BAZÁLNÍ GANGLIE: FUNKCE, ANATOMIE A PATOLOGIE - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Bazálních ganglií nebo bazálních ganglií jsou nalezeny mozkové jádra v telencephalon vyznačující se tím, že akumulace nervových neuronů. Nachází se na spodní části mozku, kde umožňuje připojení dolních a vyšších oblastí.

Bazální ganglie jsou tvořena různými jádry: jádro caudate, putamen, glóbus pallidus, lentikulární jádro, jádro akumebns, striatum, neo striatum, amygdala mozku a substantia nigra.

Bazální ganglie v oranžové barvě

Tyto neuronální struktury tvoří obvod jader, která jsou vzájemně propojena. Hlavní funkce, které vykonávají, se vztahují k iniciaci a integraci hnutí.

Bazální ganglie přijímají informace jak z mozkové kůry (výše), tak z mozkového kmene (níže). Podobně zpracovávají a promítají informace do obou mozkových struktur.

Různá jádra bazálních ganglií jsou katalogizována a roztříděna podle jejich anatomie, mechanismů působení a funkcí, které vykonávají.

Vlastnosti bazálních ganglií

Bazální ganglie. Zdroj: BruceBlaus (2014). "Lékařská galerie Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine. prostřednictvím Wikimedia Commons

Bazální ganglie jsou velké subkortikální nervové struktury, které tvoří obvod jader, které si nepřetržitě vyměňují informace.

Podobně tyto mozkové struktury, které se nacházejí na základně mozku, umožňují spojení spodních oblastí (mozkový kmen a mícha) s horními oblastmi (mozková kůra).

Anatomicky jsou bazální ganglie tvořeny hmotami šedé hmoty z telencefalonu, jejichž vlákna probíhají přímo do páteře a navazují na supraspinální motorické centrum.

Tyto struktury jsou spojeny s prováděním dobrovolných pohybů prováděných podvědomě subjektem. To znamená, že ty pohyby, které zapojují celé tělo do rutinních a každodenních úkolů.

Bazální ganglie jsou umístěny v oblasti známé jako striatum. Skládá se ze dvou oblastí šedé hmoty, které jsou odděleny svazkem vláken zvaným vnitřní kapsle.

Funkce

Bazální ganglie jsou tvořeny různými jádry, která tvoří řadu dobře definovaných buněk nebo sad neuronů. Každé jádro basalis souvisí s jinou funkcí.

Bazální ganglie obsahují jak smyslové neurony, tak i motorické neurony a neurony mezinárodní. Každá z nich plní řadu specifických funkcí a má specifickou anotomii a strukturu.

Bazální jádra odkazující na bazální ganglii jsou: jádro caudate, putamenové jádro, globus pallidus, lentikulární jádro, nucleus accumbens, corpus striatum, corpus neostriatum, tonsil corpus a substantia nigra.

Jádra, která jsou součástí bazálních ganglií, a jejich funkce jsou vysvětleny níže:

Kádové jádro

Jádrové jádro žluté barvy

Jádro kaudátu je oblast, která se nachází hluboko v mozkových hemisférách. Toto jádro se nepřímo podílí na modulaci pohybu. To znamená, že spojuje thalamická jádra s motorickou kůrou.

Je charakterizováno prezentováním tvaru C se třemi porcemi. První z nich tvoří hlavu jádra a je v kontaktu s laterálními komorami. Další dvě části jsou tělo a ocas caudátového jádra.

Má úzký funkční vztah s dalším základním jádrem, putamenovým jádrem. Podobně mozková struktura je široce inervována dopaminovými neurony, které mají svůj původ v oblasti ventrálního tagmentalu.

Když byla popsána existence jádra caudate, předpokládalo se, že tato oblast bazálních ganglií se podílela pouze na kontrole dobrovolného pohybu. Nedávno se však ukázalo, že jádro caudate je také zapojeno do procesů učení a paměti.

Putamenovo jádro

Putamen ve světle modré barvě

Jádro putamen je struktura, která je umístěna ve středu mozku. Konkrétně je to hned vedle jádra caudate.

Je to jedno ze tří hlavních jader bazálních jader mozku, která jsou hlavně zodpovědná za motorickou kontrolu těla. Je to nejvzdálenější část bazálních ganglií a zdá se, že hraje důležitou roli také v operativním kondicionování.

A konečně, nejnovější výzkum této mozkové struktury souvisí s rozvojem pocitů. Konkrétně se předpokládá, že putamenové jádro by mohlo zasahovat do vzhledu pocitů lásky a nenávisti.

Bledý balón

Bledý balón.

Spolu s jádrem caudate a putamen jádrem je glóbus pallidus třetí hlavní strukturou bazálních jader. Je zodpovědný za přenos informací promítaných jádrem putamenu a kaudátu směrem k thalamu.

Anatomicky se vyznačuje tím, že představuje úzkou stěnu klínu, která je nasměrována mediálně od čočkového jádra. Podobně je rozdělena na dvě části (vnitřní a vnější část) prostřednictvím mediální medulární laminy.

Čočkovité jádro

Čočkovité jádro.

Lentikulární jádro, také známé jako extraventikulární jádro striata, je struktura, která je umístěna pod jádrem caudate v oválném centru.

Tato struktura netvoří jádro samo o sobě, ale odkazuje na anatomickou oblast tvořenou spojením mezi jádrem globus pallidus a putamenovým jádrem.

Je to velké jádro, protože je asi pět centimetrů dlouhé. A jeho funkce zahrnují jak činnosti prováděné planetou pallidus, tak jádro putamen.

Nucleus accumbens

Jádro accumbens je skupina neuronů v mozku, která se nachází mezi jádrem caudate a přední částí putamenového jádra. Výsledkem je mozková struktura tvořená specifickými oblastmi dvou bazálních jader.

Je součástí ventrálního regionu striata a vykonává činnosti spojené s emočními procesy a rozvíjením pocitů.

Konkrétně, nucleus accumbens je připsána důležitá funkce potěšení, včetně aktivit, jako je experimentování se smíchem nebo odměňování. Rovněž se zdá, že se podílí na vývoji emocí, jako je strach, agrese, závislost nebo placebo efekt.

Pružné tělo

Pruhované tělo v červené barvě

Korpus nebo striatum je subkortikální součástí předního mozku. Tvoří hlavní informační cestu k bazálním gangliím, protože je spojena s důležitými oblastmi mozku.

Dorsální striatum je rozděleno částí bílé hmoty známé jako vnitřní kapsle, čímž tvoří dva sektory: jádro caudate a lentikulární jádro, které je zase tvořeno glóbem pallidus a putamenovým jádrem.

Striatum je tedy interpretováno jako struktura odkazující na bazální ganglii, která zahrnuje velké množství jader a oblastí.

Současné neurony střední ostnatosti, Deiterovy neurony, cholinergní interneurony, interneurony, které exprimují parvalbumin a catelcholaminy, a interneurony, které exprimují somatostatin a dopamin.

Neostriate tělo

Pruhované jádro (striatum)

Neostriated tělo je jméno dané mozkové struktuře, která zahrnuje caudate jádro a putamen jádro.

Jeho vlastnosti jsou založeny na atributech dvou bazálních ganglií. Stejně tak jsou funkce přiřazené tělu neostriatu definovány prostřednictvím činností prováděných jádrem caudate a putamen core.

Tělo mandlí

Mozková mandle.

Tělo mandlí, také známé jako komplex mandlí nebo amygdala mozku, je soubor jader neuronů, které jsou umístěny hluboko v dočasných lalocích.

Tato struktura je součástí limbického systému a provádí zásadní akce pro zpracování a uchovávání emocionálních reakcí. Podobně je to základní oblast systému odměňování mozku a souvisí se závislostí a alkoholismem.

V komplexu mandlí lze detekovat velké množství anatomických dělení. Nejdůležitější jsou bazolaterální skupina, jádro centromedialu a kortikální jádro.

Tato struktura umožňuje propojení hypotalamu, který promítá informace týkající se autonomního nervového systému, s retikulárními jádry, jádry trigeminálního nervu obličeje, ventrální tagmentální oblastí, lokusovým coerelem a laterodrosálním tagmentálním jádrem.

Poslední výzkum konečně ukazuje, že tělo mandlí je základní strukturou pro rozvoj emočního učení. Je zodpovědný za modulaci paměti a umožňuje rozvoj sociálního poznání.

Černá látka

Černá látka.

Konečně, velké oblasti substantia nigra jsou také vidět v bazálních gangliích. Substantia nigra je heterogenní částí středního mozku a důležitým prvkem systému bazálních ganglií.

Představuje kompaktní část, která obsahuje černé neurony díky neuromelaninovému pigmentu, který se s věkem zvyšuje. Stejně jako zesíťovaná část mnohem nižší hustoty.

Funkce této látky je složitá a zdá se, že úzce souvisí s učením, orientací, pohybem a okulomotionem.

Způsoby sdružování

Různá jádra, která jsou součástí bazálních ganglií, mají více spojení jak mezi nimi, tak s jinými strukturami v mozku. Výzkum bazálních ganglií však vytvořil dva hlavní typy asociačních cest pro tuto strukturu.

Konkrétně by tato oblast mozku představovala přímou asociační cestu a nepřímou asociační cestu. Každá z nich představuje jinou operaci a provádí různé činnosti.

Přímá cesta

Přímá cesta k bazálním gangliím je aktivována prostřednictvím dopaminových receptorů typu 1. Střední spinální neurony striata generují GABAergickou inhibici, která inhibuje thalamus.

Tímto způsobem je přímá cesta k bazálním gangliím vzrušující a stimuluje čelní kůru mozku. Když striatum obdrží dopaminergní projekce, aktivuje přímou cestu ke stimulaci motorické kůry a vyvolání pohybu.

Nepřímá trasa

Nepřímá trasa bazálních ganglií funguje naprosto v rozporu s přímou trasou. To je obvykle inhibováno dopaminergními projekcemi prostřednictvím dopaminových D2 receptorů. Když tedy svítí, inhibuje frontální kůru prostřednictvím GABAergických projekcí.

Související nemoci

Koronální řezy lidského mozku, které označují bazální ganglie. Modrá = striatum, zelená = bledá koule (vnější a vnitřní segmenty), žlutá = subthalamické jádro, červená = černá látka (pars reticulata a pars compacta). Pravá část je hlubší, blízko mozkového kmene. Zdroj: Andrew Gillies prostřednictvím Wikimedia Commons

Bazální ganglie plní důležité funkce v mozku. Změna anatomie a fungování těchto struktur je tedy obvykle spojena se výskytem patologií.

Ve skutečnosti bylo v současnosti zjištěno několik nemocí, které jsou etiologicky spojeny se stavem bazálních ganglií. Většina z nich jsou závažné a degenerativní patologie.

Mezi hlavní nemoci související s bazálními gangliemi patří: Parkinsonova nemoc, Huntingtonova nemoc, dětská mozková obrna a syndrom PAP.

Parkinsonova choroba

Parkinsonova choroba je degenerativní patologie charakterizovaná přítomností třesů, svalové ztuhlosti, obtížnosti rychlých a hladkých pohybů, stání nebo chůze.

Podobně, jak postupuje patologie, Parkinsonova nemoc obvykle způsobuje poruchy nálady, depresi, apatii, úzkost, ztrátu paměti, kognitivní poškození a demenci.

Obvykle se objevuje během stáří, i když existují případy časného nástupu. Toto onemocnění má svůj původ ve smrti buněk substantia nigra bazálních ganglií.

Neurony v této oblasti mozku se postupně zhoršují a umírají, což způsobuje postupnou ztrátu dopaminu a mozkového melaninu, což je skutečnost, která motivuje výskyt symptomů.

Huntingtonova nemoc

Huntingtonova nemoc je také degenerativní patologie. Je charakterizována progresivní ztrátou paměti a výskytem podivných a trhavých pohybů známých jako „chorea“.

Je to dědičné onemocnění, jehož etiologie zahrnuje smrt neuronů v jádru kaudátu. Obvykle začíná ve věku 30 let, i když může začít v kterémkoli věku.

V současné době neexistuje žádný lék na tuto nemoc, protože žádný zásah nedokázal odstranit poškození jádra caudate, které způsobuje patologii.

Mozková obrna

Mozková obrna způsobuje vážné motorické problémy, jako je spasticita, ochrnutí nebo dokonce mrtvice těla.

K spasticitě dochází, když jsou svaly těla napjaté, což brání přijetí normálních pohybů a držení těla.

Zdá se, že toto onemocnění souvisí s vytvářením poškození mozku během těhotenství. Příčiny mohou zahrnovat fetální infekci, toxiny prostředí nebo nedostatek kyslíku a poškození často ovlivňuje bazální ganglii, mezi jinými strukturami v mozku.

PAP syndrom

PAP syndrom je patologie charakterizovaná vývojem neobvyklého nedostatku motivace.

Vzhledem k významu jádra kaudátu pro rozvoj tohoto typu pocitů několik studií naznačuje, že etiologie poruchy souvisí se změnami ve fungování této oblasti mozku.

Reference

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. Kortikostriální projekce: od synpatických poruch k bazálním gangliím. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata substantia nigra: okno k výstupu bazálních ganglií. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
3. Helmut Wicht, "Basal Ganglia", Mind and Brain, 26, 2007, s. 2. 92-94.
4. Groenewegen HJ. Bazální ganglie a ovládání motoru. Neural Plasticity 2003; 10: 107-120.
5. Graybiel AM. Bazální ganglia: učení nových triků a milování. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Funkční anatomie thalamu a bazálních ganglií. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.