BASAL GANGLIA: FUNKTIONER, ANATOMI OCH PATOLOGIER - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

Den basala ganglierna eller basala ganglierna är hjärnkärnor inom telencephalon kännetecknas av att ansamlingar av nerv neuroner. Det är beläget vid hjärnans bas, där de tillåter anslutning av lägre och högre regioner.

De basala ganglierna består av olika kärnor: caudatkärnan, putamen, kloden pallidus, linsformad kärna, kärnans ackumulering, striatum, neo-striatum, hjärnamygdala och substantia nigra.

Basal ganglia i orange

Dessa neuronala strukturer bildar en kretskrets som är sammankopplade med varandra. De viktigaste funktionerna de utför är relaterade till initiering och integration av rörelsen.

Basalganglierna får information från både hjärnbarken (ovan) och hjärnstammen (nedan). På samma sätt bearbetar och projicerar de information till båda hjärnstrukturerna.

De olika kärnorna i basalganglierna katalogiseras och kategoriseras enligt deras anatomi, deras verkningsmekanismer och de funktioner de utför.

Basal ganglia-egenskaper

Basala ganglierna. Källa: BruceBlaus (2014). "Medicinskt galleri för Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine. via Wikimedia Commons

De basala ganglierna är stora subkortikala nervstrukturer som bildar en kärnkrets som kontinuerligt utbyter information.

På samma sätt tillåter dessa hjärnstrukturer som finns i hjärnans bas att förbinda de nedre regionerna (hjärnstammen och ryggmärgen), med de övre regionerna (hjärnbarken).

Anatomiskt består de basala ganglierna av massor av grått material från telencephalon, vars fibrer går direkt till ryggraden och länkar till den supraspinala motorcentrum.

Dessa strukturer är förknippade med utförandet av frivilliga rörelser som utförs omedvetet av ämnet. Det vill säga de rörelser som involverar hela kroppen i rutinmässiga och vardagliga uppgifter.

De basala ganglierna finns i ett område som kallas striatum. Den består av två regioner av grått material som är separerade av ett paket fibrer som kallas den inre kapseln.

Funktioner

De basala ganglierna består av olika kärnor som utgör en serie väldefinierade celler eller uppsättningar av neuroner. Varje kärna basalis är relaterad till en annan funktion.

De basala ganglierna innehåller både sensoriska nervceller såväl som motoriska neuroner och interna nervceller. Var och en av dem utför en serie specifika funktioner och har en specifik anotomi och struktur.

De basala kärnorna som avser basala ganglier är: caudatkärnan, putamen-kärnan, globus pallidus, linsformad kärna, nucleus accumbens, corpus striatum, corpus neostriatum, tonsil corpus och substantia nigra.

Kärnorna som ingår i basala ganglier och deras funktioner förklaras nedan:

Caudatkärna

Caudatkärnan i gult

Kaudatkärnan är ett område som är beläget djupt i hjärnhalven. Denna kärna deltar främst i rörelsemodulering på ett indirekt sätt. Det vill säga att ansluta de thalamiska kärnorna med motorcortex.

Det kännetecknas av att presentera en C-form med tre delar. Den första av dessa utgör huvudet på kärnan och är i kontakt med sidokammarna. De andra två delarna är kroppen och svansen i caudatkärnan.

Det har ett nära funktionellt förhållande till en annan basal kärna, putamen nucleus. På samma sätt är en hjärnstruktur inerverad i stor utsträckning av dopaminneuroner, som har sitt ursprung i det ventrale tagmentområdet.

När förekomsten av caudatkärnan beskrevs, antogs det att denna region i basala ganglia endast deltog i kontrollen av frivillig rörelse. Emellertid har det nyligen visats att caudatkärnan också är involverad i inlärnings- och minnesprocesser.

Putamen-kärnan

Putamen i ljusblått

Kärnan putamen är en struktur som ligger i hjärnans centrum. Specifikt är det precis bredvid caudatkärnan.

Det är en av de tre huvudkärnorna i hjärnans baskärnor, som huvudsakligen ansvarar för motorisk kontroll av kroppen. Det är den yttersta delen av basala ganglia och verkar också spela en viktig roll i operantkonditionering.

Slutligen relaterar den senaste forskningen om denna hjärnstruktur till utvecklingen av känslor. Specifikt är det postulerat att putamen-kärnan kan ingripa i uppkomsten av känslor av kärlek och hat.

Blek ballong

Blek ballong.

Tillsammans med caudatkärnan och putamenkärnan är jordklotet pallidus den tredje huvudstrukturen i baskärnorna. Det ansvarar för att överföra den information som projiceras av putamen och caudate kärnor till thalamus.

Anatomiskt kännetecknas det av att presentera en smal vägg i kilen, som är riktad medialt från den linsformiga kärnan. Likaså är det uppdelat i två delar (inre och yttre del) genom en medial medullär lamina.

Linsformad kärna

Linsformad kärna.

Den linsformiga kärnan, även känd som den extraventikulära kärnan i striatum, är en struktur som ligger under caudatkärnan, i det ovala mitten.

Denna struktur bildar inte en kärna i sig, men avser den anatomiska regionen som bildas av föreningen mellan globus pallidus och putamen-kärnan.

Det är en stor kärna, eftersom den är cirka fem centimeter lång. Och dess funktioner inkluderar både aktiviteter som utförs av jordklotet pallidus och nucleus putamen.

Nucleus accumbens

The nucleus accumbens är en grupp neuroner i hjärnan som ligger mellan caudatkärnan och den främre delen av putamen-kärnan. Således resulterar en hjärnstruktur som bildas av specifika regioner i de två baskärnorna.

Det är en del av striatumets ventralregion och utför aktiviteter relaterade till känslomässiga processer och utarbetande av känslor.

Specifikt tillskrivs nucleus accumbens en viktig funktion av nöje, inklusive aktiviteter som skratt eller belöningsexperiment. På samma sätt verkar det också vara involverat i utvecklingen av känslor som rädsla, aggression, beroende eller placeboeffekten.

Striated kropp

Striated kropp i rött

Korpus eller striatum är en subkortisk del av förhjärnan. Det utgör den viktigaste informationsvägen till basala ganglia, eftersom den är ansluten till viktiga regioner i hjärnan.

Dorsal striatum är uppdelat av en sektion av vitmaterial känd som den inre kapseln och bildar således två sektorer: caudatkärnan och den linsformade kärnan, som i sin tur består av jordklotet pallidus och putamenkärnan.

Således tolkas striatum som en struktur som hänvisar till basala ganglia som omfattar en stor variation av kärnor och regioner.

Presenterar medelstora spiny neuroner, Deiterneuroner, kolinergiska internuroner, internuroner som uttrycker parvalbumin och katelkolaminer och internuroner som uttrycker somatostatin och dopamin.

Neostriat kropp

Striated nucleus (striatum)

Den neostrierade kroppen är namnet som ges till hjärnstrukturen som inkluderar caudatkärnan och putamenkärnan.

Dess egenskaper är baserade på attributen för de två basala ganglierna. På samma sätt definieras de funktioner som tillskrivs den nostrierade kroppen genom de aktiviteter som utförs av caudatkärnan och putamenkärnan.

Tonsil kropp

Hjärnvatten.

Mandelkroppen, även känd som tonsilkomplexet eller hjärnamygdala, är en uppsättning kärnor av neuroner som är belägna djupt i de temporala loberna.

Denna struktur är en del av det limbiska systemet och utför viktiga åtgärder för bearbetning och lagring av emotionella reaktioner. På samma sätt är det en grundregion i hjärnans belöningssystem och är relaterad till missbruk och alkoholism.

Inom tonsilkomplexet kan ett stort antal anatomiska uppdelningar detekteras. Den basolaterala gruppen, den centromediala kärnan och den kortikala kärnan är de viktigaste.

Denna struktur gör det möjligt att ansluta hypothalamus, som projicerar information angående det autonoma nervsystemet, med retikulära kärnor, kärnorna i ansikts trigeminal nerven, det ventrale tagmentalområdet, locus coerelus och den laterodrosala tagmentala nerven.

Slutligen visar den senaste forskningen att mandelkroppen är en grundstruktur för utveckling av emotionellt lärande. Det är ansvarigt för att modulera minnet och tillåter utveckling av social kognition.

Svart substans

Black-substans.

Slutligen ses också stora regioner av substantia nigra i basala ganglier. Substantia nigra är en heterogen del av mellanhjärnan och ett viktigt element i basala ganglia-system.

Den presenterar en kompakt del som innehåller svarta nervceller på grund av neuromelaninpigmentet, som ökar med åldern. Förutom en tvärbunden del med mycket lägre densitet.

Denna substans funktion är komplex och verkar vara nära besläktad med inlärning, orientering, rörelse och oculomotion.

Föreningssätt

De olika kärnorna som ingår i basala ganglier har flera anslutningar både mellan dem och med andra strukturer i hjärnan. Emellertid har forskning om basala ganglier etablerat två huvudtyper av föreningsvägar för denna struktur.

Specifikt skulle denna region i hjärnan presentera en direkt associeringsväg och en indirekt associeringsväg. Var och en av dem presenterar en annan operation och utför olika aktiviteter.

Direkt sätt

Den direkta vägen till de basala ganglierna aktiveras genom dopaminreceptorer av typ 1. Median-spinösa nervceller från striatum genererar en GABAergic hämning, som hämmar thalamus.

På detta sätt är den direkta vägen till basala ganglia spännande och stimulerar hjärnans främre cortex. När striatum får dopaminerga utskott aktiverar den den direkta vägen för att stimulera motorcortex och producera rörelse.

Indirekt rutt

Den indirekta vägen för basal ganglia fungerar helt i motsats till den för den direkta rutten. Detta hämmas vanligtvis av dopaminerga projektioner genom dopamin D2-receptorer. Således, när den är tänd, hämmar den frontala cortex genom GABAergiska utsprång.

Relaterade sjukdomar

Koronala delar av den mänskliga hjärnan som markerar basala ganglia. Blå = striatum, grön = blek jordglob (yttre och inre segment), gul = subthalamisk kärna, röd = svart substans (pars reticulata och pars compacta). Det högra avsnittet är djupare, nära hjärnstammen Källa: Andrew Gillies via Wikimedia Commons

De basala ganglierna utför viktiga funktioner i hjärnan. Således förändras förändringen av både anatomi och funktionen hos dessa strukturer vanligtvis med utseendet på patologier.

Faktum är att för närvarande har flera sjukdomar upptäckts som är etiologiskt relaterade till tillståndet i basala ganglier. De flesta av dem är allvarliga och degenerativa patologier.

De viktigaste sjukdomarna som är relaterade till basal ganglier är: Parkinsons sjukdom, Huntingtons sjukdom, cerebral pares och PAP-syndrom.

Parkinsons sjukdom

Parkinsons sjukdom är en degenerativ patologi som kännetecknas av presentation av skakningar, muskelstivhet, svårigheter att göra snabba och smidiga rörelser, stå eller gå.

På samma sätt, när patologin utvecklas, orsakar Parkinsons sjukdom vanligtvis humörstörningar, depression, apati, ångest, minnesförlust, kognitiv försämring och demens.

Det förekommer vanligtvis under ålderdom, även om det finns fall av tidig debut. Denna sjukdom har sitt ursprung i döden av cellerna i substantia nigra i basal ganglia.

Neuronerna i detta hjärnregion försämras gradvis och dör, vilket orsakar en gradvis förlust av dopamin och hjärnmelanin, ett faktum som motiverar uppkomsten av symtom.

Huntingtons sjukdom

Huntingtons sjukdom är också en degenerativ patologi. Det kännetecknas av progressiv minnesförlust och utseendet på konstiga och ryckiga rörelser som kallas "chorea".

Det är en ärftlig sjukdom vars etiologi involverar döden av neuroner i caudatkärnan. Det börjar vanligtvis vid 30 års ålder, även om det kan börja i alla åldrar.

För närvarande finns det inget botemedel mot denna sjukdom, eftersom ingen intervention har lyckats utrota försämringen av caudatkärnan som orsakar patologin.

Cerebral pares

Cerebral pares orsakar allvarliga motoriska problem, såsom spasticitet, förlamning eller till och med stroke i kroppen.

Spasticitet uppstår när kroppens muskler är spända konstant, vilket förhindrar antagande av normala rörelser och hållning.

Denna sjukdom verkar vara relaterad till genereringen av hjärnskador under graviditeten. Orsakerna kan inkludera fosterinfektion, miljögifter eller syrebrist, och skador påverkar ofta basala ganglier, bland andra strukturer i hjärnan.

PAP-syndrom

PAP-syndrom är en patologi som kännetecknas av utvecklingen av en ovanlig brist på motivation.

På grund av vikten av caudatkärnan i utvecklingen av denna typ av känslor tyder flera studier på att störningens etiologi är relaterat till förändringar i hjärnregionens funktion.

referenser

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. Den corticostriatal projicering: från synpatiskt till basal ganglia störningar. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata av substantia nigra: ett fönster mot basal ganglia-utgång. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
3. Helmut Wicht, "Basal Ganglia", Mind and Brain, 26, 2007, pp. 92-94.
4. Groenewegen HJ. Basala ganglier och motorstyrning. Neural Plasticity 2003; 10: 107-120.
5. Graybiel AM. Basala ganglia: lära sig nya trick och älska det. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Funktionell anatomi av thalamus och basal ganglia. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.