Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Мезэнцефальная локомоторная область
Средний мозг small.gif
Средний мозг .
Подробности
ЧастьМозговой ствол
Идентификаторы
Акроним (ы)MLR
Анатомическая терминология

Теменной области опорно - двигательного аппарата ( СЛР ) является функционально определенную область мозга , которая связана с началом и контролем локомоторных движений в позвоночных видов. [1] [2]

Нейроанатомическая организация [ править ]

MLR был впервые описан Шиком и его коллегами в 1966 году, когда они заметили, что электрическая стимуляция области среднего мозга у кошек с децеребрацией вызывает поведение при ходьбе и беге на беговой дорожке. [3] Двадцать восемь лет спустя Масдеу и его коллеги описали присутствие MLR у людей. [4] В настоящее время широко признано, что, наряду с другими центрами управления моторикой головного мозга , MLR играет активную роль в инициации и модуляции спинномозговых нейронных цепей для управления позой и походкой . [5] Анатомически, как следует из названия, MLR находится в среднем мозге.(или средний мозг), вентральнее от нижнего бугорка и около клиновидного ядра. [6] Хотя определение точных анатомических субстратов MLR является предметом значительных споров, считается, что педункулопонтинное ядро (PPN), клиновидное ядро ​​и экстрапирамидная область среднего мозга образуют нейроанатомическую основу MLR. [7] [8] [9] Ядро в пределах MLR принимать входные сигналы от черной субстанции из базальных ганглиев и нервных центров в пределах лимбической системы . [10] Выступы от MLR спускаются через костномозговой и мостовой отделы.ретикулоспинальные тракты для воздействия на двигательные нейроны спинного мозга, снабжающие сгибатели и разгибатели туловища и проксимальных отделов конечностей. [2] [5] [11]

PPN в MLR состоит из разнообразной популяции нейронов, содержащих нейротрансмиттеры гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), глутамат и ацетилхолин (ACh). [12] Результаты клинических исследований и исследований на животных показывают, что холинергические нейроны в PPN играют решающую роль в модуляции как ритма передвижения, так и постурального мышечного тонуса. [13] [14] Глутаматергические и холинергические входы от MLR могут быть ответственны за регулирование возбудимости ретикулоспинальных нейронов, которые, в свою очередь, проецируются на генераторы центрального паттерна спинного мозга, чтобы инициировать шаговое движение. [1] [15]

Клиническое значение [ править ]

Интеграция моторной и сенсорной информации во время ходьбы включает взаимодействие между корковыми, подкорковыми и спинномозговыми цепями. Пошаговые двигательные паттерны нижних конечностей могут быть вызваны только активацией спинномозговой схемы; [16] однако супраспинальный ввод необходим для функциональной ходьбы на двух ногах у людей. [17] [18] Патологии ядер в MLR были связаны с комбинацией клинических признаков, которые уникальны для дисфункции среднего мозга и могут быть дифференцированы от других подкорковых неврологических состояний, таких как связанные с паркинсонизмом и поражениями мозжечка . [19]

В серии клинических случаев у трех взрослых мужчин с изолированными поражениями MLR наблюдались колебания походки и атаксия походки, характеризующаяся шагом, которому не хватало единообразного направления, амплитуды и ритмичности. [20] Хотя колебания походки и атаксия также являются клиническими признаками болезни Паркинсона и поражений мозжечка , соответственно, авторы отметили, что у пациентов не было других общих признаков или симптомов, связанных с этими неврологическими состояниями, что позволяет предположить, что патологии среднего мозга может вызывать нарушения походки, даже если функции мозжечка и базальных ганглиев не нарушены. В исследовании, посвященном высокому уровню нарушений походки и равновесия у пожилых людей, не имевших признаков ревматологическогопри ортопедическом или неврологическом заболевании данные томографии головного мозга выявили связь между снижением плотности серого вещества PPN и клинописного ядра и нарушением начала походки, выполнения шагов и контроля позы. [21] Кроме того, среди восемнадцати человек с болезнью Паркинсона, которые испытывали или не испытывали замирание походки , функциональная магнитно-резонансная томография выявила снижение активности в MLR и дополнительной двигательной области у тех людей, которые испытывали эпизодические колебания походки. [22]Замораживание походки также было связано с функциональной реорганизацией супраспинальных локомоторных сетей, в результате чего наблюдались измененные соединения и связь между дополнительной моторной областью и MLR. [23] Эти данные свидетельствуют о том, что MLR действительно играет уникальную роль в локомоции человека, особенно в отношении инициации шагов и двигательного планирования .

Глубокая стимуляция мозга [ править ]

См. Также: Глубокая стимуляция мозга

Учитывая роль MLR в инициировании походки и контроле позы, исследователи и клиницисты исследовали эффекты направленной глубокой стимуляции мозга (DBS) на нарушения походки в клинических популяциях. [24] [25] Plaha и Gill сообщили о значительном улучшении дисфункции походки и постуральной нестабильности у двух пациентов с запущенной болезнью Паркинсона, которые лечились с использованием электродов DBS, имплантированных в область PPN. [26] Аналогичным образом, в более недавнем исследовании шесть пациентов с болезнью Паркинсона продемонстрировали улучшение осанки, походки и устойчивости позы после 6 месяцев DBS в PPN и субталамическом ядре . [27]Бахманн и его коллеги применили DBS к MLR у крыс с хроническим неполным повреждением спинного мозга и сообщили об улучшении функции задних конечностей и почти нормальном восстановлении двигательной функции после лечения. [28]

См. Также [ править ]

  • Список областей человеческого мозга
  • Центральный генератор шаблонов
  • Центральная нервная система
  • Походка (человек)
  • Блок управления двигателем
  • Мозг
  • Педункулопонтинное ядро
  • Средний мозг

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Ле Рэй, D; Juvin, L; Ryczko, D; Дубук, Р. (2011). «Глава 4 - Супраспинальный контроль локомоции: мезэнцефальная локомоторная область» (PDF) . Прогресс в исследованиях мозга . 188 : 51–70. DOI : 10.1016 / B978-0-444-53825-3.00009-7 . PMID  21333802 .
  2. ^ а б Пахапилл, П; Лозано, А (2000). «Стеблевидное ядро ​​и болезнь Паркинсона». Мозг . 123 (9): 1767–1783. DOI : 10,1093 / мозг / 123.9.1767 . PMID 10960043 . 
  3. ^ Шик, ML; Северин, ФВ; Орловский, Г.Н. (1966). «Управление ходьбой и бегом с помощью электростимуляции среднего мозга». Биофизика (Oxf) . 11 : 756–765.
  4. ^ Masdeu, JC; Alampur, U; Cavaliere, R; Тавулареас, G (1994). «Астазия и походка недостаточность с повреждением опорно - двигательного аппарата pontomesencephalic области». Анналы неврологии . 35 (5): 619–621. DOI : 10.1002 / ana.410350517 . PMID 8179307 . S2CID 2193366 .  
  5. ^ a b Такакусаки, K (2017). «Функциональная нейроанатомия для контроля осанки и походки» . Журнал двигательных расстройств . 10 (1): 1–17. DOI : 10,14802 / jmd.16062 . PMC 5288669 . PMID 28122432 .  
  6. ^ Пирсон, KG; Гордон, Дж. Э. (2013). Принципы неврологии: локомоция (5-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Companies, Inc.
  7. ^ Скиннер, RD; Гарсия-Рилл, Э (1984). «Мезэнцефалическая локомоторная область (MLR) у крысы». Исследование мозга . 323 (2): 385–389. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (84) 90319-6 . PMID 6525525 . S2CID 46258649 .  
  8. ^ Чанг, Стефано Дж .; Кахигас, Ян; Оприс, Иоан; Гость, Джеймс Д .; Нога, Брайан Р. (21 августа 2020 г.). "Рассечение локомоторных цепей ствола мозга: сходящиеся доказательства стимуляции клинописного ядра" . Границы системной нейробиологии . 14 : 64. DOI : 10,3389 / fnsys.2020.00064 . ISSN 1662-5137 . PMC 7473103 . PMID 32973468 .   
  9. ^ Шерман, D; Фуллер, премьер-министр; Маркус, Дж; Ю, Дж; Чжан, П; Чемберлин, Нидерланды; Сапер, CB; Лу, Дж (2015). «Анатомическое расположение мезэнцефальной локомоторной области и его возможная роль в локомоции, осанке, катаплексии и паркинсонизме» . Границы неврологии . 6 (140): 140. DOI : 10,3389 / fneur.2015.00140 . PMC 4478394 . PMID 26157418 .  
  10. ^ Шерман, D; Фуллер, премьер-министр; Маркус, Дж; Ю, Дж; Чжан, П; Чемберлин, N; Сапер, C; Лу, Дж (2015). «Анатомическое расположение мезэнцефальной локомоторной области и его возможная роль в локомоции, осанке, катаплексии и паркинсонизме» . Границы неврологии . 6 (140): 1–13. DOI : 10.3389 / fneur.2015.00140 . PMC 4478394 . PMID 26157418 .  
  11. ^ Такакусаки, K; Томита, N; Яно, М (2008). «Субстраты для нормальной походки и патофизиологии нарушений походки в связи с дисфункцией базальных ганглиев». Журнал неврологии . 255 (Дополнение 4): 19–29. DOI : 10.1007 / s00415-008-4004-7 . PMID 18821082 . S2CID 22009992 .  
  12. ^ Такакусаки, K; Chiba, R; Цукаса, N; Окумура, Т (2016). «Стволовой контроль над движением и мышечным тонусом с особым упором на роль мезопонтинной покрышки и медуллярной ретикулоспинальной системы» . Журнал нейронной передачи . 123 (7): 695–729. DOI : 10.1007 / s00702-015-1475-4 . PMC 4919383 . PMID 26497023 .  
  13. ^ Bohnen, NI; Альбин, Р.Л. (2011). «Холинергическая система и болезнь Паркинсона» . Поведенческие исследования мозга . 221 (2): 564–573. DOI : 10.1016 / j.bbr.2009.12.048 . PMC 2888997 . PMID 20060022 .  
  14. ^ Такакусаки, K; Обара, К; Нозу, Т; Окумура, Т. (2011). «Модулирующие эффекты ГАМКергических нейронов базальных ганглиев на PPN и систему подавления мышечного тонуса у кошек». Archives Italiennes de Biologie . 149 (4): 385–405. DOI : 10,4449 / aib.v149i4.1383 . PMID 22205597 . 
  15. ^ Скиннер, RD; Kinjo, N; Хендерсон, V; Гарсия-Рилл, Э (1990). «Двигательные проекции от педункулопонтиального ядра к спинному мозгу». Неврологические отчеты . 1 (3): 183–186. DOI : 10.1097 / 00001756-199011000-00001 . PMID 2129877 . 
  16. Перейти ↑ Whelan, PJ (2003). «Развивающие аспекты спинальной локомоторной функции: от идеи использования в пробирке мыши подготовки спинного мозга» . Журнал физиологии . 553 (Pt 3): 695–706. DOI : 10.1113 / jphysiol.2003.046219 . PMC 2343637 . PMID 14528025 .  
  17. ^ Нильсен, Йенс Бо (2003). «Как мы ходим: центральный контроль мышечной активности во время ходьбы человека». Невролог . 9 (3): 195–204. DOI : 10.1177 / 1073858403009003012 . PMID 15065815 . S2CID 34448912 .  
  18. ^ Capaday, Чарльз (2002). «Особенность ходьбы человека и ее нейронный контроль». Тенденции в неврологии . 25 (7): 370–376. DOI : 10.1016 / s0166-2236 (02) 02173-2 . PMID 12079766 . S2CID 19997715 .  
  19. ^ Ruchalski, K; Hathout, GM (2012). «Смесь болезней среднего мозга: краткий обзор анатомии и синдромологии среднего мозга для радиологов» . Радиологические исследования и практика . 2012 : 258524. дои : 10,1155 / 2012/258524 . PMC 3366251 . PMID 22693668 .  
  20. ^ Hathout, GM; Бхидаясири, Р. (2005). «Атаксия среднего мозга: введение в мезэнцефалическую локомоторную область и педункулопонтинное ядро». Американский журнал рентгенологии . 184 (3): 953–956. DOI : 10,2214 / ajr.184.3.01840953 . PMID 15728623 . 
  21. ^ Demain, A; Вестби, М; Фернандес-Видаль, S; Карачи, C; Bonneville, F; Делай, MC; Delmaire, C; Дормонт, Д; Bardinet, E; Agid, Y; Частан, Н; Велтер, ML (2014). «Нарушения походки и равновесия на высоком уровне у пожилых людей: заболевание среднего мозга?» . Журнал неврологии . 261 (1): 196–206. DOI : 10.1007 / s00415-013-7174-х . PMC 3895186 . PMID 24202784 .  
  22. ^ Петерсон, DS; Пикетт, штат Калифорния; Дункан, Р. Перлмуттер, Дж; Эрхарт, GM (2014). «Связанная с походкой мозговая активность у людей с болезнью Паркинсона с застыванием походки» . PLOS ONE . 9 (3): e90634. Bibcode : 2014PLoSO ... 990634P . DOI : 10.1371 / journal.pone.0090634 . PMC 3940915 . PMID 24595265 .  
  23. ^ Fling, BW; Коэн, Р.Г.; Mancini, M; Карпентер, SD; Ярмарка, DA; Nutt, JG; Горак, ФБ (2014). «Функциональная реорганизация сети опорно - двигательного аппарата у больного паркинсонизмом с замораживанием походки» . PLOS ONE . 9 (6): e100291. Bibcode : 2014PLoSO ... 9j0291F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0100291 . PMC 4061081 . PMID 24937008 .  
  24. ^ Хамани, C; Скеллиг, S; Лакстон, А; Лозано, AM (2007). «Педункулопонтийное ядро ​​и двигательные расстройства: анатомия и роль глубокой стимуляции головного мозга». Паркинсонизм и связанные с ним расстройства . 13 : S276-80. DOI : 10.1016 / s1353-8020 (08) 70016-6 . PMID 18267250 . 
  25. Перейти ↑ Richardson, M (2014). «Глубокая стимуляция мозга для восстановления опорно - двигательного аппарата следующие травмы спинного мозга». Нейрохирургия . 74 (2): N18-9. DOI : 10,1227 / 01.neu.0000442979.07078.ac . PMID 24435148 . 
  26. ^ Плаха, П; Гилл, S (2005). «Двусторонняя глубокая стимуляция головного мозга педункулопонтинового ядра при болезни Паркинсона». NeuroReport . 16 (17): 1883–1887. DOI : 10.1097 / 01.wnr.0000187637.20771.a0 . PMID 16272872 . S2CID 20912030 .  
  27. ^ Стефани, А; Lozano, AM; Пеппе, А; Stanzione, P; Галац, S; Тропепи, Д. (2007). «Двусторонняя глубокая стимуляция головного мозга педункулопонтинного и субталамического ядер при тяжелой болезни Паркинсона». Мозг . 130 (6): 1596–1607. DOI : 10,1093 / мозг / awl346 . PMID 17251240 . 
  28. ^ Бахманн, LC; Матис, А; Линдау, Северная Каролина; Фельдер, П; Гулло, М; Шваб, МЭ (2013). «Глубокая стимуляция локомоторной области среднего мозга улучшает паретическую функцию задних конечностей у крыс после травмы спинного мозга». Трансляционная медицина науки . 5 (208): 208. DOI : 10.1126 / scitranslmed.3005972 . PMID 24154600 . S2CID 39733797 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Децеребрационная кошка гуляет
  • Многослойный многослойный центральный генератор шаблонов для адаптивного передвижения роботов-гуманоидов