Терминология
Что понимается под терминами "сеть режима по умочанию", "сеть значимости" и центральная исполнительная сеть"?
"Сеть значимости" (SN) - крупномасштабная функциональная сеть нейронов головного мозга, действующая как "переключатель внимания" , постоянно отслеживающий поток информации, фильтрующий ее значимость информации. В частности, она определяет какие "внутренние мысли" или внешние стимулы требуют немедленного ответа, переключая фокус между "дефолт - системой" ( "сеть режима по умолчанию"), отвечающей за "отдых", процессы , связанные с самостоятельной рефлексией и "центральной исполнительной сетью" . предназначенной для активного решения задач.
Полосатое тело
Части
Какие части выделяют в полосатом теле и как они соотносятся с его структурой?
Полосатое тело (sriatum) млекопитающих "обрабатывает" функционально разные схемы ("сети", "цепи" ) нейронов разных регионов мозга. Дорсальные отделы включает большую часть хвостатого ядра и скорлупы, тогда как вентральная часть полосатого тела - самую вентральную часть хвостатого ядра (caudatum) и скорлупы (putamen) и часть обонятельного бугорка.
Проекции
Проекции каких нейронов входят в полосатое тело?
Полосатое тело считается основными «воротами» для входа глутаматергических проекций коры и зрительного бугра в базальные ганглии, а также дофаминергических проекций на входе от "сети значимости" (SN) и вентральной покрышки (VTA) и иннервации серотонинергических нейронов.
Какие тракты выделяют в базальных ганглиях?
В полосатом теле были идентифицированы два основных типа средних "колючих" нейронов, которые участвуют в двух классически трактов в базальных ганглиях, «прямой путь» и «косвенный путь». Важно отметить, что они не являются полностью независимыми и взаимосвязаны на нескольких уровнях. «Прямой путь» включает в себя гамкергические средние "колючие" нейроны, которые экспрессируют рецепторы P и дофамина D1. Эти нейроны посылают проекции на GPi и SNr и синапсы на гамкергические проекционные нейроны в обоих выходных ядрах. Таким образом, в довольно упрощенной схеме они препятствуют выходу гамкергических проекций из базальных ганглиев и, как следствие этого, ослабляют активность таламуса.
Какие нейроны формируют "косвенный тракт"?
«Косвенный путь» включает в себя гамкергические средние "колючие" нейроны, которые экспрессируют энкефалин и имеют рецепторы дофамина D2. Эти нейроны контактируют с гамкергическими клетками GPe, которые проецируются в STN. Глутаматергические нейроны в проекциях STN отправляют свои проекции для GPi и SN. Когда средние "колючие" нейроны полосатого тела активируются глутаматергическими входами, они ингибируют GP, таким образом, обезвреживая глутаматергические нейроны STN. Усиленный возбуждающий сигнал к гамкергическим нейронам в GPi и SNr вызывает торможение таламуса.
К каким структурам мозга ведет гиперектальный тракт?
Совсем недавно был описан третий путь базальных ганглиев, называемый «гиперректальным путем». Этот путь полностью избегает полосатого тела и состоит из серии связей между моторной корой, STN и GPi. Цель этого пути состоит в том, чтобы запретить уже начатые действия ( Aron and Poldrack, 2006 ). Исследования на животных и исследования изображений мозга показывают, что нарушение этого пути играет роль в импульсивном поведении.
Нейроны
Какие нейроны расположены в полосатом теле?
Полосатое тело содержит различные с точки зрения нейрохимии типы клеток, наиболее распространенными из которых являются "средние проекционные нейроны" (medium spiny projection neurons) . У человека эти нейроны составляют 75% клеток полосатого тела, тогда как у грызунов этот процент выше (95%). Эти нейроны содержат гамма-аминомасляную кислоту ( GABA) , а также субстанцию P и энкефалин в относительно равных пропорциях, причем проекции здесь в основном и почти исключительно предназначены для SNr / GPi и GPe соответственно. Остальные нейроны представляют собой несколько типов "интернейронов" ( aspiny interneurons) , включая популяции холинергических, гамкергических, или содержащих диафразу NADPH и нейропептид Y.
Хвостатое тело и скорлупа
В чем заключаются особенности структуры хвостатого тела и скорлупы?
Caudatum и putamen представляют собой еще один вариант структурной гетерогенности: который была продемонстрирована с помощью иммуногистохимических маркеров. Эти анатомически пестрые отделы, обозначаются как стриосомы (пятна , striosomes ) и "экстрастриосомальная матрица", однако, наличие этих структур менее очевидно в вентральной части полосатого тела у приматов. Эти структуры отличаются друг от друга, включая содержание нейротрансмиттеров, пептидов и рецепторов, организацию нейронов, график развития, Кроме того, сами "пятна" и "матрица" в свою очередь, являются неоднородными, так, например, пятна имеют "ободок" и "сердевину" (belt and core), а матрица, содержит матрисомы, которые являются областями фокальных афферентов и эфферентов.
Как устроены" средние колючие" нейроны хвостатого тела и скорлупы?
Большинство средних "колючих" нейронов имеют свои локальные по организации аксоны и дендритные "деревья", расположенные в матрице или стриосомах, следуя строго раздельным границам ( линиям). Однако, по крайней мере, у приматов имеются также такие средние "колючие" нейроны, которые не соблюдают границ и имеют дендриты, пересекающие эти структуры. Наконец, ультраструктурный анализ показал, что в полосатом теле человека матрица и стриозомы имеют заметные различия в частоте различных типов синапсов.
Как меняются размеры хвостатого ядра при расстройтсвах обсессивно-компульсивного спектра?
У больных с навязчивыми состояниями магнитно-резонансная томография и даже компьютерная томография может выявить уменьшенные по сравнению с нормой размеры хвостатого ядра.
Прилежащее ядро
Где находится "прилежащее ядро" и в чем особенност его структуры?
Вентральный стриатум включает в себя nucleus accumbens, вентральные части caudatum и putamen, и части обонятельного бугорка. Ядро accumbens разделено на периферически расположенную оболочку, окружающую центральную сердцевину, каждая из которых имеет разные типы клеток, соединения, синаптическую организацию и распределение рецепторов. Сердцевина ядра accumbens похоже на caudatum и putamen, в то время как оболочка имеет более разнообразное нейрохимическое строение, а также более разнообразные варианты соединений с другими структурами.
Какие маркеры позволяют дифференцировать ядро и оболочку прилежащего ядра?
У приматов и грызунов оболочку и сердцевину можно отличить несколькими маркерами. Например, локализация кальбиндина и дофамина более плотная в ядре и разрежена в оболочке, тогда как локализация калретинина противоположна по своему характеру. Цитологически сердцевина и боковая оболочка содержат "колючие" нейроны среднего размера, которые меньше и несколько менее "колючие", чем те, которые встречаются на дорсальной части полосатого теле, в то время как медиальная оболочка содержит небольшие редко расположенные "колючие" нейроны. Как и дорсальный стриатум, ядро accumbens получает подавляющее большинство синапсов из коры. Дофаминергическая иннервация к ядру accumbens заканчивается гетерогенно с самым плотным представлением в медиальной оболочке.
Бледный шар
Какие части выделяют в бледном шаре?
Бледный шр (Globus pallidus - GP) состоит из внешних (GPe) и внутренних (GPi) сегментов, а также менее определенной ростральной территории, известной как вентральный паллидум, который лежит ниже передней комиссуры. GPe участвует во внутренней коммуникации между ядрами базальных ганглиев, а GPi считается одной из основных ингибирующих областей выходов из базальных ганглиев.
Какие нейроны расположены в бледном шаре?
Проекционные нейроны в обоих сегментах бледного шара представляют собой гамкергические, "аспинные" нейроны, которые составляют около 99% нейронов.У приматов проекции нейронов GPe ко - локализуются с энкефалином (и возвращаются к полосатому телу ) или parvalbumin (и проецируются в GPi, SNr и STN) . Гамкергические нейроны в проекциях GPi направляются к нескольким таламическим ядрам, стволу мозга и в спинной мозг.
Субталамическое ядро
Какие нейроны находятся в субталамическом ядре?
Субталамическое ядро (STN) является топографически организованным, однородным ядром, состоящим из глутаматергических проекционных нейронов и небольшим процентом (7%) гамкергических интернейронов .
Нейроны каких структур мозга посылают свои проекции в субталамическое ядро?
Это ядро непосредственно взаимосвязано с большинством других компонентов базальных ганглиев, за исключением стриатума. STN получает возбуждающие проекции от таламуса, ядер педанкулопонта (PPN) , а у приматов, в отличие от других видов, только изредка от корковой связи. STN также получает холинергические, дофаминергические и гамкергические проекции от PPN . У приматов STN-проекции предназначены для SN-компактной части , SN ретикулярной части , PPN и обоих сегментов GP.
Черная субстанция
Какие части выделяют в черной субстанции?
Черную субстанция ( Substia nigrа) можно разделить на компактную часть (pars compacta - SNc) и ретикулярную часть (pars reticulata - SNr).
Нейроны какого трансмиттера составляют основу черной субстанции?
SNc и VTA содержат преимущественно, если не исключительно, дофаминовые нейроны. SNc можно подразделить на дорсальный уровень и вентральный уровень после цитоархитектонических и хемоархитектонических исследований. Дорсальный уровень включает редко распределенные клетки самой дорзальной части SNc, пигментационное парабрахиальное ядро (parabrachialis pigmentosus) и VTA. Здесь нейроны ориентированы длинной осью клетки и дендритами, проходящими параллельно ядру. Вентральный уровень содержит нейроны, которые имеют один или несколько дендритов, проходящих в SNr вместе со столбцами дофаминергических клеток, которые в пальцеобразной форме проходят в SNr . Дофаминовые клетки дорзального уровня содержат калбиндин, тогда как клетки вентрального уровня лишены кальвиндина. Другая классическая номенклатура по хемоархитектоническим критериям делит мезенцефалические дофаминергические популяции на три группы (A8, A9 и A10), что примерно соответствует ядру parabrachialis pigmentosus, SNc и VTA соответственно. Активность дофаминергических клеток имеет сложную модуляцию.
С какими трансмитерами и структурами мозга связаны дофаминовые нейроны черной субстванции?
Большинство синапсов на дофаминовых нейронах являются гамкергическими (ингибирующими) и происходят от нейронов в полосатом теле и GP. Возбуждающие глутаматергические и / или холинергические афференты направляются из нейронов в PPN, STN, ячеистой оболочке полосатого тела и редко из префронтальной коры (у приматов). Различные экспериментальные манипуляции показали роль GP и STN в регуляции выделения соматодендритного дофамина в SN при нормальных и экспериментальных условиях. Структура SNr перфорируется столбцами дофаминовых клеток и нисходящими дендритами из нейронов вентрального уровня SNc. . SNr является источником так называемого «ультракороткого пути», в котором дофамин, высвобождаемый из дендритов в SNr, повышает скорость вспышек гамкергических проекционных нейронов. Возбуждающее действие дофамина на гамкергические нейроны опосредуется механизмом D 1,5 рецепторов.
Вчем заключаются особенности модуляции дофаминовых нейронов?
Дофаминергические -нейроны изучались более пятидесяти лет , а группы дофаминовых клеток организованы по названию (нигростриальный, мезолимбический и мезокортикальный) или номерам (от A8 до A16). SNc и VTA составляют два основных источника дофаминовых нейронов в базальных ганглиях. Они участвуют в модуляции нейротрансмиссии в базальных ганглиях через их проекции на стриатум (нитро-полосатый путь) и в меньшей степени на GP и STN . Эти дофаминергические клеточные массы также являются основным продуктом базальных ганглиев, достигающих различных областей мозга, включая несколько областей коры, таламус и миндалину. Кроме того, модуляция дофамина не ограничивается синапсом, но может диффундировать для связывания с различными дофаминергическими рецепторами вне синаптической щели, таким образом модифицируя активность клеток, которые обладают этими рецепторами. Выделение дендритного дофамина происходит из дендритов, которые взаимосвязаны внутри SNr и обеспечивают возбуждение соседних гамкергических нейронов. Хотя большинство дофаминергических нейронов в базальных ганглиях расположены в SN и VTA, в стриатуме выявлен еще один источник дофамина, где дофаминергические нейроны присутствуют у приматов и человека. Эти дофаминергические нейроны полосатого тела экспрессируют транспортер дофамина и большинство ко - локализующих маркеров гамма-аминомасляной кислоты .
Можно ли увеличить число дофаминовых нейронов в черной субстанции?
Исследователи показали, что число дофаминовых нейронов можно увеличить в процессе экспериментальной манипуляции. Иными словами, эти нейроны могут быть созданы «de novo» во взрослом мозге, а фенотип дофамина может быть выражен в существующих нейронах . В любом случае увеличение числа нейронов, выделяющих дофамин, может использовать в качестве компенсаторного источника дофамина, например, тогда, когда нигростриальная дофаминергическая система скомпрометирована при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона.
Какая топографическая организация дофаминергических связей в базальных ганглиях?
Существует топографическая организация для дофаминергических связей, в которой проекции из наиболее дорсальных областей хвостатного ядра и скорлупы связаны с вентральными клеточными элементами мезенцефалических дофаминергических групп и наоборот. Нейроны на разных уровнях SNc имеют конкретные цели. Дорсальный уровень и медиальная часть проекций вентрального уровня к вентромедиальному стриатуму, который включает в себя nucleus accumbens, части обонятельного бугорка и вентральные части хвостатного ядра и putamen. Остальная часть вентрального уровня выступает в центральные ассоциативные области полосатого тела, а столбцы дофаминергических клеток, простираются в проектции SNr до дорсолатеральной сенсомоторной зоны.
Гиппокамп и префронтальная кора в психоневрологии
Почему гиппокамп и дорсолатеральная префронтальная кора являются перспективным маркерами состояния цепей нейронов при нейропсихиатрических расстройствах?
Гиппокамп может быть перспективным прогностическим биомаркером нейроциркуляции импульсов из-за его роли в обучении и памяти, а также из-за часто наблюдаемого уменьшения его объема при разных нейропсихиатрических расстройствах . Другие потенциальные маркеры нейроциркуляции, такие как объем дорсолатеральной префронтальной коры, объем передней поясной извилины , а также целостность и объем белого вещества связаны с уровнями когнитивной функции (Zarp Petersen, J., et.al., 2022) и успешностью лечения расстройств настроения (Seeberg, I., et.al., 2018). В частности, считается, что патология гиппокампа и уменьшение его объема лежат в основе вербального обучения и дефицита памяти, которые оказывают прямое неблагоприятное воздействие на их профессиональную деятельность и прогноз заболевания (Sankar, A., et.al., 2023).
Изменения объема гиппокампа как маркер диагностики и эффективности терапии психических расстройств
О чем говорит ассиметрия объема гиппокампа?
Здоровый мозг обычно демонстрирует правостороннюю (лево < право) асимметрию гиппокампа, которая считается маркером здоровья или резерва мозга (Cavedo, E., et.al., 2012).
Как меняется объем гиппокампа при болезни Альцгеймера?
У пациентов с лёгкими когнитивными нарушениями наблюдается незначительная полушарная асимметрия гиппокампа, в то время как у пациентов с диабетом 2 типа или болезнью Альцгеймера наблюдается противоположная картина асимметрии, особенно у тех, у кого две (по сравнению с одной или нулем) копии аллеля аполипопротеина E (ApoE) ɛ4 - хорошо известного генотипа риска болезни Альцгеймера (Yue, L., et.al.,2018). Потеря межполушарной асимметрии гиппокампа стала ключевым фактором снижения когнитивных способностей и предполагаемым биомаркером при различных неврологических и нейропсихиатрических состояниях, включая диабет 2 типа, носительство аллеля ApoE ɛ4, а также при биполярного расстройства и большого депрессивного расстройства (Mathias, S., et.al., 2016).
При каких психоневрологических расстройствах уменьшается объем гиппокампа?
Уменьшение объёма гиппокампа, свидетельствует о снижении нейропластичности и нейрогенеза и играет центральную роль в нарушениях вербальной памяти, наблюдаемых не только при расстройствах настроения, но и при таких состояниях, как лёгкие когнитивные нарушения и болезнь Альцгеймера (Ott, C. 2019).
Как меняется объем гиппокампа на фоне терапии литием?
Увеличение объёма гиппокампа может быть значимым индикатором ответа на различные методы лечения, направленные на когнитивные функции, включая эритропоэтин и литий при расстройствах настроения (Miskowiak, K., et.al., 2015).
Изменение объема гиппокампа и левой дорсолатеральной префронтальной области как маркер течения нейропсихиатрических расстройств
Изменение объема каких структур мозга связаны с повышенным риском госпитализации больных с биполярным аффективным расстройством?
Больший объём правого гиппокампа связан со снижением риска госпитализации пациентов с биполярным аффективным расстройством, тогда как больший объём двусторонней дорсолатеральной префронтальной коры, напротив, связан с повышенным риском госпитализации (Miskowiak, Kamilla W., et al., 2025).
Асимметрия гиппокампа является контурным маркером «резерва мозга», который может быть затронут при нескольких нейропсихиатрических расстройствах
Больший объем левой дорсолатеральной префронтальной коры отражает аномалии в синаптической обрезке во время развития нервной системы
Асимметрии гиппокампа представляет мобой структурный коррелят связи между нарушением вербальной памяти и будущим риском госпитализации
Дорсолатеральная кора при биполярном аффективном расстройстве
Можно ли считать увеличение объема левой дорсолатеральной коры маркером негативного течения биполярного аффективного расстройства?
Связь между большим объемом дорсолатеральной префронтальной коры и риском госпитализаций может на первый взгляд показаться нелогичной. Однако, эта связь может указывать на участие компенсаторных механизмов когнитивного контроля в прогрессировании заболевания. В то время как во многих исследованиях расстройств настроения сообщалось об истончении коры или уменьшении объема этого региона мозга, некоторые авторы выявили увеличенную толщину коры у пациентов в ремиссии биполярного расстройства, имевших когнитивные нарушения, по сравнению с теми, у кого не было когнитивного дефицита. Возможно, больший объем левой дорсолатеральной префронтальной коры отражает аномалии в синаптической обрезке во время нейроразвития, что приводит к меньшей утонченности цепей нейронов. Например, известны дисфункциональные механизмы синаптической обрезки при психозах, таких как шизофрения, которые имеют общие нарушения развития мозга с расстройствами настроения, включая как избыточную, так и недостаточную пластичность префронтальной коры (Vinogradov, S., et.al., 2023).
Миндалевидное тело при панических атаках
Как можно себе представить "анатомию страха"?
Сенсорный вход условного раздражителя проходит через передний таламус в латеральное ядро миндалины и затем возбуждение направляется в центральное ядро миндалины. Последнее выступает в качестве центральной точки для распространения информации, которая затем координирует вегетативные и поведенческие реакции. Эфферентые волокна центрального ядра миндалины имеют множество мишеней: парабрахиальное ядро, вызывающее учащение частоты дыхания; боковое ядро гипоталамуса, активирующее симпатическую нервную систему и вызывающее вегетативное возбуждение и симпатические разряды; locus ceruleus, что приводит к увеличению высвобождения норэпинефрина и способствует повышению артериального давления, учащение частоты сердечных сокращений и реакциям "поведенческого страха" и паравентрикулярное ядро гипоталамуса, вызывающее увеличение высвобождения адренокортикоидов. Проекции от центрального ядра миндалины к серому региону, окружающему акведук отвечают за дополнительные поведенческие реакции, включая защитное поведение и постуральную акинезию, что может быть эквивалентом фобического избегания у животных. Вегетативные, нейроэндокринные и поведенческие реакции, возникающие во время панических атак, очень похожи на симптомы, возникающие у животных в результате активности в этих областях мозга во время реакции страха , возникающей в ответ на условные раздражители.
Почему миндалевидное тело играет центральную роль в патогенезе панических атак?
Между амигдалой и сенсорным таламусом, префронтальной корой, островком и первичной соматосенсорной корой наблюдаются важные взаимосвязи. Миндалина получает прямой сенсорный вклад от структур ствола мозга и сенсорного таламуса, что позволяет человеку быстро реагировать на потенциально угрожающие стимулы, но миндалина также получает афферентацию из областей коры головного мозга, участвующих в обработке и оценке сенсорной информации. Справедливо предположение, что нейрокогнитивный дефицит в этих корковых процессинговых путях может привести к ошибочной интерпретации сенсорной информации ("телесных сигналов"), которая, как известно, является отличительной чертой панического расстройства, что приводит к неадекватной активации «сети страха» через ошибочный возбуждающий вход в миндалину. Относительно роли миндалины в генезе панических атак , представляется разумным предположить, что может возникнуть дефицит в этом "реле" и окажется нарушенной координация сенсорной информации «вверх по течению» (кортикальной) и «вниз по течению» (головной мозг).
Мозжечок
История
Тенториум был когда-то магической линией мозга. Супратенториальные регионы управляли «высшими корковыми функциями», тогда как смиренный субтенториальный мозжечок реализовал «более низкие» функции, не связанные с процессом познания. Недавние данные иллюстрируют возможную ложность этой дихотомии и привели к тому, что растущая группа нейробиологов переосмысливает мозжечок в качестве ключевого игрока в высших когнитивных функциях.
Мозжечок в эволюции
Одна линия доказательств значимости мозжечка в познании возникает из положений эволюционной нейробиологии. Две области человеческого мозга значительно больше (примерно на 1/3), чем у других высших приматов, у которых нет способностей сложного языка, формирования абстрактного понятия высокого уровня, создания произведений искусств в различных формах и сложных социальных конструкций. Один регион - префронтальная кора, другой не всегда предсказан большинством исследователей - мозжечок, причем, эти два региона работают совместно, чтобы решать множество «более высоких познавательных» задач, выполняемых мозгом.
Мозжечок и когнитивные функции
Анатомическая поддержка «когнитивной теории мозжечка» была представлена группой исследований , в процессе , так называемой трассировки . Одна из групп исследователей применяла ретроградное и антероградное трактовое картирование с вирусами герпеса и бешенства более десяти лет. В изящной серии исследований они продемонстрировали двухстороннюю связь между несколькими регионами коры ( поля 46, 12, 9 и 40, т.е. включая лобную и теменную кору) и мозжечок, связанный через мост и таламус. Эти исследования дают доказательства того, что мозжечок участвует в нейронных цепях, которые выполняют более высокие когнитивные функции , опосредованные гетеромальными ассоциативными связями. Мозжечок связан со многими областями коры головного мозга кортико-мозжечковой таламо-кортикальной цепью (CCTCC).
Какие когнитивные процессы контролирует мозжечок?
in vivo нейровизуализация (neuroimaging), продемонстрировала, что мозжечок играет значительную роль в процессах познания. Было показано, что мозжечок активируется при множестве когнитивных процессов , даже когда двигательная активность хорошо контролируется, включая распознавание лица, атрибуцию эмоций, направленное внимание и многие типы памяти.
Гистологическая структура мозжечка
Мозжечок имеет относительно простую архитектуру: трехслойная мозжечковая кора (молекулярная, клеточная и зернистая), корпускулярная оболочка (белое вещество) и глубокие ядра (фастигмические, шаровидные и эмболические и зубчатые ядра).
Какие системы медиаторов вовречены в процесс функциональной активности мозжечка?
Мозжечок имеет пять типов нейронов. Четыре являются ингибирующими нейронами гамма-аминомасляной кислоты (Purkinje, Golgi, клетками корзинчатых и звездчатых клеток), а один представляет собой возбуждающий глутаматергический нейрон (клетки гранулы). Вход в мозжечок из коры головного мозга обеспечивается через своеобразный ретранслятор - ядра моста. Понтоцебеллярные волокна ("мшистые волокна") являются глутаматергическими, разветвляются в коре мозжечка и часто направляют побочные волокна в глубокие ядра. В коре мозжечка волокна синапса расположены на клетках гранул, которые распределяют возбуждающий ввод сигналов. Аксоны ячеек гранул расширяются и раздваиваются в самом верхнем слое коры. Параллельные волокна, возникающие в виде аксонов из одной ячейки гранулы, как правило, распределяют информацию по более чем 2000 клеткам Пуркинье через возбуждающую глутаматергическую нейротрансмиссию. Каждая клетка Пуркинье, которая может вводить более 200 000 гранулированных клеток, выполняет сложную интеграцию огромного количества возбуждающих сигналов. Кроме того, клетки Пуркинье получают глутаматергический сигнал от восходящих волокон, которые начинается в нижней оливе. В отличие от параллельных волокон, которые образуют одиночные синапсы с клетками Пуркинье, другие волокна обертывают тело клетки и проксимальные дендриты, оставляя сотни синапсов на клетках. Уникальная структура и возможность подключения ячеек Пуркинье позволяют им распознавать вход и регулировать выход сигналов. Они используют огромное количество информации, которую получают, и принимают «решение», которое как бы регулирует поток информации из выходных ядер в кору головного мозга.
Функциональная активность мозжечка
Какую роль играет мозжечок в системе контроля времени?
Основным эффектом поражений мозжечка является ухудшение двигательной координации или моторное обучение, предполагалось , что это основные функции мозжечка. Современные исследования поражений мозжечка помогли определить и познавательную роль мозжечка, указав, что восприятие времени и нарушаются у пациентов с травмами мозжечка, что указывает на то, что мозжечок может облегчить познание, контролируя психические события в контексте времени. Кроме того, исследования по поражению мозжечка также продемонстрировали, что последний играет важную роль в ассоциативном обучении, о чем свидетельствуют исследования кондиционирования движений глазных яблок. Другие исследования показали, что поражения мозжечка могут вызывать симптомы, сходные с симптомами психических расстройств, например, такими, как мутизм. Однако, церебральные поражения обычно не вызывают психотических симптомов. Это положение может привести у мысли, что мозжечок не играет никакой роли в патогенезе шизофрении. Тем не менее, многие эксперты подтверждают классическое мнение E. Bleuler о том, что нарушения в познании являются при шизофрении первичными симптомами и что психотические симптомы являются здесь вторичными. Это изменение перспективы взгляда на мозжечок , а также растущее признание того, что мозжечок "занимается" основными когнитивными функциями, такими как синхронизация и ассоциативное обучение, привело к возникновению нового интереса к роли мозжечка при шизофрении.
Гипоталамус
Какие процессы в организме контролируются гипоталамусом?
Гипоталамус человека представляет собой небольшую анатомически гетерогенную область головного мозга, которая участвует в гамме физиологических процессов, от вегетативных и эндокринных функций до социального поведения более высокого порядка. Стратегически размещенный на перекрестке нескольких функциональных систем, гипоталамус состоит из сложного массива ядер и тонких волокон, которые главным образом находятся в медиальном пучке переднего мозга, в своде и в ansa peduncularis. У всех видов позвоночных гипоталамус представляет собой парамедианное разделение базального промежуточного мозга, лежащего ниже таламуса, где он образует основание и боковые стенки третьего желудочка. Комплексная анатомия гипоталамуса лучше всего представлена комбинацией коронарных, осевых и парасагиттальных секций, альтернативно окрашенных для нервных волокон и клеточных тел. В рострокаудальном направлении можно выделить три основных региона: преоптический (или chiasmal), tuberal (или воронкообразный ), и маммилярный , который легко увидеть невооруженный глазом. Этот отдел рострокаудальноый дополняются трехсторонним медиолатеральным разделением , представленным перивентрикулярным, ядерным, и боковыми зоны, которые образуют параллельные зоны с характерной архитектурой , напоминающей соты.
Что из себя представляет перивентрикулярная зона гипоталамуса?
Перивентрикулярная зона (PVZ) является рудиментарной у людей по сравнению с другими млекопитающими, состоит из слоя субэпидемиальных нейронных кластеров толщиной 1 мм без ясной структурной организации; PVZ является практически непрерывной по отншению к околоводпроводному ( periaqueductal) серому веществу с серое вещество, с которым оно связано через дорсальный продольный пучок. Ferster и Gagel в своей публикации от 1933 года писали, что после удаления кисты из третьего желудочка у пациента каждый раз, когда хирург осторожно вытирал коагулированную кровь из полости желудочка, пациент смеялся, свистел, говорил шутки и делал непристойные замечания. В 1957 году Angelergues et al. сообщил о случае стойкой эйфории у пациента, перенесшего двусторонний инфаркт PVZ без расширения к ядерной и боковой зонах. Эти случаи дают прямое доказательство критической роли четко определенного анатомического деления гипоталамуса в регуляции настроения, что может иметь важные терапевтические значения. Важность PVZ для общего гомеостаза тела также подтверждается его уникальными отношениями с аденогипофизом. Собрание нейронов , расположенных в дугообразных и паравентрикулярных ядрах ( «hypophysiotrophic области») системы срединного возвышения выделяют гипоталамические гормоны.
Что из себя представляет ядерная зона гипоталамуса?
В отличие от PVZ, ядерная и боковая зоны больше (относительно общего объема мозга) и более сложны у людей по сравнению с другими млекопитающими. Передний гипоталамус расположен медиально по отношению к оптической хиазме. Большинство ростральных ядер представляют собой преоптические ядра, которые участвуют в термической регуляции и эндокринной регуляции сексуального поведения. Каудально по отношению l к преоптическим ядрам расположено паравентрикулярное ядро, представляющее собой вертикальную колонку больших клеток, находящуюся в тесной связи со стенкой третьего желудочка (медиально) и столбец сгиба (латерально). Это ядро участвует в секреции антидиуретического гормона и окситоцина задним гипофизом; что также важно для интеграции нейроэндокринной и вегетативной реакции на стресс.
Гле расположено супрахиазматическое ядро и за какие функции в организме оно отвечает?
Супрахиазматическое ядро также лежит медиально, сразу дорсально по отношению к оптическому хиазму и играет роль в регуляции циркадных ритмов.
Где расположено супраоптическое ядро?
Супраоптическое ядро находится немного латерально, с коротким расширением рострала к оптическому тракту; как паравентрикулярное ядро, оно также связано с секрецией нейрогипофизарных гормонов.
За какие процессы в органищме отвечает дугообразное ядро?
Воронкообразный гипоталамус распложен рострально и как бы непрерывно соединен с дорсальной частью переднего гипоталамуса. Воронкообразное (или дугообразное) ядро расположено передне центрично, позади оптического хиазма, и образует переднюю стенку воронки. Оно участвует в приеме пищи, сердечно-сосудистой регуляции и контроле за отложением жировой ткани. Эта область также является местом расположения дорсомедиального ядра (DMN) и вентромедиального ядра (VMN), причем последнее ограничено дорсоральным трактом. Поражения в VMN модулируют сексуальное поведение и приводят к перееданию и увеличению веса. DBS с электродами, расположенными в этой области, увеличивает липолиз и приводит к отторжению пищи и снижению веса у животных и людей. DMN ограничено рострально паравенрикулярным ядром и участвует в дневном питании и эмоциональных реакциях на стресс, таких как поведение, связанное с паникой. Хирургические поражения этого ядра у пациентов мужского и женского пола вызывали постоянную импотенцию и потерю либидо, не связанных с уровнями половых гормонов в крови. Высокочастотная стимуляция этой зоны приводит к сексуальному возбуждению.
Какие ядра можно выделить в заднем гипоталамусе?
Задний гипоталамус включает заднее ядро, туберомамилларное ядро и маммиллярные тела, исторически связанны с симпатическими ответами и защитным и агрессивным поведением, заднее ядро ограничено каудально маммиллоталамическим трактом. Последний расположен над ядром tuberomammillary, которое содержит гистаминергические нейроны, вовлеченные в процессы бодрствования и мотивированного поведения в отношении пищи, воды, секса и наркотиков. Маммиллярные тела представляют собой один из основных узлов классической схемы Папеца, которая необходима для кодирования эпизодической памяти. Задний гипоталамус и прилегающие области мозга являются критическими для "поведенческого бодрствования", как первоначально было выссказано фон Экономэ на основании клинико-патологических случаев летаргического энцефалита.
Литература
Cavedo, E., Galluzzi, S., Pievani, M., Boccardi, M., & Frisoni, G. B. (2012). Norms for imaging markers of brain reserve. Journal of Alzheimer’s Disease, 31(3), 623-633.
Mathias, S. R., Knowles, E. E., Kent Jr, J. W., Mckay, D. R., Curran, J. E., de Almeida, M. A., ... & Glahn, D. C. (2016). Recurrent major depression and right hippocampal volume: a bivariate linkage and association study. Human brain mapping, 37(1), 191-202.
Miskowiak, K. W., Vinberg, M., Macoveanu, J., Ehrenreich, H., Køster, N., Inkster, B., ... & Siebner, H. R. (2015). Effects of erythropoietin on hippocampal volume and memory in mood disorders. Biological psychiatry, 78(4), 270-277.
Miskowiak, Kamilla W., et al. "Relation Between Brain Morphological Features and Psychiatric Hospitalization Risk in Major Depressive and Bipolar Disorders." Acta Psychiatrica Scandinavica 151.6 (2025): 689-697.
Ott, C. V., Johnson, C. B., Macoveanu, J., & Miskowiak, K. (2019). Structural changes in the hippocampus as a biomarker for cognitive improvements in neuropsychiatric disorders: a systematic review. European Neuropsychopharmacology, 29(3), 319-329.
Sankar, A., Ziersen, S. C., Ozenne, B., Beaman, E. E., Dam, V. H., Fisher, P. M., ... & Miskowiak, K. W. (2023). Association of neurocognitive function with psychiatric hospitalization and socio-demographic conditions in individuals with bipolar and major depressive disorders. EClinicalMedicine, 58.
Seeberg, I., Kjaerstad, H. L., & Miskowiak, K. W. (2018). Neural and behavioral predictors of treatment efficacy on mood symptoms and cognition in mood disorders: a systematic review. Frontiers in psychiatry, 9, 337.
Yue, L., Wang, T., Wang, J., Li, G., Wang, J., Li, X., ... & Xiao, S. (2018). Asymmetry of hippocampus and amygdala defect in subjective cognitive decline among the community dwelling Chinese. Frontiers in psychiatry, 9, 226.
Vinogradov, S., Chafee, M. V., Lee, E., & Morishita, H. (2023). Psychosis spectrum illnesses as disorders of prefrontal critical period plasticity. Neuropsychopharmacology, 48(1), 168-185.
Zarp Petersen, J., Varo, C., Skovsen, C. F., Ott, C. V., Kjærstad, H. L., Vieta, E., ... & Miskowiak, K. W. (2022). Neuronal underpinnings of cognitive impairment in bipolar disorder: a large data‐driven functional magnetic resonance imaging study. Bipolar disorders, 24(1), 69-81.
Добавить комментарий