Basal ganglia funksjon

MediaForMedical / UIG / Getty Images

De basale ganglier er en gruppe av nevroner (også kalt kjerner) som ligger dypt inne i hjernehalvdelene ihjerne. Basalgangliene består av corpus striatum (en hovedgruppe av basalgangliakjerner) og relaterte kjerner. Basalgangliene er primært involvert i å behandle bevegelsesrelatert informasjon. De behandler også informasjon relatert til følelser, motivasjoner og kognitive funksjoner. Basalgangliedysfunksjon er assosiert med en rekke lidelser som påvirker bevegelse, inkludert Parkinsons sykdom, Huntington sykdom og ukontrollert eller langsom bevegelse (dystoni).

Basalkjernefunksjon

Basalgangliene og relaterte kjerner er karakterisert som en av tre typer kjerner. Inngangskjerner motta signaler fra ulike kilder i hjernen. Utgangskjerner sende signaler fra basalgangliene til thalamus . Iboende kjerner videresende nervesignaler og informasjon mellom inngangskjernene og utgangskjernene. Basalgangliene mottar informasjon fra cerebral cortex og thalamus gjennom inngangskjerner. Etter at informasjonen er behandlet, sendes den videre til iboende kjerner og sendes til utgangskjerner. Fra utgangskjernene sendes informasjonen til thalamus. Thalamus sender informasjonen videre til hjernebarken.

Basalgangliafunksjon: Corpus Striatum

Corpus striatum er den største gruppen av basalgangliakjerner. Den består av caudate nucleus, putamen, nucleus accumbens og globus pallidus. Caudatkjernen, putamen og nucleus accumbens er inngangskjerner, mens globus pallidus regnes som utgangskjerner. Corpus striatum bruker og lagrer nevrotransmitteren dopamin og er involvert i belønningskretsen i hjernen.

Caudate Nucleus:Disse C-formede parede kjernene (en i hver halvkule) befinner seg primært i frontallappen region av hjernen. Kaudatet har et hodeområde som buer og strekker seg og danner en langstrakt kropp som fortsetter å smalne av ved halen. Halen til caudaten ender i tinninglappen ved en limbisk systemstruktur kjent som amygdala . Caudatkjernen er involvert i motorisk prosessering og planlegging. Det er også involvert i minnelagring (ubevisst og langsiktig), assosiativ og prosessuell læring, hemmende kontroll, beslutningstaking og planlegging. Putamen:Disse store avrundede kjernene (en i hver halvkule) er lokalisert i forhjernen og danner sammen med kaudatkjernen dorsal striatum . Putamen er koblet til kaudatkjernen i hoderegionen til caudatum. Putamen er involvert i frivillig og ufrivillig motorisk kontroll. Nucleus Accumbens:Disse sammenkoblede kjernene (en i hver halvkule) er lokalisert mellom caudate-kjernen og putamen. Sammen med lukttuberkelen (sensorisk prosesseringssenter i olfaktorisk cortex ), danner nucleus accumbens den ventrale regionen av striatum. Nucleus accumbens er involvert i hjernens belønningskrets og atferdsformidling. Blek ball:Disse sammenkoblede kjernene (en i hver halvkule) er lokalisert i nærheten av caudate nucleus og putamen. Globus pallidus er delt inn i interne og eksterne segmenter og fungerer som en av de viktigste utgangskjernene til basalgangliene. Den sender informasjon fra basalgangliakjernene til thalamus. De indre segmentene av pallidus sender mesteparten av produksjonen til thalamus via nevrotransmitteren gamma-aminosmørsyre (GABA). GABA har en hemmende effekt på motorisk funksjon. De ytre segmentene til pallidus er iboende kjerner, og videresender informasjon mellom andre basalgangliakjerner og indre segmenter av pallidus. Globus pallidus er involvert i reguleringen av frivillig bevegelse.

Basalgangliafunksjon: Beslektede kjerner

Subthalamisk kjerne:Disse små parede kjernene er en komponent av diencephalon , som ligger rett under thalamus. Subthalamiske kjerner mottar eksitatoriske innganger fra hjernebarken og har eksitatoriske forbindelser til globus pallidus og substantia nigra. Subthalamiske kjerner har både inngangs- og utgangsforbindelser til caudate nucleus, putamen og substantia nigra. Den subthalamiske kjernen spiller en stor rolle i frivillig og ufrivillig bevegelse. Det er også involvert i assosiativ læring og limbiske funksjoner. Subthalamiske kjerner har forbindelser med det limbiske systemet gjennom forbindelser med cingulate gyrus og nucleus accumbens. Svart stoff:Denne store massen av kjerner er lokalisert i midthjernen og er også en komponent av hjernestamme . Den substantia nigra er sammensatt av kompakte pars og pars reticulata . Pars reticulata-segmentet danner en av de viktigste hemmende utgangene av basalgangliene og hjelper til med reguleringen av øyebevegelser. Pars compacta-segmentet er sammensatt av iboende kjerner som videresender informasjon mellom inngangs- og utgangskilder. Det er hovedsakelig involvert i motorisk kontroll og koordinasjon. Pars compacta-celler inneholder pigmenterte nerveceller som produserer dopamin. Disse nevronene i substantia nigra har forbindelser med dorsal striatum (caudatum og putamen) som forsyner striatum med dopamin. Den substantia nigra tjener en rekke funksjoner, inkludert kontroll av frivillig bevegelse, regulering av humør, læring og aktivitet relatert til hjernens belønningskrets.

Basal ganglia lidelser

Dysfunksjon av basalgangliastrukturer resulterer i flere bevegelsesforstyrrelser. Eksempler på disse lidelsene inkluderer Parkinsons sykdom, Huntingtons sykdom, dystoni (ufrivillige muskelsammentrekninger), Tourettes syndrom og multippel systematrofi (nevrodegenerativ lidelse). Basalgangliaforstyrrelser er vanligvis et resultat av skade på de dype hjernestrukturene til basalgangliene. Denne skaden kan være forårsaket av faktorer som hodeskade, overdose av medikamenter, karbonmonoksid forgiftning, svulster, tungmetallforgiftning, hjerneslag eller leversykdom.

Personer med dysfunksjon av basalgangliene kan ha problemer med å gå med ukontrollerte eller sakte bevegelser. De kan også vise skjelvinger, problemer med å kontrollere tale, muskelspasmer og økt muskeltonus. Behandlingen er spesifikk for årsaken til lidelsen. Dyp hjernestimulering , elektrisk stimulering av målrettede hjerneområder, har blitt brukt i behandlingen av Parkinsons sykdom, dystoni og Tourettes syndrom.

Kilder

• Lanciego, José L., et al. Funksjonell nevroanatomi av basalganglia . Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine , Cold Spring Harbor Laboratory Press, desember 2012.
• Parr-Brownlie, Louise C. og John N.J. Reynolds. Basal Ganglia . Encyclopædia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc., 19. juni 2016.
• Wichmann, Thomas og Mahlon R. DeLong. Dyphjernestimulering for basalganglia lidelser . Basal Ganglia , U.S. National Library of Medicine, 1. juli 2011.