Базальные ганглии. Базальные ядра (ганглии) головного мозга
– сложная и уникальная структура, все элементы которой связаны множеством нейронных связей. В нем различают серое вещество – скопление тел нервных клеток и белое, отвечающее за передачу импульса от одного нейрона к другому. Помимо коры головного мозга, которая представлена серым веществом и является центром нашего сознательного мышления, выделяют множество других подкорковых структур. Они представляют собой отдельные ганглии (ядра) из серого вещества в толще белого и обеспечивают нормальное функционирование нервной системы человека. Одна из них – базальные ганглии, анатомическое строение и физиологическую роль которых мы рассмотрим в этой статье.
Строение базальных ганглиев
Базальными ганглиями (ядрами) в анатомии принято называть комплекс скоплений серого вещества в центральном белом веществе полушарий головного мозга. К этим неврологическим структурам относят:
- хвостатое ядро;
- скорлупу;
- черное вещество;
- красные ядра;
- бледный шар;
- ретикулярная формация.
Расположены базальные ядра в основании полушарий и имеют множество тонких длинных отростков (аксонов), по которым информация передается в другие структуры мозга.
Клеточное строение этих образований отличается, и принято разделять их на stiatum (относится к экстрапирамидной системе) и pallidum (относится к ). И stiatum, и pallidum имеют многочисленные связи с корой головного мозга, в частности лобными, теменными долями, а также таламусом. Эти подкорковые структуры создают мощную разветвленную сеть экстрапирамидной системы, которая контролирует многие аспекты жизнедеятельности человека.
Функции базальных ганглиев
Базальные ганглии имеют тесные связи с остальными структурами головного мозга и выполняют следующие функции:
- регулируют двигательные процессы;
- отвечают за нормальное функционирование вегетативной нервной системы;
- осуществляют интеграцию процессов высшей нервной деятельности.
Отмечено участие базальных ганглиев в таких действиях, как:
- Сложные двигательные программы с участием мелкой моторики, например, движение руки при письме, рисовании (при поражении этой анатомической структуры почерк становится грубым, «неуверенным», сложным к прочтению, как будто человек впервые взял в руки ручку).
- Использование ножниц.
- Забивание гвоздей.
- Игра в баскетбол, футбол, волейбол (ведение мяча, попадание в корзину, отбивание мяча бейсбольной битой).
- Копание земли лопатой.
- Пение.
Согласно последним данным, базальные ядра отвечают за определенный тип движений:
- спонтанные, а не контролируемые;
- повторяемые до этого многократно (заученные), а не новые, требующие контроля;
- последовательные или одновременные, а не простые одноэтапные.
Важно! По мнению многих неврологов, базальные ганглии – это наш подкорковый автопилот, позволяющий выполнять автоматизированные действия без расходования резервов центральной нервной системы. Таким образом, этот отдел мозга контролирует выполнение движений в зависимости от ситуации.
В обычной жизни они получают нервный импульс от лобной доли и несут ответственность за выполнение многократно повторяющихся целенаправленных действий. При форс-мажорах, изменяющих привычное течение событий, базальные ганглии способны перестраиваться и переключаться на оптимальный в данной ситуации алгоритм.
Симптомы нарушения работы базальных ганглиев
Причины поражения базальных ядер многообразны. Это могут быть:
- дегенеративные поражения головного мозга ( , хорея Гентингтона);
- наследственные болезни обмена веществ (болезнь Вильсона);
- генетическая патология, связанная с нарушением работы ферментных систем;
- некоторые эндокринные заболевания;
- хорея при ревматизме;
- отравление марганцем, хлорпромазином;
Выделяют две формы патологии базальных ядер:
- Функциональная недостаточность. Чаще встречается в детском возрасте и вызвана генетическими заболеваниями. У взрослых провоцируется инсультом, травмой. Недостаточность экстрапирамидной системы – основная причина формирования болезни Паркинсона в пожилом возрасте.
- Кисты, опухоли. Эта патология характеризуется серьезными неврологическими проблемами и требует своевременного лечения.
- При поражениях базальных ганглиев происходит нарушение гибкости поведения: человек с трудом адаптируется к возникшим трудностям при выполнении привычного алгоритма. Ему сложно перестроиться на выполнение более логичных в этих условиях действий.
Кроме того, снижается способность к обучению, которое проходит медленно, а результаты долгое время остаются минимальными. Также пациенты нередко сталкиваются с двигательными расстройствами: все движения становятся прерывистыми, словно дергающимися, возникает тремор (дрожание конечностей) или непроизвольные действия (гиперкинезы).
Диагностика поражения базальных ганглиев проводится на основании клинических проявлений болезни, а также современных инструментальных методов (КТ, МРТ головного мозга).
Коррекция неврологического дефицита
Терапия заболевания зависит от вызвавшей его причины и проводится врачом-невропатологом. Как правило, требуется пожизненный прием . Самостоятельно ганглий не восстанавливается, лечение народными средствами также часто неэффективно.
Таким образом, для правильного функционирования нервной системы человека необходима четкая и слаженная работа всех ее компонентов, даже самых незначительных. В этой статье мы рассмотрели, что такое базальные ганглии, их строение, расположение и функции, а также причины и признаки поражения этой анатомической структуры головного мозга. Своевременное выявление патологии позволит скорректировать неврологические проявления заболевания и полностью избавить от нежелательных симптомов.
Базальные ганглии – это совокупность трех парных образований, расположенных в конечном мозге в основании больших полушарий: филогенетически более древней его части – бледного шара, более позднего образования – полосатого тела т наиболее молодой в эволюционном плане – ограды.
Бледный шар состоит из наружного и внутреннего сегментов. Полосатое тело – из хвостатого ядра и скорлупы. Ограда – это образование, которое располагается между скорлупой и островковой корой.
Функциональные связи базальных ганглиев. Возбуждающая афферентная импульсация поступает в полосатое тело в основном из трех источников:
от всех областей коры мозга непосредственно через таламус;
от неспецифических интраламинарных ядер таламуса;
от черного вещества.
Среди эфферентных связей базальных ганглиев можно выделить три главных выхода:
от полосатого тела тормозящие пути идут к бледному шару непосредственно и с участием субталамического ядра. От бледного шара начинается самый важный эфферентный путь базальных ганглиев, идущий преимущественно в таламус (а именно в его двигательные вентральные ядра), а от них возбуждающий путь идет в двигательную кору;
часть эфферентных волокон из бледного шара и полосатого тела идет к центрам ствола мозга (ретикулярная формация, красное ядро и далее в спинной мозг), а также через нижнюю оливу в мозжечок;
от полосатого тела тормозящие пути идут к черному веществу, и после переключения – к ядрам таламуса.
Оценивая связи базальных ганглиев в целом, ученые отмечают, что данная структура является специфическим промежуточным звеном (станцией переключения), связывающей ассоциативную и, частично, сенсорную кору с двигательной корой.
В структуре связей базальных ганглиев выделяют несколько параллельно действующих функциональных петель, соединяющих базальные ганглии и кору больших полушарий.
Скелетно-моторная петля . Соединяет премоторную, двигательную и соматосенсорную области коры со скорлупой базальных ганглиев, импульсация из которых идет в бледный шар и черное вещество и далее через двигательное вентральное ядро возвращается в премоторную область коры. Ученые полагают, что эта петля служит для регуляции таких параметров движения, как амплитуда, сила и направление.
Глазодвигательная петля . Соединяет области коры, контролирующие направление взгляда (поле 8 лобной коры и поле 7 теменной коры), с хвостатым ядром базальных ганглиев. Оттуда импульсация поступает в бледный шар и черное вещество, из которых она проецируется соответственно в ассоциативное медиодорсальное и переднее релейное вентральное ядра таламуса, а из них возвращается в лобное глазодвигательное поле 8. Данная петля принимает участие в регуляции, например, скачкообразных движений глаз.
Ученые также предполагают существование сложных петель, по которым импульсация из лобных ассоциативных зон коры поступает в структуры базальных ганглиев (хвостатое ядро, бледный шар, черное вещество) и через медиодорсальное и вентральное переднее ядра таламуса возвращается в ассоциативную лобную кору. Считается, что эти петли участвуют в осуществлении высших психофизиологических функций мозга: контроле мотиваций, прогнозировании результатов действий, познавательной (когнитивной) деятельности.
Наряду с выделением непосредственных функциональных связей базальных ганглиев в целом, ученые выделяют и функции отдельных образований базальных ганглиев. Одним из таких образований, как было отмечено выше, является полосатое тело.
Функции полосатого тела . Основными объектами функционального влияния полосатого тела являются бледный шар, черное вещество, таламус и моторная кора.
Влияние полосатого тела на бледный шар . Осуществляется преимущественно через тонкие тормозные волокна. В связи с этим, полосатое тело оказывает на бледный шар, в основном, тормозящее влияние.
Влияние полосатого тела на черное вещество . Между черным веществом и полосатым телом имеются двусторонние связи. Нейроны полосатого тела оказывают тормозящее влияние на нейроны черного вещества. В свою очередь, нейроны черного вещества через медиатор дофамин оказывают на фоновую активность нейронов полосатого тела модулирующее воздействие. Характер этого влияния (тормозной, возбуждающий или и тот и другой) учеными до настоящего времени не установлен. Кроме влияния на полосатое тело, черное вещество оказывает тормозящее действие на нейроны таламуса и получает возбуждающие афферентные входы от субталамического ядра.
Влияние полосатого тела на таламус . В середине ХХ столетия учеными было установлено, что раздражение участков таламуса вызывает появление проявлений, типичных для фазы медленного сна. Впоследствии было доказано, что этих проявлений можно добиться не только раздражением таламуса, но и полосатого тела. Разрушение же полосатого тела нарушает цикличность сон – бодрствование (уменьшает время сна в этом цикле).
Влияние полосатого тела на моторную кору . Клинические исследования, проведенные в 1980 гг. О.С.Андриановым доказали тормозное воздействие хвоста полосатого тела на двигательную кору.
Прямая стимуляция полосатого тела посредством вживления электродов, по данным клиницистов, вызывает относительно простые двигательные реакции: поворот головы и туловища в сторону, противоположную раздражению, сгибание конечности на противоположной стороне и пр. Стимуляция некоторых зон полосатого тела вызывает задержку поведенческих реакций (ориентировочной, пищедобывательной и пр.), а также подавление ощущения боли.
Поражение полосатого тела (в частности его хвостатого ядра) вызывает избыточные движения. Больной как бы не может справиться со своей мускулатурой. Экспериментальные исследования, проведенные на млекопитающих, показали, что при повреждении полосатого тела у животных стабильно развивается синдром гиперактивности. Число бесцельных движений в пространстве увеличивается в 5 – 7 раз.
Еще одним образованием базальных ганглиев является бледный шар, который также выполняет свои функции.
Функции бледного шара. Получая из полосатого тела преимущественно тормозные влияния, бледный шар оказывает модулирующее воздействие на двигательную кору, ретикулярную формацию, мозжечок и красное ядро. При стимуляции бледного шара у животных преобладающими являются элементарные двигательные реакции в виде сокращения мышц конечностей, шеи и т.д. Кроме того, выявлено влияние бледного шара и на некоторые зоны гипоталамуса (центр голода и задний гипоталамус), о чем свидетельствует отмечаемая учеными активация пищевого поведения. Разрушение бледного шара сопровождается снижением двигательной активности. Возникает отвращение к каким-либо движениям (адинамия), сонливость, эмоциональная тупость, затрудняются осуществление имеющихся и выработка новых условных рефлексов.
Таким образом, участие базальных ганглиев в регуляции движений является главной, но не единственной их функцией. Наиболее важной двигательной функцией является выработка (наряду с мозжечком) сложных двигательных программ, которые реализуются через моторную кору и обеспечивают двигательный компонент поведения. Вместе с тем, базальные ганглии контролируют такие параметры движений, как сила, амплитуда, скорость и направление. Кроме этого, базальные ганглии включаются в регуляцию цикла сон – бодрствование, в механизмы формирования условных рефлексов, в сложные формы восприятия (например, осмысление текста).
Вопросы для самоконтроля:
Чем представлены базальные ганглии?
Общая характеристика функциональных связей базальных ганглиев.
Характеристика функциональных петель базальных ганглиев.
Функции полосатого тела.
Функции бледного шара.
Базальные ганглии.
Скопление серого вещества в толще больших полушарий головного мозга.
Функция:
1) коррекция программы сложного двигательного акта;
2) формирование эмоционально-аффективных реакций;
3) оценка.
Базальные ядра имеют строение ядерных центров.
Синонимы:
Подкорковые ганглии;
Базальные ганглии;
Стрио-поллидарная система.
Анатомически к базальным ядрам относятся:
Хвостатое ядро;
Чечевицеобразное ядро;
миндалевидное ядро.
Головка хвостатого ядра и передний отдел скорлупы чечевицеобразного ядра образуют полосатое тело.
Медиально-расположенная часть чечевицеобразного ядра – называется бледный шар. Он представляет самостоятельную единицу (паллидум ).
Связи базального ядра.
Афферентные:
1) от таламуса;
2) от гипоталамуса;
3) из покрышки среднего мозга;
4) от черной субстанции афферентные пути заканчиваются на клетках полосатого тела.
5) от полосатого тела к бледному шару.
Бледный шар получает афферентный сигнал:
1) непосредственно от коры;
2) из коры через таламус;
3) от полосатого тела;
4 от центрального серого вещества промежуточного мозга;
5) от крыши и покрышки среднего мозга;
6) от черной субстанции.
Эфферентные волокна:
1) от бледного шара в таламус;
2) хвостатое ядро и скорлупа посылают сигналы в таламус через бледный шар;
3) гипоталамус;
4) черная субстанция;
5) красное ядро;
6) к ядру нижней оливы;
7) четверохолмию.
Точных сведений о связях ограды и миндалевидных ядер нет.
Физиология базальных ядер.
Широкие связи БЯ обуславливают сложность функционального значения БЯ в различных нейрофизиологических и психофизиологических процессах.
Установлено участие БЯ:
1) в сложных двигательных актах;
2) вегетативных функциях;
3) безусловных рефлексах (половых, пищевых, оборонительных);
4) сенсорных процессах;
5) условных рефлексах;
6) эмоциях.
Роль БЯ в сложных двигательных актах заключается в том, что они обуславливают миотатические рефлексы, оптимальное перераспределение мышечного тонуса благодаря модулирующим влияниям на нижележащие структуры ЦНС участвующие в регуляции движений.
Методы исследования БЯ:
1) раздражение – электро и химиостимуляция;
2) разрушение ;
3) электрофизиологический метод
4) анализ динамики
5)
6) при вживленных электродах.
Разрушение полосатого тела → растормаживание бледного шара и среднемозговых структур (черная субстанция, РФ ствола), что сопровождается изменением мышечного тонуса и появлениемгиперкинезов.
При разрушении бледного шара или его патологии наблюдается гипертонус мышц, ригидность, гиперкинез. Однако гиперкинезы связаны не с выпадением функции отдельно БЯ, а с сопряженным нарушением функций таламуса и среднего мозга, регулирующих тонус мышц.
Эффекты БЯ.
При стимуляции показана:
1) легкость восприятия моторных и биоэлектрических проявлений эпилептиформных реакций тонического типа;
2) тормозящее влияние хвостатого ядра и скорлупы на бледный шар;
3) стимуляция хвостатого ядра и скорлупы → дезориентация, хаотическая двигательная активность. Связано с передаточной функцией БЯ импульсов из РФ в кору.
Вегетативные функции. Вегетативные компоненты поведенческих реакций.
Эмоциональные реакции:
Мимические реакции;
Повышенная двигательная активность;
Угнетающее влияние раздражения хвостатого ядра на интеллект.
Исследованиявлияния хвостатого ядра на условнорефлекторную деятельность и целенаправленные движения свидетельствуют как о торможении, так и об облегчающем характере этих влияний.
Передний мозг, базальные ганглии и кора.
Физиология базальных ганглиев.
Это парные ядра, расположенные между лобными долями и промежуточным мозгом.
Структуры:
1. полосатое тело (хвоста и скорлупа);
2. бледный шар;
3. черная субстанция;
4. субталамическое ядро.
Связи БГ. Афферентные.
Большая часть афферентных волокон поступает в полосатое тело от:
1. всех областей коры БП;
2. от ядер таламуса;
3. от мозжечка;
4. от черной субстанции по дофаминэргическим путям.
Эфферентные связи.
1. от полосатого тела к бледному шару;
2. к черной субстанции;
3. от внутреннего отдела бледного шара → таламусу (и в меньшей степени к крыше среднего мозга) → двигательной области коры;
4. к гипоталамусу от бледного шара;
5. к красному ядру и РФ → руброспинальный путь, ретикулоспинальный путь.
Функция БГ.
1. Организация двигательных программ. Обусловлена эта роль связью с корой и другими отделами ЦНС.
2. Коррекция отдельных двигательных реакций. Это обусловлено тем, что подкорковые ганглии являются частью экстрапирамидной системы, обеспечивающей коррекцию двигательной активности за счет связей БГ с двигательными ядрами. А двигательные ядра в свою очередь связаны с ядрами ЧМН и спинным мозгом.
3. Обеспечивают условные рефлексы.
Методы исследования БЯ:
1) раздражение – электро и химиостимуляция;
2) разрушение ;
3) электрофизиологический метод (регистрация ЭЭГ и вызванных потенциалов);
4) анализ динамики условнорефлекторной деятельности на фоне стимуляции или выключения БЯ;
5) анализ клинико-неврологических синдромов;
6) психофизиологические исследования при вживленных электродах.
Эффекты раздражения.
Полосатого тела.
1. Двигательные реакции: появляются медленные (червеобразные) движения головы, конечностей.
2. Поведенческие реакции:
а) торможение ориентировочных рефлексов;
б) торможение волевых движений;
в) торможение двигательной активности эмоций при пищедобывании.
Бледного шара.
1. Двигательные реакции:
сокращение мимических, жевательных мышц, сокращение мышц конечностей, в изменении частоты тремора (если он есть).
2. Поведенческие реакции:
усиливаются двигательные компоненты пищедобывательного поведения.
Являются модулятором гипоталамуса.
Эффекты разрушения ядер и связей между структурами БГ.
Между черной субстанцией и полосатым телом – синдром Паркинсона – дрожательный паралич.
Симптомы:
1. дрожание рук с частотой 4 – 7гц (тремор);
2. маскообразное лицо – восковая ригидность;
3. отсутствие или резкое уменьшение жестикуляции;
4. осторожная походка мелкими шажками;
При неврологических исследованиях – акинезия, т. е. больные испытывают большие трудности перед началом или завершением движений. Паркинсонизм лечится препаратом L– дофа, но принимать всю жизнь, т. к. паркинсонизм связан с нарушением выделения медиатора дофамина черной субстанцией.
Эффекты поражения ядер.
Полосатого тела.
1. Атетоз – беспрерывные ритмические движения конечностей.
2. Хорея – сильные, неправильные движения, захватывающие почти всю мускулатуру.
Эти состояния связаны с выпадением тормозящего влияния полосатого тела на бледный шар.
3. Гипотонус и гиперкинез .
Бледного шара. 1.Гипертонус и гиперкинез. (скованность движений, обеднение мимики, пластический тонус).
Человеческое тело состоит из большого количества органов и структур, главными из которых являются мозг и сердце. Сердце – это двигатель жизни, а головной мозг – координатор всех процессов. Кроме знаний о главных отделах мозга нужно знать и про базальные ганглии.
Базальные ядра отвечают за движение и координацию
Базальные ядра (ганглии) – скопления серого вещества, образующие группы ядер. Отвечает этот отдел мозга за движения и координацию.
Функции, которые обеспечивают ганглии
Двигательная активность проявляется из-за постоянного контроля пирамидного (кортико-спирального) тракта. Но он обеспечивает это не полностью. Часть функций берут на себя базальные ганглии. Болезнь Паркинсона или болезнь Вильсона вызываются именно патологическими нарушениями подкорковых скоплений серого вещества. Функции базальных ядер считаются жизненно важными, а их нарушения – трудноизлечимыми.
По утверждению ученых, основной задачей работы ядер является не сама двигательная активность, а ее контроль над функционированием, а также связь групп мышц и нервной системы. Наблюдается функция контроля над движениями человека. Характеризует это взаимодействие двух систем, которые включает в себя скопление подкоркового вещества. Стриопаллидарную и лимбическую системы имеют свои функциональные особенности. Первой свойственно контролировать сокращение мышц, что в совокупности образовывает координацию. Второй же подвластна работа и организация вегетативных функций. Их сбой приводит не только к дискоординации человека, но и к нарушению умственной деятельности головного мозга.
Сбои в работе ядер приводят к нарушению функции мозга
Особенности строения
Базальные ядра головного мозга имеют сложную структуру. По анатомическому строению они включают в себя:
- стриатум (полосатое тело);
- амигдалоидиум (миндалевидное тело);
- ограду.
Современное изучение этих скоплений создало новое, удобное разделение ядер на скопление черной субстанции и покрышку ядра. Но такое образное строение не дает полной картины анатомических связей и нейротрансмиттеров, поэтому следует рассматривать именно анатомическую структуру. Так, понятие полосатого тела характеризовано скоплением белого и серого веществ. Они заметны при горизонтальном срезе полушарий головного мозга.
Базальные ганглии – сложный термин, включающий в себя понятия о строении и функциях полосатого и миндалевидного тела. К тому же полосатое тело состоит из чечевицеобразного и хвостатого ганглия. Их расположение и связь имеет свои особенности. Разделены базальные ганглии головного мозга нейронной капсулой. Хвостатая ганглия связана с таламусом.
Хвостатая ганглия связана с таламусом
Особенности строения хвостатой ганглии
Второй тип нейронов Гольджи идентичен строению хвостатого ядра. Нейроны играют не последнюю роль в образовании скоплений серого вещества. Это заметно по схожим особенностям, которые их и объединяют. Тонкость аксона и укороченность дендритов идентичны. Основные свои функции это ядро обеспечивает собственными связями с отдельными участками и отделами мозга:
- таламусом;
- бледным шаром;
- мозжечком;
- черной субстанцией;
- ядрами преддверий.
Многофункциональность ядер делает их одним из самых важных участков мозга. Базальные ганглии и их связи обеспечивают не только координацию движений, но и вегетативные функции. Нельзя забывать и о том, что ганглии отвечают и за интегративную и познавательную способности.
Хвостатое ядро своими связями с отдельными участками мозга образовывает единую замкнутую нейронную сеть. И нарушение работы любого из ее участков может стать причиной серьезных проблем с нервно-двигательной активностью человека.
Нейроны крайне важны для серого вещества мозга
Особенности строения чечевицеобразного ядра
Базальные ядра соединяются между собой нейронными капсулами. Чечевицеобразное ядро находится снаружи от хвостатого и имеет с ним наружную связь. Эта ганглия имеет форму угла с расположенной посередине капсулой. Внутренняя поверхность ядра соединена с большими полушариями, а внешняя образовывает связь с головкой хвостатой ганглии.
Белое вещество является перегородкой, разделяющей чечевицеобразное ядро на две основные системы, различающиеся по цвету. Те, которые имеют темный оттенок – это скорлупа. А те, что более светлые – относятся к структуре бледного шара. Современные ученые, работающие в области нейрохирургии, считают чечевицеобразной ганглии частью стриопаллидарной системы. Ее функции связаны с вегетативным действием терморегуляции, а также метаболических процессов. Роль ядра значительно превышает гипоталамус по этим функциям.
Ограда и миндалевидное тело
Под оградой понимают тонкий слой серого вещества. Она имеет свои особенности, связанные со строением и связями со скорлупой и «островом»:
- ограда находится в окружении белой субстанции;
- ограда соединена с телом и скорлупой внутренней и внешней нейронной связью;
- скорлупа граничит с миндалевидным телом.
Ученые уверенны, что миндалевидное тело выполняет несколько функций. Кроме основных, относящихся к лимбической системе, оно является составляющей отдела, отвечающего за обоняние.
Подтверждают связь нервные волокна, которые соединяют обонятельную долю с продырявленным веществом. Поэтом, миндалевидное тело и его работа являются неотъемлемой частью организации и контроля умственной работы. Страдает также и психологическое состояние человека.
Миндалевидное тело выполняет преимущественно обонятельную функцию
К каким проблемам приводит нарушение работы ганглий?
Возникающие патологические сбои и нарушения в базальных ядрах быстро приводят к ухудшению состояния человека. Страдает не только его самочувствие, но и качество умственной активности. Человек при нарушениях работы этого участка мозга может стать дезориентированным, страдать от депрессии и т. д. Виной этому два типа патологий – новообразования и функциональная недостаточность.
Любые новообразования в подкорковой части ядер опасны. Их появление и развитие приводит к инвалидности и даже к гибели человека. Поэтому при малейших симптомах патологии следует обратиться к врачу с целью диагностики и лечения. Виной образования кист или других новообразований являются:
- перерождение нервных клеток;
- атака инфекционных агентов;
- травмы;
- кровоизлияние.
Функциональная недостаточность диагностируется реже. Это связано с природой возникновения такой патологии. Проявляется она чаще у младенцев в период созревания нервной системы. У взрослых недостаточность характеризуется предшествующими инсультами или травмами.
Как показывают исследования, функциональная недостаточность ядер более чем в 50% случаев является основной причиной появления признаков болезни Паркинсона в старческом возрасте. Лечение такого заболевания зависит от тяжести самой патологии и своевременности обращения к специалистам.
Особенности диагностики и лечения
При малейших признаках нарушения деятельности базальных ганглий следует обратиться к невропатологу. Причиной этого могут стать таким симптомы:
- нарушение двигательной активности мышц;
- тремор;
- частые спазмы мышц;
- неконтролируемые движения конечностей;
- проблемы с памятью.
Диагностика заболеваний проводится на основании общего осмотра. Если необходимо, пациента могут направить на томографию мозга. Такой тип исследования может показать дисфункциональные зоны не только базальных ядер, но и других участков головного мозга.
Лечение дисфункций базальных ядер малоэффективное. Чаще всего терапия уменьшает проявление симптомов. Но для того чтобы результат был постоянным, следует лечиться пожизненно. Любые перерывы могут негативно отразиться на самочувствии больного.
Тремя бороздами полушария делятся на переднюю(старый мозжечок), заднюю(наиболее молодое образование - Neo cerebellum) и блоково-модулярную зону(узелок и клочок - самые древние части мозжечка)
С точки зрения функциональной мозжечок принято делить на три части -
Первый - вестибулярный мозжечок (узелок, клочок и прилегающие частично к этим образованиям участки задней доли) К этим структурам подходят первичные сигналы от рецепторов вестибулярного аппарата, также вторичные чувствительные сигналы от ядер продолговатого мозга(вестибулярных ядер). Афферентные волокна подходят к ядру шатра, которое расположено в белом веществе шатра. Вестибулярный мозжечок контролирует положении глаз, положение тела и походку.
Второй функциональный отдел мозжечка - спинальный мозжечок . В него входит червь и прилегающие к червю участки передней и задней доли. Именно в этой зоне заканчиваются спиномозжечковые пути, которые передают информацию от проприо рецепторов о положении конечностей и мышечных сокращениях. Эта информация может поступать к мозжечку дискретно(или постоянно). Эта информация используется для регуляции движений туловища(проксимальных отделов конечностей)
Третий - боковые отделы полушарий мозжечка(корковый мозжечок ). Получает информацию от коры больших полушарий. Эти пути идут через ядра моста и средние ножки мозжечка. Участвует в регуляции дистальных отделов конечностей. Участвует в планировании последовательности движений и распределение фаз в движении во времени. Мозжечок принимает в развитии зрительных и слуховых феноменов. На основании этой деятельности человек может предсказать по изменении зрительных явлений, как он быстро приближается к чему-либо.
К мозжечку поступает информация от ядер нижних олив. И к нижним оливам подходят пути от вестибулярной системы, спинного мозга и коры больших полушарий. От нижних олив начинается афферентный оливоцеребеллярный тракт к мозжечку. Этот тракт перекрещивается по средней линии и вступает в мозжечок и волокна этого тракта принадлежат к так называемым лазящим волокнам. Лазящие волокна передают возбуждение на ядра мозжечка, а также активируют главные клетки коры мозжечка - клетки Пуркинье . Все другие афферентные пути к мозжечку состоят из мшистых волокон. Мшистые волокна оказывают возбуждающие влияние на ядра мозжечка и активируют зернистые клетки . В мозжечок афферентная информация поступает из:
Спинного мозга , от проприорецепторов мышц, сухожилий, суставов по вентральному и дорсальному спинно-мозжечковым путям. Второй источник - вестибулярные ядра . Третий - от коры больших полушарий поступает информация, которые содержат копии двигательных команд, которые кора посылает в спинной мозг для исполнения движений. Четвертый источник - ретикулярная формация из которой идет диффузная информация на нейроны коры мозжечка. Мозжечок также получает импульсы от зрительных, слуховых рецепторов, от верхних и нижних бугорков четверохолмия.
Эфферентные пути мозжечка начинаются от 4х его ядер - зубчатого, шаровидного, пробковидного и ядро Шатра. От ядер мозжечка импульс направляется к двигательным центрам - красное ядро, вестибулярное, ядра ретикулярной формации. А также от мозжечка эфферентные пути через вентролатеральный отдел зрительного бугра информация передается в двигательные и соматосенсорные зоны коры больших полушарий. Основными клетками, которые обеспечивают выходной сигнал из мозжечка - клетки Пуркинье - крупные тормозные нейроны. Все выходные сигналы носят тормозной характер. В коре мозжечка выделяют 5 типов клеток - клетки Пуркинье(очень развито дендритное дерево). Клеток Пуркинье - 15000000 в коре мозжечка, клетки Гольджи, корзинчатые, зернистые, звездчатые. Клетки вместе с их волокнами - кора мозжечка. Кора мозжечка составляет 10% от коры больших полушарий(по массе). А по площади кора мозжечка 75% коры больших полушарий - обусловлено многочисленными складками. Различают три слоя: поверхностный - молекулярный, средний- клеток Пуркинье, внутренний - зернистый.
В белом веществе находятся ядра мозжечка. К мозжечку идет информация по 2м типам волооко - по лазящим - клетки Пуркинье, Моховидным - клетки зерна. Зернистые клетки обладаю особенностью - их аксон уходит из зернистого в поверхностный слой, где он Т образно делится на параллельные волокна. Эти волокна от клеток зерен образуют возбуждающие синапсы на 4х клетках мозжечка. Они оказывают более слабое возбуждающие действие, нежели лазящие волокна на клетки Пуркинье. 4 этих типа клеток являются тормозными. Корзинчатые и звездчатые клетки тормозят клетки Пуркинье. Клетки Гольджи тормозят клетки зерна. В начале афферентные волокна возбуждают ядра мозжечка т.е. первый сигнал от ядер мозжечка будет возбуждающим, но позднее, когда будет возбуждаться клетка Пуркинье, она будет оказывать на ядра мозжечка уже тормозное действие. Вначале движения мозжечок усиливает двигательный сигнал.
Все наши движения - маятникообразные, во время движения появляется инерция. Когда мы стремимся достичь какой то цели рука «проходит» эту цель, дальше кора дает сигнал и все заново. Чтобы этого не было мозжечок вовремя включает и выключает мышцы антагонисты. В ходе влияния мозжечка достигается плавность. Клетки Пуркинье хранят информацию необходимую для координации движений. Импульс от стопы до коры доходит за 0,25 мс. Информация от проприорецепторов не дает реального состояния - она показывает скорость. Эта информация используется мозгом для планирования нового этапа движений. Происходит сложная работа для координации движений. Происходит планирование зрительного образа - кора на основе работы с мозжечком предугадывает что будет дальше.
Мозжечок - аппарат сравнения. Он получает информацию от проприорецепторов мышц и в нем хранятся команды для движения. В нем происходит анализ информации и команд. Мозжечок может внести коррекцию. В этом нам помогают обратные связи - от зрительных, слуховых анализаторов. Внести информацию можно только тогда, когда движения исполняются медленно. Быстры движения - бросок мяча в кольцо., на музыкальных инструментах. Высокоскоростные - баллистические движения. Речь - тоже баллистическое движение. Программа формируется при взаимодействия мозжечка, скорой больших полушарий в ходе обучения движения, а затем хранятся в мозжечке и кора при необходимости их совершения достает нужную информацию. Клетки Пуркинье обучаются. Когда они уже обучены - движения слажены.
При его поражении возникают различные симптоматики.
Удаление мозжечка. При поражении мозжечка - Стадия выпадения функции, стадия компенсации
- Атаксия - невозможность выполнить последовательность движений(пьяная походка - пошатываясь, широко расставляя ноги, что особенно сказывается на поворотах).
- Астазия - мышцы утрачивают способность к слитному тетаническому сокращению. Поэтому при попытке сокращения возникает дрожание. Мозжечковый тремор. В покое, когда человек не предпринимает попытку совершить движении, дрожания нет.
- Интенционный тремор - при попытке совершить движение возникает дрожание
- Дистания - нарушение тонуса мышц. Сначала атония, потом гипертония
- Астения - легкая утомляемость.
- Адиадохокинез - невозможность совершить противоположные движения - суппонация, пронация.
- Дисметрия - нарушение способности оценивать расстояния и появление промахивания.
- Асинергия - выражается в том, что движения перестают быть плавными, становятся дерганными, нарушается взаимосвязь
- Дезэквилибрация - нарушение равновесия.
Абазия - при нарушении тела в пространстве. Мозжечок контролирует и вегетативные реакции. При расстройствах мозжечка наблюдаются нарушение в сокращении сердца, изменения артериального давления, изменение тонусам мышц в кишечнике. Регуляция вегетативных функций осуществляется через ретикулярную формацию и гипоталамческую область.
Физиология базальных ганглиев.
К базальным ганглиям относят комплекс нейронных узлов серого вещества, которые располагаются в белом веществе больших полушарий головного мозга. Эти образования называют стриополитарной системой. Относится хвостатое ядро, скорлупа - вместе они образуют полосатое тело . Бледный шар на разрезе состоит из 2х сегментов - наружного и внутреннего. Наружный сегмент бледного шара имеет общее происхождение с полосатым телом. Внутренний сегмент развивается из серого вещества промежуточного мозга. Эти образования имеют тесную связь с субталамическими ядрами промежуточного мозга, с черной субстанцией среднего мозга, которая состоит из двух частей - вентральной части(сетчатой) и дорсальной(компактная).
Нейроны компактной части вырабатывают дофамин. А сетчатая часть черной субстанции по строению и функциям напоминает нейроны внутреннего сегмента бледного шара.
Черная субстанция образует связи с передним вентральным ядром зрительного бугра, бугорками четверохолмия, с ядрами моста и двухсторонние связи с полосатым телом. Эти образования получают афферентные сигналы и сами формируют эфферентные пути. Чувствительные пути к базальным ганглиям идут от коры больших полушарий и главный афферентный путь начинается от моторной и премоторной зоны коры.
Корковое поля 2,4,6,8. Эти пути идут к полосатому телу и бледному шару. Имеется определенная топография проекции мышц дорсальной части скорлупы представлены мышцы ног, рук, а в вентральной части - рта и лица. От сегментах бледного шара идут пути к зрительному бугру переднем вентральному и вентролатеральному ядрам, от которых информация будет возвращаться в кору.
Большое значение играют пути к базальным ядрам от зрительных бугров. Обеспечивают получение сенсорной информации. К базальным ядрам также через зрительный бугор передаются влияния от мозжечка. Также имеются чувствительные пути к полосатому телу от черной субстанции. Эфферентные пути представлены связями полосатого тела с бледными шарами, с черной субстанцией, ретикулярной формацией ствола мозга, от бледного шара идут пути к красному ядру, к субталамическим ядрам, к ядрам гипоталамуса и зрительных бугров. На подкорковом уровне сложные кольцевые взаимодействия.
Связи коры больших полушарий, зрительного бугра базальные ганглии и снова кора формируют два пути: прямой(обеспечивает облегчение прохождения импульсов) и непрямой(тормозной)
Непрямой путь. Оказывает тормозящее действие. Этот путь тормозной идет от полосатого тела к наружному сегменту бледного шара и полосатое тело тормозит наружный сегмент бледного шара. Наружный сегмент бледного шара тормозит Люисово тело, которое в норме оказывает возбуждающие действие на внутренний сегмент бледного шара. В этой цепочке есть два последовательных торможения.
Черная субстанция(вырабатывает дофамин) В полосатом теле есть 2 вида рецепторов Д1- возбуждающие, Д2 - тормозящие. Полосатое тело с черной субстанцией два тормозящих пути. Черная субстанция тормозит полосатое тело дофамином, а полосатое тело черную субстанцию ГАМК. Высокое содержание меди в черной субстанции, синем пятне ствола мозга. Возникновение стриополитарной системы было необходимо для совершения перемещения тело в пространстве - плаванье, ползанье, полет. Эта система образует связь с подкорковыми двигательными ядрами(красное ядро, покрышка среднего мозга, ядра ретикулярной формации, вестибулярные ядра) От этих образований - нисходящие пути в спинной мозг. Все это вместе образует экстрапирамидную систему.
Двигательная активность реализуется через пирамидную систему - нисходящие пути. Каждое полушарие связано с противоположной половиной тела. В спинном мозге с альфа моторными нейронами. Через пирамидную систему реализуются все наши желания. Она работает с мозжечком, экстрапирамидной системы и выстраивается несколько контуров - кора мозжечка, кора, экстрапирамидная система. Зарождение мысли возникает в коре. Для того, чтобы его совершить необходим план движения. Который включает в себя несколько компонентов. Они связываются в один образ. Для этого нужны программы. Программы быстрых движений - в мозжечке . Медленных - в базальных ганглиях. Кора выбирает необходимые программы. Она создает единственную общую программу, которая будет реализовано через спинальные пути. Чтобы сделать бросок мяча в кольцо нам нужно принять определенную позу, распределить тонус мышц - это все на подсознательном уровне - экстрапирамидная система. Когда все будет готово произойдет само движение. Стриополитарная система может обеспечивать стереотипные заученные движения - ходьба, плаванье, езда на велосипеде, но только когда они заучены. При выполнение движение стриополитарная система определяет масштаб движений - амплитуда движений. Масштаб определяется стриополитарной системой. Гипотония-пониженный тонус с гиперкинезом - повышенная двигательная активность.
Симптомы поражения базальных ганглиев
К чисту гиперкинезов(сопровождаются снижением тонуса мышц) относятчя
-Хорея - связана с дегеративными поражениями схвостатого ядра и проявляется в возникновении быстрых танцующих движений. Возникает богатая мимика, непрерывная игра пальцами рук, причмокивание, развивается в результате ревматического поражения. Все движения непроизвольные
-Атетоз - обусловлен поражением скорлупы и бледного шара и характеризуется медленными, извивающимися движениями - червеобразными движениями, которые начинаются с дистальных отделов конечностей и постепенно пермещаются на проксимальные.
-Баллизм - размашистые движения верхних и нижних конечностей
-Болезнь Гентингтона - утрата холинергических и ГАМК секретируещих нейронов полосатого тела. Это генетическое заболевание. Оно развивается в результате появление аномального гена в4ой хромосоме. Развивается от 14 до 50 лет, сопровождается с движениями, характерными для «Хорея» и одновременно развивается прогрессирующие слабоумие. Заболевание приводит к гибели через 15-20 лет.
Гиперкинез в сочетании с гипертонией - Болезнь Паркинсона(уменьшение выработки дофамина в нейронах компактной части черной субстанции. Черная субстанция оказывает тормозящее действие на полосатое тело. Таким образом снижается содержание дофамина в полосатом теле. Симптомы - снижение дофамина до 50 % от нормы. Одновременно снижается содержание и норадреналина в гипоталамусе.). Симптомы - мелкие движения пальцев рук, мимика, гипертония(повышается тонус мышц, в основном сгибателей. Поза - руки приведены к туловищу, колени согнуты, голова прижата. Дрожание в покое - Тренор , маскообразное лицо, замедленная речь). Симптом складного ножа -попытка согнуть руку в локтевом суставе - сначала большое сопротивление, а потом легко. Симптом зубчатого колеса - периодическая смена повышения и снижения тонуса.
Вводят препараты Эльдофа - могут проникать через гемоэнцефалический барьер и превращаются в дофамин. Помогают блокаторы, которые разрушает норажреналин и дофамин. Есть попытки вживления клеток, взятых у мертвых новорожденных из черной субстанции