Ganglia podstawowa - funkcja i lokalizacja

The zwoje podstawy są grupą neurony (zwane również jąderkami) zlokalizowane głęboko w półkulach mózgowych mózg. Zwoje podstawowe składają się z ciałka prążkowanego (głównej grupy jąder zwojów podstawy) i powiązanych jąder. Zwoje podstawy są zaangażowane przede wszystkim w przetwarzanie informacji związanych z ruchem. Przetwarzają również informacje związane z emocjami, motywacjami i funkcjami poznawczymi. Podstawowa dysfunkcja zwojów wiąże się z wieloma zaburzeniami wpływającymi na ruch, w tym chorobą Parkinsona, chorobą Huntingtona oraz niekontrolowanym lub spowolnionym ruchem (dystonia).

Zwoje podstawy i pokrewne jądra są scharakteryzowane jako jeden z trzech rodzajów jąder. Jądra wejściowe odbierać sygnały z różnych źródeł w mózgu. Jądra wyjściowe wysyłać sygnały ze zwojów podstawy mózgu do wzgórze. Jądra wewnętrzne przekazywać sygnały nerwowe i informacje między jądrami wejściowymi i wyjściowymi. Zwoje podstawy mózgu otrzymują informacje z Kora mózgowa i wzgórze przez jądra wejściowe. Po przetworzeniu informacje są przekazywane do wewnętrznych jąder i wysyłane do jąder wyjściowych. Z jąder wyjściowych informacje są wysyłane do wzgórza. Wzgórze przekazuje informacje do kory mózgowej.

Ciało prążkowane jest największą grupą jąder zwojów podstawy. Składa się z jądra ogoniastego, skorupy, jądra półleżącego i globus pallidus. Jądro ogoniaste, skorupa i jądra półleżące to jądra wejściowe, podczas gdy globus pallidus jest uważany za jądro wyjściowe. Ciało prążkowane wykorzystuje i przechowuje neuroprzekaźnik dopaminę i bierze udział w obwodzie nagrody mózgu.

• Jądro ogoniaste: Te sparowane jądra w kształcie litery C (po jednym na każdej półkuli) znajdują się głównie w Płat czołowy region mózgu. Ogoniasty ma obszar głowy, który wygina się i rozciąga, tworząc wydłużone ciało, które nadal zwęża się przy ogonie. Ogon ogona kulszowego kończy się w płat skroniowy w strukturze układu limbicznego znanej jako migdał. Jądro ogoniaste bierze udział w przetwarzaniu i planowaniu ruchowym. Zajmuje się także przechowywaniem pamięci (nieświadome i długotrwałe), uczeniem się asocjacyjnym i proceduralnym, kontrolą hamowania, podejmowaniem decyzji i planowaniem.
• Putamen: Te duże zaokrąglone jądra (po jednym na każdej półkuli) znajdują się w przodomózgowie i wraz z jądrem ogoniastym tworzą prążkowane grzbietowe. Skorupa jest połączona z jądrem ogoniastym w obszarze głowy ogona. Skorupiak bierze udział w dobrowolnej i mimowolnej kontroli motorycznej.
• Nucleus Accumbens: Te sparowane jądra (po jednym na każdej półkuli) znajdują się między jądrem ogoniastym a skorupą. Wraz z guzkiem węchowym (centrum przetwarzania sensorycznego w kora węchowa) jądro półleżące tworzy brzuszny obszar prążkowia. Jądro półleżące bierze udział w obwodzie nagrody mózgu i pośredniczy w zachowaniu.
• Globus Pallidus: Te sparowane jądra (po jednym na każdej półkuli) znajdują się w pobliżu jądra ogoniastego i skorupy. Globus pallidus jest podzielony na segmenty wewnętrzny i zewnętrzny i działa jako jedno z głównych jąder wyjściowych zwojów podstawy. Wysyła informacje z jąder zwojów podstawy do wzgórza. Wewnętrzne segmenty pallidusa wysyłają większość mocy wyjściowej do wzgórza przez neuroprzekaźnik kwas gamma-aminomasłowy (GABA). GABA ma hamujący wpływ na funkcje motoryczne. Zewnętrzne segmenty pallidus są wewnętrznymi jądrami, przekazującymi informacje między innymi podstawnymi jąderkami zwojów i wewnętrznymi segmentami pallidus. Globus pallidus bierze udział w regulacji ruchu dobrowolnego.

• Jądro podwzgórzowe: Te małe sparowane jądra są składnikiem diencephalon, położony tuż poniżej wzgórza. Jądra podwzgórzowe pobierają sygnały pobudzające z kory mózgowej i mają połączenia pobudzające z globusem pallidus i istotą czarną. Jądra podwalinowe mają połączenia wejściowe i wyjściowe z jądrem ogoniastym, skorupą i istotą czarną. Jądro podwzgórza odgrywa ważną rolę w ruchu dobrowolnym i mimowolnym. Bierze również udział w asocjacyjnym uczeniu się i funkcjach limbicznych. Jądra podwzgórza mają połączenia z układem limbicznym poprzez połączenia z zakręt zakrętu i jądro półleżące.
• Substantia Nigra: Ta duża masa jąder znajduje się w śródmózgowiu i jest również składnikiem Pień mózgu. Istota czarna składa się z pars compacta i pars reticulata. Segment pars reticulata stanowi jedno z głównych hamujących zwojów podstawy mózgu i pomaga w regulacji ruchów gałek ocznych. Segment pars compacta składa się z wewnętrznych jąder, które przekazują informacje między źródłami wejściowymi i wyjściowymi. Zajmuje się głównie kontrolą i koordynacją ruchową. Komórki Pars compacta zawierają pigmenty komórki nerwowe które wytwarzają dopaminę. Te neurony istoty czarnej mają połączenia z prążkowiem grzbietowym (jądro ogoniaste i skorupa) zaopatrującym prążkownicę w dopaminę. Istota czarna pełni wiele funkcji, w tym kontroluje ruchy dobrowolne, reguluje nastrój, uczenie się i aktywność związaną z obwodem nagrody mózgu.

Dysfunkcja struktur zwojów podstawy powoduje szereg zaburzeń ruchowych. Przykłady takich zaburzeń obejmują chorobę Parkinsona, chorobę Huntingtona, dystonię (mimowolne skurcze mięśni), zespół Tourette'a i atrofię wielu układów (zaburzenie neurodegeneracyjne). Zaburzenia zwojów podstawy są zwykle wynikiem uszkodzenia głębokich struktur mózgu zwojów podstawy. Uszkodzenie to może być spowodowane czynnikami takimi jak uraz głowy, przedawkowanie narkotyków, tlenek węgla zatrucie, guzy, zatrucie metalami ciężkimi, udar lub choroba wątroby.

Osoby z dysfunkcją zwojów podstawy mogą mieć trudności w chodzeniu z niekontrolowanym lub wolnym ruchem. Mogą również wykazywać drżenia, problemy z kontrolą mowy, skurcze mięśni i zwiększone napięcie mięśniowe. Leczenie jest specyficzne dla przyczyny zaburzenia. Głęboka stymulacja mózgu, elektryczna stymulacja docelowych obszarów mózgu, została zastosowana w leczeniu choroby Parkinsona, dystonii i zespołu Tourette'a.

• Lanciego, José L. i in. “Funkcjonalna neuroanatomia zwojów podstawnych.” Cold Spring Harbor Perspektywy w medycynie, Cold Spring Harbor Laboratory Press, grudzień 2012.
• Parr-Brownlie, Louise C. i John N.J. Reynolds. “Ganglia podstawna.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 19 czerwca 2016 r.
• Wichmann, Thomas i Mahlon R. DeLong. “Deep-Brain Stimulation for Basal Ganglia Disorders.” Ganglia podstawna, U.S. National Library of Medicine, 1 lipca 2011 r.