Подкорковые структуры и ядра

Под корой головного мозга расположены скопления серого вещества — базальные ганглии, таламус, гипоталамус, а также ядра ствола мозга и мозжечка, которые передают, фильтруют и модулируют сигналы, проходящие между корой, спинным мозгом и телом. Эти глубокие структуры играют центральную роль в движении, возбуждении, гомеостазе и маршрутизации сенсорной и моторной информации.

Definition

Подкорковые структуры — это ядра серого вещества, расположенные под корой головного мозга, включая базальные ганглии, таламус и гипоталамус, лимбические ядра, такие как миндалевидное тело, и ядра ствола мозга, которые совместно передают и модулируют нервные сигналы.

Scope

Эта тема охватывает основные подкорковые структуры серого вещества: базальные ганглии (хвостатое ядро, скорлупа, бледный шар, субталамическое ядро и черная субстанция), таламус и гипоталамус промежуточного мозга, лимбические ядра, такие как миндалевидное тело, и ядра ствола мозга. Описывается их организация и нейронные цепи как справочная анатомия, а не как клиническое руководство.

Core questions

• Каковы основные подкорковые ядра и где они расположены?
• Как базальные ганглии связаны с корой и таламусом в функциональных петлях?
• Какую роль играют эти глубокие структуры в движении, возбуждении и гомеостазе?

Key concepts

• Базальные ганглии (хвостатое ядро, скорлупа, бледный шар, субталамическое ядро, черная субстанция)
• Таламус как ретранслятор и фильтр
• Гипоталамус и гомеостатический контроль
• Миндалевидное тело и лимбические ядра
• Ядра ствола мозга
• Корково-базально-ганглионарно-таламические-корковые петли
• Прямой и непрямой пути

Mechanisms

Базальные ганглии участвуют в параллельных, функционально разделенных петлях, которые проходят от коры через стриатум и паллидум к таламусу и обратно к коре (Alexander et al., 1986). Внутри этих петель «прямой» путь имеет тенденцию облегчать, а «непрямой» путь — подавлять движение; эта модель используется для интерпретации гипо- и гиперкинетических состояний (Albin et al., 1989); те же нейронные цепи способствуют формированию привычек и автоматических действий (Yin & Knowlton, 2006). Таламус передает и фильтрует почти весь сенсорный и моторный трафик к коре, гипоталамус координирует гомеостатический и эндокринный контроль, а ядра ствола мозга регулируют возбуждение, функции черепных нервов и основные жизнеобеспечивающие рефлексы.

Clinical relevance

Подкорковая анатомия обеспечивает основу для понимания того, как глубокие структуры маршрутизируют и модулируют сигналы, а также для локализации находок в глубоких отделах мозга. Эта статья является справочной информацией о структуре и нейронных цепях; она не предлагает диагностических критериев или советов по лечению.

History

Глубокие ядра были описаны в классической макроскопической анатомии, но их функциональное понимание продвинулось в конце двадцатого века, когда базальные ганглии были переосмыслены как компоненты параллельных корково-подкорковых петель (Alexander et al., 1986), и была предложена модель прямого/непрямого пути для объяснения двигательных расстройств (Albin et al., 1989). Более поздние работы расширили роль базальных ганглиев от контроля движений до формирования привычек и процедурного обучения (Yin & Knowlton, 2006).

Debates

Насколько разделены параллельные петли базальных ганглиев?

Классическая модель рассматривает корково-базально-ганглионарные цепи как строго параллельные и разделенные, но данные о конвергенции и интеграции между петлями вызвали дебаты о том, сколько информации обменивается между ними.

Key figures

• Garrett Alexander
• Mahlon DeLong
• Roger Albin
• Henry Yin

Seminal works

• alexander-1986
• albin-1989
• yin-2006

Frequently asked questions

Какие структуры образуют базальные ганглии?

Обычно к ним относят хвостатое ядро и скорлупу (вместе образующие стриатум), бледный шар, субталамическое ядро и черную субстанцию, которые вместе образуют моторные и когнитивные петли с корой и таламусом.

Что делает таламус?

Таламус действует как ретранслятор и фильтр, обрабатывая и передавая почти всю сенсорную и моторную информацию на пути к коре головного мозга.