BAZÁLNE GANGLIÁ: FUNKCIE, ANATÓMIA A PATOLÓGIE - NEUROPSYCHOLOGY - 2026

Bazálnych ganglií alebo bazálnych ganglií sú nájdené mozgovej jadra v telencephalon vyznačujúci sa tým, že akumulácia nervových neurónov. Nachádza sa na spodnej časti mozgu, kde umožňuje pripojenie dolných a vyšších oblastí.

Bazálne gangliá sa skladajú z rôznych jadier: kaudátové jadro, putamén, glóbus pallidus, lentikulárne jadro, jadrá akumulátorov, striatum, neopriatum, amygdala mozgu a substantia nigra.

Bazálne ganglie v oranžovej farbe

Tieto neurónové štruktúry tvoria obvod jadier, ktoré sú vzájomne prepojené. Hlavné funkcie, ktoré vykonávajú, sa týkajú začatia a integrácie hnutia.

Bazálne gangliá dostávajú informácie z mozgovej kôry (hore) aj z mozgového kmeňa (dole). Rovnako spracovávajú a premietajú informácie do oboch mozgových štruktúr.

Rôzne jadrá bazálnych ganglií sú katalogizované a kategorizované podľa ich anatómie, mechanizmu ich pôsobenia a funkcií, ktoré vykonávajú.

Charakteristiky bazálnych ganglií

Bazálna uzlina. Zdroj: BruceBlaus (2014). "Lekárska galéria Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine. prostredníctvom Wikimedia Commons

Bazálne gangliá sú veľké subkortikálne nervové štruktúry, ktoré tvoria obvod jadier, ktoré nepretržite vymieňajú informácie.

Podobne tieto mozgové štruktúry, ktoré sa nachádzajú v spodnej časti mozgu, umožňujú spojiť dolné oblasti (mozgový kmeň a miechu) s hornými oblasťami (mozgová kôra).

Anatomicky sú bazálne gangliá tvorené hmotami sivej hmoty z telencefalonu, ktorých vlákna bežia priamo do chrbtice a spájajú s supraspinálnym motorickým centrom.

Tieto štruktúry sú spojené s vykonávaním dobrovoľných pohybov, ktoré subjekt nevedome vykonáva. To znamená, že tie pohyby, ktoré zahŕňajú celé telo v bežných a každodenných úlohách.

Bazálne gangliá sa nachádzajú v oblasti známej ako striatum. Skladá sa z dvoch oblastí šedej hmoty, ktoré sú oddelené zväzkom vlákien nazývaným vnútorná kapsula.

Vlastnosti

Bazálne gangliá sa skladajú z rôznych jadier, ktoré tvoria sériu dobre definovaných buniek alebo súborov neurónov. Každé jadro basalis súvisí s inou funkciou.

Bazálne gangliá obsahujú ako senzorické neuróny, tak aj motorické neuróny a medzinárodné neuróny. Každá z nich vykonáva rad špecifických funkcií a má špecifickú anotómiu a štruktúru.

Bazálne jadrá, ktoré sa vzťahujú na bazálne gangliá, sú: jadro kaudátu, putaménové jadro, globus pallidus, lentikulárne jadro, jadro accumbens, corpus striatum, corpus neostriatum, tonzilný corpus a substantia nigra.

Jadrá, ktoré sú súčasťou bazálnych ganglií a ich funkcie, sú vysvetlené nižšie:

Jadro Caudate

Jadro kaudátu v žltej farbe

Jadro kaudátu je oblasť, ktorá je umiestnená hlboko v mozgových hemisférach. Toto jadro sa nepriamo podieľa na modulácii pohybu. To znamená spojenie talamických jadier s motorickou kôrou.

Vyznačuje sa tým, že má tvar C s tromi dielmi. Prvý z nich predstavuje hlavu jadra a je v kontakte s laterálnymi komorami. Ďalšie dve časti sú telo a chvost jadra kaudátu.

Má úzky funkčný vzťah s ďalším základným jadrom, putaménovým jadrom. Podobne mozgová štruktúra je značne inervovaná dopamínovými neurónmi, ktoré majú svoj pôvod v oblasti ventrálnej značky.

Keď bola opísaná existencia kaudátového jadra, predpokladalo sa, že táto oblasť bazálnych ganglií sa podieľala iba na kontrole dobrovoľného pohybu. Nedávno sa však ukázalo, že jadro kaudátu sa tiež podieľa na procesoch učenia a pamäte.

Jadro Putamenu

Putamen vo svetlo modrej farbe

Jadro putamenu je štruktúra, ktorá sa nachádza v strede mozgu. Konkrétne je to hneď vedľa jadra kaudátu.

Je to jedno z troch hlavných jadier bazálnych jadier mozgu, ktoré sú zodpovedné hlavne za motorickú kontrolu tela. Je to najvzdialenejšia časť bazálnych ganglií a zdá sa, že hrá dôležitú úlohu aj pri operatívnom kondicionovaní.

Posledný výskum tejto štruktúry mozgu ju nakoniec spája s rozvojom pocitov. Konkrétne sa predpokladá, že putaménové jadro by mohlo zasahovať do vzhľadu pocitov lásky a nenávisti.

Bledý balón

Bledý balón.

Spolu s jadrom kaudátu a putaménovým jadrom je glóbus pallidus treťou hlavnou štruktúrou bazálnych jadier. Je zodpovedný za prenos informácií projektovaných jadrom putaménu a kaudátu smerom k talamu.

Anatomicky sa vyznačuje vytvorením úzkej steny klinu, ktorá je nasmerovaná stredne od lentikulárneho jadra. Podobne je rozdelená na dve časti (vnútornú a vonkajšiu časť) cez strednú medulárnu vrstvu.

Lentikulárne jadro

Lentikulárne jadro.

Lentikulárne jadro, tiež známe ako extraventikulárne jadro striata, je štruktúra, ktorá sa nachádza pod jadrom kaudátu v oválnom centre.

Táto štruktúra netvorí jadro samé osebe, ale týka sa anatomickej oblasti vytvorenej spojením medzi jadrom globus pallidus a jadrom putamenu.

Je to veľké jadro, pretože je dlhé asi päť centimetrov. Medzi jeho funkcie patria činnosti, ktoré vykonáva globid pallidus, aj jadro putamen.

Nucleus accumbens

Jadro accumbens je skupina neurónov v mozgu umiestnená medzi jadrom kaudátu a prednou časťou putamenového jadra. Výsledkom je mozgová štruktúra vytvorená špecifickými oblasťami dvoch základných jadier.

Je súčasťou ventrálnej oblasti striata a vykonáva činnosti súvisiace s emočnými procesmi a rozvíjaním pocitov.

Konkrétne, nucleus accumbens sa pripisuje dôležitej funkcii potešenia, vrátane aktivít ako experimentovanie smiechu alebo odmeňovania. Rovnako sa zdá, že sa podieľa na vývoji emócií, ako sú strach, agresia, závislosť alebo placebo efekt.

Pružné telo

Pruhované telo v červenej farbe

Korpus alebo striatum je subkortikálnou časťou predného mozgu. Tvorí hlavnú informačnú cestu k bazálnym gangliám, pretože je spojená s dôležitými oblasťami mozgu.

Dorsálne striatum je rozdelené časťou bielej hmoty známej ako vnútorná kapsula, čím tvoria dva sektory: jadro kaudátu a lentikulárne jadro, ktoré je zase tvorené jadrom zemegule pallidus a jadrom putamenu.

Striatum sa teda interpretuje ako štruktúra odkazujúca na bazálne gangliá, ktoré zahŕňajú veľké množstvo jadier a oblastí.

Predstavujú stredne ostnaté neuróny, Deiterove neuróny, cholinergné interneuróny, interneuróny exprimujúce parvalbumín a katecholamíny a interneuróny exprimujúce somatostatín a dopamín.

Neostriate telo

Pruhované jadro (striatum)

Neostriated telo je názov pre štruktúru mozgu, ktorý obsahuje jadro kaudátu a putamen jadra.

Jeho vlastnosti sú založené na vlastnostiach dvoch bazálnych ganglií. Podobne sú funkcie priradené telu neostriatu definované prostredníctvom aktivít vykonávaných jadrom kaudátu a putamenovým jadrom.

Tonsilové telo

Mozgová mandľa.

Teleso mandlí, tiež známe ako komplex mandlí alebo amygdala mozgu, je súbor jadier neurónov, ktoré sú umiestnené hlboko v dočasných lalokoch.

Táto štruktúra je súčasťou limbického systému a vykonáva zásadné činnosti pri spracovaní a uchovávaní emocionálnych reakcií. Podobne je to základná oblasť systému odmeňovania mozgu a súvisí so závislosťou a alkoholizmom.

Vo vnútri mandlí sa dá zistiť veľké množstvo anatomických delení. Najdôležitejšia je bazolaterálna skupina, jadro centromedií a kortikálne jadro.

Táto štruktúra umožňuje spojiť hypotalamus, ktorý premieta informácie týkajúce sa autonómneho nervového systému, s retikulárnymi jadrami, jadrami tvárového trigeminálneho nervu, ventrálnou oblasťou značkovania, lokusom coerelus a laterodrosálnym značkovacím jadrom.

Nakoniec najnovší výskum ukazuje, že telo mandlí je základnou štruktúrou pre rozvoj emocionálneho učenia. Je zodpovedný za moduláciu pamäte a umožňuje rozvoj sociálneho poznania.

Čierna látka

Black-substancie.

Nakoniec, veľké regióny substantia nigra sú tiež vidieť v bazálnych gangliách. Substantia nigra je heterogénna časť stredného mozgu a dôležitý prvok systému bazálnych ganglií.

Predstavuje kompaktnú časť, ktorá obsahuje čierne neuróny v dôsledku neuromelanínového pigmentu, ktorý sa s vekom zvyšuje. Rovnako ako zosieťovaná časť s oveľa nižšou hustotou.

Funkcia tejto látky je komplexná a zdá sa, že úzko súvisí s učením, orientáciou, pohybom a okulomóciou.

Spôsoby združovania

Rôzne jadrá, ktoré sú súčasťou bazálnych ganglií, majú viacnásobné spojenia medzi nimi aj s inými štruktúrami v mozgu. Výskum bazálnych ganglií však preukázal dva hlavné typy asociačných ciest pre túto štruktúru.

Konkrétne by táto oblasť mozgu predstavovala priamu asociačnú cestu a nepriamu asociačnú cestu. Každá z nich predstavuje inú operáciu a vykonáva rôzne činnosti.

Priama cesta

Priama cesta k bazálnym gangliám sa aktivuje prostredníctvom dopamínových receptorov typu 1. Stredné spinálne neuróny striata generujú GABAergickú inhibíciu, ktorá inhibuje talamus.

Týmto spôsobom je priama cesta k bazálnym gangliám vzrušujúca a stimuluje frontálnu kôru mozgu. Keď striatum dostane dopaminergné projekcie, aktivuje priamu dráhu, aby stimuloval motorickú kôru a vyvolal pohyb.

Nepriama trasa

Nepriama cesta bazálnych ganglií je úplne v rozpore s cestou priamej. Toto je zvyčajne inhibované dopaminergnými projekciami prostredníctvom dopamínových D2 receptorov. Keď teda svieti, inhibuje frontálnu kôru prostredníctvom GABAergických projekcií.

Súvisiace choroby

Koronálne rezy ľudského mozgu, ktoré označujú bazálne gangliá. Modrá = striatum, zelená = bledá guľa (vonkajšie a vnútorné segmenty), žltá = subtalamské jadro, červená = čierna látka (pars reticulata a pars compacta). Pravá časť je hlbšia, blízko mozgového kmeňa. Zdroj: Andrew Gillies prostredníctvom Wikimedia Commons

Bazálne gangliá vykonávajú dôležité funkcie v mozgu. Zmena anatómie a fungovania týchto štruktúr je teda zvyčajne spojená s výskytom patológií.

V skutočnosti bolo v súčasnosti zistených niekoľko chorôb, ktoré sú etiologicky spojené so stavom bazálnych ganglií. Väčšina z nich sú vážne a degeneratívne patológie.

Hlavné choroby súvisiace s bazálnymi gangliami sú: Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, detská mozgová obrna a syndróm PAP.

Parkinsonova choroba

Parkinsonova choroba je degeneratívna patológia vyznačujúca sa trasením, stuhnutosťou svalov, ťažkosťami pri rýchlom a plynulom pohybe, státím alebo chôdzou.

Podobne ako postupuje patológia, Parkinsonova choroba zvyčajne spôsobuje poruchy nálady, depresiu, apatiu, úzkosť, stratu pamäti, kognitívnu poruchu a demenciu.

Zvyčajne sa objavuje v starobe, aj keď existujú prípady skorého nástupu. Táto choroba má svoj pôvod v smrti buniek substantia nigra bazálnych ganglií.

Neuróny v tejto oblasti mozgu sa postupne zhoršujú a odumierajú, čo spôsobuje postupnú stratu dopamínu a mozgového melanínu, čo je skutočnosť, ktorá motivuje výskyt symptómov.

Huntingtonova choroba

Huntingtonova choroba je tiež degeneratívnou patológiou. Vyznačuje sa progresívnou stratou pamäti a výskytom podivných a trhavých pohybov známych ako chorea.

Je to dedičné ochorenie, ktorého etiológia zahŕňa smrť neurónov v jadre kaudátu. Zvyčajne sa začína vo veku 30 rokov, hoci sa môže začať v ktoromkoľvek veku.

V súčasnosti neexistuje žiadna liečba na túto chorobu, pretože žiadny zásah nedokázal odstrániť poškodenie jadra kaudátu, ktoré spôsobuje patológiu.

Mozgová obrna

Detská mozgová obrna spôsobuje vážne motorické problémy, ako je spasticita, ochrnutie alebo dokonca mŕtvica tela.

K spasticite dochádza, keď sú svaly tela neustále napnuté, čo bráni prijatiu normálnych pohybov a držania tela.

Zdá sa, že toto ochorenie súvisí s vytváraním poškodenia mozgu počas tehotenstva. Príčiny môžu zahŕňať fetálnu infekciu, environmentálne toxíny alebo nedostatok kyslíka a poškodenie často ovplyvňuje bazálne gangliá, okrem iných štruktúr v mozgu.

PAP syndróm

PAP syndróm je patológia charakterizovaná vývojom nezvyčajnej nedostatočnej motivácie.

Vzhľadom na dôležitosť kaudátového jadra pri vývoji tohto typu pocitov, niekoľko štúdií naznačuje, že etiológia poruchy súvisí so zmenami vo fungovaní tejto oblasti mozgu.

Referencie

1. Calabresi P, Pisani A, Mercuri NB, Bernardi G. Kortikostriálna projekcia: od synpatických po bazálne poruchy ganglií. Trends Neurosci 1996; 19: 19-24.
2. Deniau JM, Mailly P, Maurice N, Charpier S. Pars reticulata substantia nigra: výstup do bazálnych ganglií. Prog Brain Res 2007; 160: 151-17.
3. Helmut Wicht, "Basal Ganglia", Mind and Brain, 26, 2007, s. 92-94.
4. Groenewegen HJ. Ovládanie bazálnych ganglií a motorov. Neural Plasticity 2003; 10: 107-120.
5. Graybiel AM. Bazálne gangliá: učenie sa nových trikov a miľovanie. Curr Op Neurobiol 2005; 15: 638-644.
6. Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Funkčná anatómia talamu a bazálnych ganglií. Childs Nerv Syst. 2002; 18: 386-404.