Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о зубчатом ядре. Для других зубных , см. Зубной (значения) .
Зубчатое ядро
Серый707.png
Сагиттальный разрез правого полушария мозжечка. Правая олива, «нижнее оливковое ядро», также сагиттально разрезана спереди назад. (Зубчатое ядро, «nucleus dentatus», помечено вверху.)
Подробности
Частьмозжечок
Артерияверхняя мозжечковая артерия
Идентификаторы
латинскийзубное ядро
NeuroNames683
НейроЛекс IDbirnlex_1171
TA98A14.1.07.407
TA25836
FMA72260
Анатомические термины нейроанатомии

Ядро дентата представляет собой кластер нейронов или нервные клетки, в центральной нервной системе , которая имеет зубчатый - зуб , как и зубчатые - края. Он расположен в глубоком белом веществе каждого полушария мозжечка и является самой крупной структурой, соединяющей мозжечок с остальной частью мозга. [1] Это самое большой и самый боковые, или дальше от средней линии, из четырех пар глубоких ядер мозжечка , остальные являющиеся шаровидное и emboliform ядра, которые вместе упоминаются как вставленное ядро , и фастигиальноеядро. Зубчатое ядро ​​отвечает за планирование, инициирование и контроль произвольных движений. Дорсальная область зубчатого ядра содержит выходные каналы, участвующие в моторной функции, которая представляет собой движение скелетных мышц , в то время как вентральная область содержит выходные каналы, участвующие в немоторных функциях, таких как сознательное мышление и зрительно-пространственная функция.

Развитие [ править ]

Зубчатое ядро ​​сильно извилисто, с извилинами (гребнями на коре головного мозга) и бороздами (бороздами или бороздками на коре головного мозга). Его формирование совпадает с критическим периодом экстенсивного роста зубной кости плода. Зубчатое ядро ​​становится видимым в белом веществе мозжечка уже на 11–12 неделе беременности и содержит только гладкую латеральную (по направлению к стороне (бокам) или от средней линии) и медиальную (по направлению к средней линии) поверхности. В это время нейроны зубчатого ядра похожи по форме и форме и представляют собой в основном биполярные клетки . [2]

В течение 22–28 недель беременности, которая является критическим периодом в развитии зубчатого ядра плода, образование извилин происходит широко по всей поверхности. [3] Здесь нейроны созревают в различные формы многополюсных клеток , [3] , а наиболее частые типы нейрональных средних размеров до больших нейронов. [2]

Структура [ править ]

Местоположение [ править ]

Микрофотография зубчатого ядра (бледно-розовая). Пятно H&E .

Архитектура мозжечка имеет форму, напоминающую структуру кристалла, поэтому срез в любом месте мозжечка дает повторяющуюся архитектуру. Восемь ядер мозжечка, расположенные в глубоком белом веществе каждого полушария мозжечка, сгруппированы в пары, по одному из каждой пары в каждом из двух полушарий. Как кусок ткани зубчатое ядро ​​с лежащей выше корой мозжечка составляет функциональную единицу, называемую мозжечком . Таким образом, есть часть мозжечка, сообщающаяся исключительно с зубчатым ядром. [4]

Глубокие ядра мозжечка [ править ]

  • Зубчатое ядро : зубчатое ядро ​​является самым большим, наиболее латеральным и филогенетически самым последним из ядер мозжечка. Он получает афферентные или входящие сигналы от премоторной коры и дополнительной моторной коры через понтоцеребеллярную систему. Эфферентные, или исходящие, сигналы проходят через верхнюю ножку мозжечка через красное ядро к контралатеральному [5] - противоположной стороне - вентро-переднему / вентролатеральному (VA / VL) таламусу . [6]
  • Вставка : шаровидное и эмболиформное ядра вместе составляют вставленное ядро. Промежуточное ядро ​​- самое маленькое из ядер мозжечка. Он расположен между денатным и фастигиальным ядрами. Он получает афферентное питание от передней (по направлению к передней) доле мозжечка и посылает вывод к контралатеральному красному ядру через верхнюю ножку мозжечка. Это ядро ​​является источником руброспинального тракта, который в основном влияет на мышцы-сгибатели конечностей. [7]
  • Фастигиальное ядро: самое медиальное ядро. Он получает афферентный вход от червя , а эфференты проходят через нижнюю ножку мозжечка к вестибулярным ядрам .

Глубокие ядра мозжечка получают конечный выход из коры мозжечка через клетки Пуркинье в форме торможения. Нейроны в ядрах мозжечка генерируют спонтанные потенциалы действия, несмотря на продолжающееся ингибирование со стороны клеток Пуркинье. Ядра мозжечка получают афферентные проекции из нижней оливы , латерального ретикулярного ядра , верхних шейных и поясничных сегментов позвоночника и ядер Понтина . Вместе глубокие ядра мозжечка образуют функциональную единицу, которая обеспечивает управление корой мозжечка с помощью обратной связи. [4]

Морфология [ править ]

Зубчатое ядро ​​сильно извито [3] и может быть разделено на дорсальный (моторный) и вентральный (немоторный) домены. Брюшная половина у людей развита гораздо больше, чем у человекообразных обезьян, и, по-видимому, играет важную роль в соединении волокон. Кроме того, вентральный домен обеспечивает высшие функции мозжечка, такие как речь и познание, а также разносторонние и скоординированные движения пальцев. [8] В то время как общепринято, что вентральная область более поздняя в эволюционной шкале времени, современные трехмерные изображения поднимают вопросы относительно этого предположения, поскольку третья ось, рострокаудальная ось, теперь может быть проанализирована. [3]Кроме того, текущие изображения показывают, что вентральная область физически не больше спинной области у людей, как можно было бы предсказать, если размер увеличивается с когнитивной функцией. [1]

В зависимости от размера, морфологии и функции нейроны зубчатого тела взрослого человека делятся на большие главные и малые нейроны локальной цепи. [6]

Большие главные нейроны [6] [ править ]

Крупные основные нейроны были разделены на четыре основных типа в зависимости от положения в зубчатой ​​части, формы сомы (тела клетки) и ветвления дендритов . Эти нейроны отвечают за связь между зубчатым ядром и корой мозжечка.

  • Центральные нейроны : центральные нейроны расположены в более глубоких частях ядерной массы, вдали от периферии. У них круглые и колючие соматы , и многочисленные дендритные стволы выходят из всех сторон сомы. Эти дендриты имеют сложные схемы ветвления и сферические дендритные поля. [6]
  • Пограничные нейроны : пограничные нейроны сосредоточены на границе ядерной пластинки и имеют эллиптические сомы. У них есть мощный аксон, направленный в окружающее белое вещество, а также от четырех до шести первичных дендритов, ответвляющихся от противоположного конца. Дендритные поля этих нейронов имеют форму тетраэдра с телом клетки в одном углу. [6]
  • Промежуточные асимметричные нейроны : Промежуточные асимметричные нейроны равномерно распределены по ядерной массе и имеют большие эллиптические сомы. У них есть от пяти до девяти дендритов, разветвляющихся во всех направлениях, один или два из которых намного длиннее других. [6]
  • Промежуточные веретенообразные нейроны : Промежуточные веретенообразные нейроны разбросаны по всей зубчатой ​​части, и они имеют удлиненные и эллиптические соматы, сужающиеся на обоих концах. Они включают от трех до пяти первичных дендритов, которые делятся на несколько длинных дендритов. Верхняя часть тела клетки параллельна апикальным дендритам, ориентированным к ядру ядра. [6]

Малые нейроны локальной цепи [ править ]

Нейроны небольших локальных цепей включают сигнальные пути, которые находятся в зубчатой ​​части. Эти нейроны обеспечивают обратную связь с зубчатым телом и позволяют точно контролировать передачу сигналов. В настоящее время проведено меньше исследований специфической формы и роли этих нейронов [6], поскольку зубчатое ядро ​​состоит в основном из крупных основных нейронов. [2]

Функция [ править ]

Прогнозы [ править ]

Зубчатая часть содержит анатомически отдельные и функционально различные моторные и немоторные домены (дорсальный и вентральный, соответственно), а выступы организованы от зубчатого ядра к отдельным областям вентролатерального таламуса. Кроме того, дорсальные части зубчатой ​​кости выступают в первичную моторную и премоторную области коры головного мозга , в то время как вентральные части зубчатой ​​кости выступают в префронтальную и заднюю теменные области коры головного мозга. [9]Моторные и немоторные домены составляют примерно 50-60% и 20% зубчатой ​​части, соответственно. Считается, что человеческие зубчатые пропорции сопоставимы. Все области коры головного мозга, на которые нацелена зубчатая часть, проецируются обратно на мозжечок через эфференты к ядрам моста, а области коры, которые не проецируются на мозжечок, не являются мишенями для зубчатого выхода. [9] Моторный домен в дорсальной части зубчатой ​​кости содержит выходные каналы, которые контролируют генерацию и контроль движений, а также нейроны, которые иннервируют премоторные области в лобной доле.. Немоторная область содержит выходные каналы, участвующие в познании и зрительно-пространственной функции, а проекции на префронтальную и заднюю теменные области коры в этой области сгруппированы в отдельные области с небольшим перекрытием. Эти области активируются во время выполнения задач, связанных с кратковременной рабочей памятью, обучением на основе правил и планированием высших исполнительных функций. Хотя было показано, что вентральный аспект зубчатой ​​кости участвует в получении информации, остается неясным, участвует ли он в удержании и хранении. [10]

Пути [ править ]

Существует три различных маршрута от зубчатого ядра до вентролатерального таламуса, включая прямой, задний и передний. Прямой путь проходит в переднебоковом направлении под таламусом и входит с вентральной стороны. Аксоны, следующие по заднему пути, поворачиваются дорсально от средней линии на задней стороне таламуса, проникая в таламус с разных позиций. Аксоны, следующие по переднему пути, проходят латерально в субталамусе и входят во внешнюю мозговую пластинку . Внутри пластинки волокна поворачиваются кзади и входят в дорсальную сторону таламуса. Следовательно, в результате этих различных путей нейроны зубчатого ядра способны проходить через все ядра таламуса, за исключением ядер в средней линии и передних ядерных группах. [11]

Аксоны зубчатого ядра могут быть расходящимися или сходящимися. Конвергентные ветви включают те, которые происходят от совершенно разных аксонов и пересекают разные маршруты, но перекрываются в одном и том же терминальном поле. Дивергентные пути исходят от одного и того же аксона, но проходят разными маршрутами и нацелены на разные терминальные поля. Хотя между зубчатым ядром и таламусом не наблюдалось двухточечного соединения, считается, что существует заранее зашитое соединение между одним зубчатым участком и несколькими репрезентациями частей тела в таламусе. [11]

Мозжечок принимает три модальности, включая проприоцепцию , ноцицепцию и соматический ввод, и все они стимулируют зубчатое ядро. Зубчатое ядро ​​в основном отвечает за планирование и выполнение точных движений. Поскольку любая двигательная функция требует сенсорной информации, можно предположить, что зубчатое ядро ​​получает и модулирует эту сенсорную информацию, хотя конкретный механизм этого остается неясным. Например, для подъема объекта требуются сенсорные данные, такие как размер объекта и его местонахождение в пространстве. Хотя основная роль зубчатого ядра заключается в управлении движением, оно также играет роль в сенсорной обработке. [4]

Роль [ править ]

Роль зубчатого ядра можно описать двумя основными принципами: [4]

  1. Зубчатое ядро ​​участвует в работе основных электрических цепей, в том числе в мозжечке отовсюду. Любая функция, которая требует координации, включая мысли и двигательное поведение, должна проходить через мозжечок, чтобы сглаживаться. Этот входной сигнал проходит в двух частях: на поверхность коры мозжечка, а также в качестве побочного входа в ядра мозжечка.
  2. У всего мозжечка есть только один выход, который обязательно ведет от глубоких ядер мозжечка. Это выходной сигнал коры мозжечка, поэтому он должен проходить через ядра мозжечка и направлять его в остальную нервную систему. Таким образом, мозжечок сообщается с внешним миром через ядра мозжечка. Входящие данные, поступающие в кору мозжечка, обрабатываются разными способами; в конечном итоге все, что происходит в коре мозжечка, выходит из мозжечка через синапс в ядрах мозжечка.

Зубчатое ядро ​​отвечает за планирование, инициирование и контроль произвольных движений. Дорсальная область зубчатой ​​кости содержит выходные каналы, участвующие в моторной функции, в то время как вентральная область содержит выходные каналы, участвующие в немоторной функции, такой как познание и зрительно-пространственная функция. [1] Зубчатое ядро ​​посылает команды и информацию моторным и премоторным областям переднего мозга. [4]

Клиническое значение [ править ]

Несколько патологических процессов затрагивают зубчатое ядро, включая метаболические, генетические и нейродегенеративные нарушения, а также некоторые инфекции.

Метаболические расстройства [ править ]

Болезнь мочи кленового сиропа (MSUD) : наследственное нарушение метаболизма аминокислот у новорожденных, MSUD приводит к неврологическому ухудшению. Миелиновый отек наблюдается в мозжечке, включая зубчатое ядро, ствол мозга и кортикоспинальные тракты . [12]

Болезнь Ли : Клинические и патологические симптомы обычно появляются на первом году жизни и включают психомоторную отсталость и дисфункцию ствола головного мозга. Двусторонне симметричные дефекты видны в периакведуктальном сером веществе, стволе мозга, базальных ганглиях и зубчатом ядре. [12]

Глутаровая ацидурия типа 1 (GA1) : аутосомно-рецессивное заболевание, GA1 возникает из-задефицита дегидрогеназы глутарил-кофермента А. Аномалии видны в базальных ганглиях и зубчатом ядре. [12]

Болезнь Канавана: болезнь Канавана - это заболевание белого вещества, вызванноедефицитом аспартоацилазы . Зубчатое ядро ​​не поражается до поздней стадии прогрессирования заболевания. [12]

Разные расстройства [ править ]

Нейрофиброматоз 1 типа (NF1) : NF1 - аутосомно-доминантное нейрокожное заболевание . Отличительной чертой NF1 является развитие множества опухолей. Поражения белого вещества мозжечка и зубчатого ядра обычно возникают у детей младше десяти лет. [12]

Гистиоцитоз клеток Лангерганса (ГКЛ) : ГКГ является агрессивным заболеванием из-за пролиферации гистиоцитов клеток Лангерганса, причем зубчатое ядро, как полагают, вовлечено до 40 процентов пациентов. [12]

Болезнь Альцгеймера (БА) с миоклонусом : наблюдается увеличение среднего объема крупных нейронов и уменьшение среднего объема мелких нейронов в зубчатом ядре при БА с миоклонусом. Морфологические изменения зубчатого ядра могут вносить вклад в патологический субстрат миоклонуса при БА. [13]

Дополнительные изображения [ править ]

  • Рассечение ствола головного мозга. Боковой вид.

  • Глубокое рассечение ствола мозга. Боковой вид.

  • Глубокое рассечение ствола мозга. Боковой вид.

  • Ромбовидная ямка.

См. Также [ править ]

  • Мозжечок
  • Кора мозжечка
  • Глубокие ядра мозжечка
  • Кора головного мозга
  • Таламус

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Султан, Ф., Хамодех, С., и Байзер, Дж. С. (2010). ЗУБНОЕ ЯДРО ЧЕЛОВЕКА: СЛОЖНАЯ ФОРМА, НЕ ЗАПУСКАЕМАЯ. [Статья]. Неврология, 167 (4), 965–968.
  2. ^ a b c Милошевич, Н.Т., Ристанович, Д., Марич, Д.Л., и Райкович, К. (2010). Морфология и классификация клеток крупных нейронов зубчатого ядра взрослого человека: количественное исследование. [Статья]. Письма о неврологии, 468 (1), 59–63.
  3. ^ a b c d Ямагути, К., и Гото, Н. (1997). Трехмерная структура зубчатого ядра мозжечка человека: компьютерное исследование реконструкции. [Статья]. Анатомия и эмбриология, 196 (4), 343–348.
  4. ^ a b c d e Saab, CY, & Willis, WD (2003). Мозжечок: организация, функции и его роль в ноцицепции. [Обзор]. Обзоры исследований мозга, 42 (1), 85–95.
  5. ^ http://www.neuroanatomy.wisc.edu/cere/text/P5/dentate.htm
  6. ^ a b c d e f g h Ристанович, Д., Милошевич, Н.Т., Стефанович, Б.Д., Марич, Д.Л., и Райкович, К. (2010). Морфология и классификация крупных нейронов зубчатого ядра взрослого человека: качественный и количественный анализ 2D-изображений. [Статья]. Исследования в области неврологии, 67 (1), 1–7.
  7. ^ http://www.dartmouth.edu/~rswenson/NeuroSci/chapter_8B.html
  8. ^ Матано, S. (2001). Краткое сообщение: пропорции вентральной половины зубчатого ядра мозжечка у людей и человекообразных обезьян. [Статья]. Американский журнал физической антропологии, 114 (2), 163–165.
  9. ^ a b Дум, Р.П. и Стрик, П.Л. (2003). Развернутая карта зубчатого ядра мозжечка и его проекции на кору головного мозга. [Статья]. Журнал нейрофизиологии, 89 (1), 634–639.
  10. ^ Mediavilla, К., Молин, F. & Puerto, A. (2000). Сохранение одновременного обучения отвращению вкуса после электролитического поражения межположительно-зубчатой ​​области мозжечка. [Статья]. Исследование мозга, 868 (2), 329–337.
  11. ^ a b Мейсон А., Ильинский И.А., Мальдонадо С. и Култас-Ильинский К. (2000). Терминальные поля таламуса отдельных аксонов из вентральной части зубчатого ядра мозжечка Macaca mulatta. [Статья]. Журнал сравнительной неврологии, 421 (3), 412–428.
  12. ^ Б с д е е McErlean, A., Абдаллы, К., Донохью, V., & Ryan, S. (2010). Зубчатое ядро ​​у детей: нормальное развитие и закономерности заболевания. [Статья]. Детская радиология, 40 (3), 326–339.
  13. ^ Фукутани, Ю., Кэрнс, Нью-Джерси, Эвераль, И.П., Чедвик, А., Исаки, К., и Лантос, П.Л. (1999). Зубчатое ядро ​​мозжечка при болезни Альцгеймера с миоклонусом. [Статья]. Деменция и гериатрические когнитивные расстройства, 10 (2), 81–88.

Внешние ссылки [ править ]

  • Изображение в Атласе: n2a7p6 в системе здравоохранения Мичиганского университета
  • Изображение в Атласе: n2a7p9 в системе здравоохранения Мичиганского университета
  • https://web.archive.org/web/20150621011739/http://www.mona.uwi.edu/fpas/courses/physiology/neurophysiology/Cerebellum.htm
  • http://www.neuroanatomy.wisc.edu/cere/text/P5/dentate.htm
  • Поиск NIF - Зубчатое ядро через информационную структуру нейронауки