Таламус, как предполагаемый биомаркер психических расстройств

      Особенности  таламической морфологии при различных нейропсихиатрических расстройствах могут предоставить важную информацию о начале, прогрессировании и исходе расстройство , а также ответе на лечение. Созревание таламуса и коры тесно связано, так что таламическая аномалия в раннем периоде развития нервной системы может ухудшить нормальное развитие коры (и наоборот), и, что не удивительно,  патология зрительного бугра вовлечена в нейробиологию шизофрении. Таламус (от греческого слова thalamos, используемый для обозначения самой внутренней комнаты, кладовой ) можно разделить на дорсальные и вентральные отделы: дорзальный  таламус состоит из ядер, имеющих взаимные связи с корой головного мозга и полосатым телом , тогда как вентральный таламус обычно не посылает свои проекции в кору. У людей дорсальный  таламус представляет собой парную структуру со стратегическим центральным расположением между другими подкорковыми структурами и корой. Два отдельных дорзального таламуса расположены у основания каждого полушария головного мозга по обе стороны от третьего желудочка соответственно. Дорзальный таламус имеет передние, медиальные и боковые подразделения, определяемые изогнутым листом миелинизированных волокон, называемым внутренней медуллярной пластинкой. Эти подразделения состоят из различных ядер таламуса, а их разделение основанно на цитоархитектуре, структурах связности и функциональности, при этом эти ядра обладают многими функциями.

           Существует два типа нейронов в дорзальных таламических ядрах, которые можно отличить по их морфологии и хемоархитектуре: локально действующие гамкергические интернейроны и глутаматергические ретрансляционные клетки, выступающие за пределы таламуса. Физиологические свойства нейлонов ретрансляции таламуса показывают, что они могут подвергаться двум основным типам режимов отклика, которые будут определять характер сообщения, передаваемого в кору: считается, что режим импульсного ответа используется для обнаружения сигнала, тогда как режим тонического ответа который, как полагают, используется таламическими ретрансляционными ячейками для более точного анализа сигналов. Было высказано предположение, что нарушение процессов модуляции (т. е. переход от анализа сигнала к детектированию сигнала) может привести к аберрантной значимости, например, наблюдаемой при шизофрении.

           Считается, что ядра дорзального  таламуса получают два типа афферентных волокон, которые классифицируются как  модуляторы, независимо от их происхождения (т. е. коркового или подкоркового), и которые могут быть определены на основе их синаптической морфологии и постсинаптических действий. В этом смысле драйверами являются по существу те афференты к таламусу, которые переносят сообщение, передаваемое таламокортикальными клетками, тогда как модуляторы - это афференты к таламусу, которые влияют на то, как это сообщение передается этими таламокортикальными клетками. Таламические ядра можно классифицировать по афферентам, которые они получают. Первичные (или первичные) ядра получают свои драйверы из периферийной или подкорковой структуры и получают модуляторы из пирамидальных клеток в слое VI ипсилатеральной коры. В этой схеме визуальные, соматосенсорные и слуховые афференты посылают периферическую сенсорную информацию в ядра первого порядка таламуса.  С другой стороны, ядра высшего порядка (или ассоциации) получают свои драйверы из пирамидальных клеток ,находящихся в слое V ипсилатеральной коры. В этой схеме реле более высокого порядка передают сообщения от одной области коры до другой, например, относительно выхода на моторные или премоторные центры из  кортикальной области.  Подобно тому, как сенсорная информация проходит через ядра первого порядка по пути к коре, так и кортико - кортикальная информация проходит через ядра более высокого порядка (с прямыми кортико - кортикальными путями, обеспечивающими некоторую другую функцию, например, модуляторную);  что  бросает вызов традиционному представлению о кортико - кортикальной передаче сигналов.  Что касается режима реакции ретрансляционных ячеек в ядрах более высокого порядка, считается, что импульс ( всплеск ) и тонические моды используются аналогичным образом: режим всплеска может быть задействован для указания сдвига в структуре выхода в транстохостической кортико - кортикальной связи (от одной кортикальной область к другой), и тонизирующий режим затем включается ячейками реле более высокого порядка для более надежной передачи информации в другую область коры. Следует отметить, что исследования показывают, что в ядрах более высокого порядка больше разрывов, чем в реле первого порядка.  Несмотря на ограниченность, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что драйверы для реле более высокого порядка исходят из нескольких различных областей коры, что предполагает, что реле, вероятно, будет представлять несколько различных функций. По меньшей мере половина таламуса вовлечена в  транстохастическую кортико - кортикальную коммуникацию, это подразумевает, что нарушение такого типа сигнализации может влиять на более высокие кортикальные функции. Функция таламо - кортикальных входов в кору (как в первом, так и в более высоком порядке) может заключаться в том, чтобы обновить кору в последнем при моторных командах.

           Традиционно при визуализации отображаются многие из афферентных и эфферентных связей таламуса, в том числе афферентные связи для ядер первого порядка, а также топографически организованные пути таламо - кортикального и кортико - таламического типа первого и более высокого порядка. Транс-синаптическая нейродегенерация была отмечена,  как механизм нейродегенеративного заболевания, при котором деафферентация от кортикальных нейронов может привести к синаптической дисфункции и, следовательно, распространению патологии нейронов по уязвимым нейронным сетям. Это может быть одним из механизмов, который приводит к подкорковой патологии, такой как потеря нейронов при нейродегенеративных заболеваниях, о чем свидетельствует поражение полосатого тела при болезни Хантингтона (HD), лобно-височной деменции (FTD) и болезни Альцгеймера (AD). Учитывая топографическую связь таламуса с корой, можно было бы предсказать, что таламус может служить картой структурных изменений кортикальных афферентных путей при различных нейродегенеративных заболеваниях.

      С точки зрения нейронной цепи существует ряд четко определенных анатомических петель, связанных с таламусом. Например, считается, что линии фронтальной - стриатной таламо - кортикальной петли  образуют основную сеть, благодаря которой двигательная активность и поведение опосредуются, и могут объяснить сходство поведенческих изменений при лобных кортикальных и подкорковых расстройств. Таламус является критическим центром в этих сетях. Предполагается, что кортико-подкорковые поражения при процессах нейродегенеративных заболеваний могут разъединять эти схемы, и это лежит в основе проявленной нейропсихиатрической дисфункции, такой как когнитивные и поведенческие нарушения, наблюдаемые, например, при FTLD. Аналогичным образом, дисфункция мозжечково-локулярных путей также связана с нейропсихиатрическим заболеванием. Нарушение нейронных цепей, связывающих кору, таламус и мозжечок, может играть в патогенезе шизофрении значимую роль , полагая, что нарушение этой схемы может зависеть от эмоциональной и когнитивной дисфункции.

            Исключая большинство обонятельных входов, все сенсорные тракты  на пути к коре головного мозга сначала проходят через дорзальный таламус. Считалось, что функция дорзального таламуса не ограничивается передачей информации, и действительно она была описана как «шлюз» к коре. С точки зрения текущей концептуализации таламической функции считается, что таламическое реле функционирует как блокирующий вентиль (а не интегратор из нескольких сообщений) с его ячейками реле компонентов, передающими сообщение от их афферентного движения (будь то кортикальный или подкорковый ) к коре; сигнализация происходит либо в импульсном, либо в тоническом режимах, хотя и с небольшими изменениями. Правда не совсем ясно, какое преимущество сохраняется, когда отправляется информацию через таламус, прежде чем она достигнет области коры. При концептуализации роли таламуса при нейропсихиатрических расстройствах будет полезно рассмотреть отказ нервных схем, связанных с таламусом, а не нейропсихиатрические симптомы, возникающие непосредственно из самого таламуса. Роль таламической патологии в состоянии болезни тогда можно было бы считать неудачей ее релейных функций или ненормальности стробирования, которая действует на сообщения, которые она получает.

            При шизофрении отмечатеся объемный дефицит таламуса относительно размера мозга , и при этом показано, что таламический размер отрицательно коррелирует с серьезностью симптомов шизофрении. Таламический дефицит объема был зарегистрирован при психозах первого эпизода, у пациентов с плохими лекарственными препаратами для лечения  шизофрении, а также у тех пациентов, которые принимали антипсихотические препараты, и имеются противоречивые данные о том, увеличивается ли объем таламика при лечении антипсихотическими препаратами.

Категория сообщения в блог: 

Добавить отзыв