болезнь Паркинсона
• ПАНДАС (Педиатрическое аутоиммунное нейропсихиатрическое расстройство, ассоциированное со стрептококковой инфекцией)
• Расстройство Туретта
• Поздняя дискинезия, вызванная хронической терапией нейролептиками
• Заикание
• Судорожная дисфония
• Болезнь Вильсона-Коновалова
• Блефароспазм