วิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลและวิถีประสาทสั่งการที่ลงสู่เบื้องล่าง

วิถีประสาทสั่งการที่ลงสู่เบื้องล่างนำคำสั่งสำหรับการเคลื่อนไหวจากสมองไปยังเซลล์ประสาทสั่งการของก้านสมองและไขสันหลัง วิถีประสาทหลักและที่ได้รับการศึกษามากที่สุดคือวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัล (พีระมิดัล) ซึ่งมีต้นกำเนิดจากเปลือกสมอง ลงผ่านแคปซูลภายใน ก้านสมองส่วนกลาง พอนส์ และพีระมิดของเมดัลลา และส่วนใหญ่จะข้ามไปยังอีกด้านหนึ่งก่อนที่จะถึงไขสันหลัง นอกจากนี้ยังมีวิถีประสาทนอกพีระมิดัลหลายเส้นจากก้านสมองที่ควบคุมท่าทาง การทรงตัว และการเคลื่อนไหวแบบรีเฟล็กซ์

Definition

วิถีประสาทสั่งการที่ลงสู่เบื้องล่างเป็นระบบใยประสาทนำสัญญาณสั่งการจากเปลือกสมอง (คอร์ติโคสไปนัลและคอร์ติโคบัลบาร์) และนิวเคลียสของก้านสมองไปยังเซลล์ประสาทสั่งการส่วนล่าง วิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลหรือพีระมิดัลเป็นวิถีประสาทหลักสำหรับการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเคลื่อนไหวของส่วนปลายที่ละเอียดอ่อน

Scope

บทความนี้ครอบคลุมถึงต้นกำเนิด, เส้นทาง, การไขว้สลับ, และจุดสิ้นสุดของวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลและคอร์ติโคบัลบาร์ รวมถึงวิถีประสาทที่ลงสู่เบื้องล่างจากก้านสมองที่สำคัญ (รูโบรสไปนัล, เรติคูโลสไปนัล, เวสติบูโลสไปนัล, เทคโตสไปนัล) ซึ่งถือเป็นกายวิภาคศาสตร์อ้างอิง บทความนี้ไม่ได้ให้การประเมินทางคลินิกเกี่ยวกับความอ่อนแรงหรือการจัดการความผิดปกติของการเคลื่อนไหว

Key concepts

• วิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัล (พีระมิดัล)
• วิถีประสาทคอร์ติโคบัลบาร์
• การไขว้สลับพีระมิดัล
• วิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลด้านข้างและด้านหน้า
• วิถีประสาทที่ลงสู่เบื้องล่างนอกพีระมิดัล (จากก้านสมอง)
• เซลล์ประสาทสั่งการส่วนบนและส่วนล่าง
• โซมาโตโทปีและโฮมุนคูลัสสั่งการ

Mechanisms

ใยประสาทคอร์ติโคสไปนัลเกิดขึ้นจากเซลล์ประสาทพีระมิดัลของเปลือกสมองส่วนสั่งการหลักและบริเวณพรีมอเตอร์และโซมาโตเซนซอรี่ที่อยู่ใกล้เคียง รวมกันผ่านโคโรนาเรเดียตาและส่วนหลังของแคปซูลภายใน ผ่านตรงกลางของก้านสมองส่วนกลาง ส่วนฐานของพอนส์ และพีระมิดของเมดัลลา ที่รอยต่อระหว่างคอและเมดัลลา ใยประสาทส่วนใหญ่จะไขว้สลับกันที่การไขว้สลับพีระมิดัลเพื่อสร้างวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลด้านข้างของไขสันหลังฝั่งตรงข้าม ในขณะที่ส่วนน้อยยังคงไม่ไขว้สลับเป็นวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลด้านหน้า วิถีประสาทนี้จะเชื่อมต่อกับอินเตอร์นิวรอน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชั้นสูง จะเชื่อมต่อโดยตรงกับเซลล์ประสาทสั่งการที่ควบคุมกล้ามเนื้อส่วนปลาย ซึ่งสนับสนุนการเคลื่อนไหวของนิ้วที่แยกส่วนกัน วิถีประสาทจากก้านสมอง รวมถึงวิถีประสาทรูโบรสไปนัล เรติคูโลสไปนัล เวสติบูโลสไปนัล และเทคโตสไปนัล จะทำงานควบคู่กันไปและมีอิทธิพลต่อกล้ามเนื้อแกนกลางและส่วนต้น ท่าทาง และการทรงตัว Lemon อธิบายว่าระบบที่ลงสู่เบื้องล่างเหล่านี้มีการจัดระเบียบอย่างไร และการมีส่วนร่วมของคอร์ติโคสไปนัลในการควบคุมเซลล์ประสาทสั่งการโดยตรงมีการพัฒนามากที่สุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชั้นสูง

Clinical relevance

เส้นทางของวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลอธิบายว่าเหตุใดรอยโรคที่ด้านหนึ่งของสมองจึงมักทำให้เกิดความอ่อนแรงที่ด้านตรงข้ามของร่างกาย และเหตุใดรูปแบบของความบกพร่องจึงแตกต่างกันไปเหนือและใต้การไขว้สลับพีระมิดัล บทความนี้อธิบายกายวิภาคศาสตร์นี้เพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่สิ่งทดแทนการประเมินทางคลินิก

Evidence & guidelines

กายวิภาคของวิถีประสาทได้รับการยืนยันจากการผ่าศพ การศึกษาทางจุลพยาธิวิทยาของไมอีลิน และการศึกษาด้วยสารติดตามในสัตว์ และมีการอธิบายไว้ในตำราอ้างอิง ในมนุษย์ที่มีชีวิต การสร้างภาพวิถีประสาทด้วย MRI แบบแพร่กระจาย (diffusion MRI tractography) สามารถสร้างวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลจากเปลือกสมองไปยังก้านสมองได้ ดังที่แสดงให้เห็นในงานติดตามใยประสาทในยุคแรกเริ่มและแผนที่วิถีประสาท การสร้างภาพดังกล่าวเป็นการบรรยายและมีข้อจำกัดที่ทราบกันดีในบริเวณที่ใยประสาทไขว้สลับกัน

History

วิถีประสาทพีระมิดัลได้รับการยอมรับจากกายวิภาคศาสตร์มหภาคของพีระมิดของเมดัลลาและการไขว้สลับของมัน และงานทดลองในศตวรรษที่ 20 ได้ชี้แจงต้นกำเนิดจากเปลือกสมองและการเชื่อมต่อโดยตรงกับเซลล์ประสาทสั่งการในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชั้นสูง การสร้างภาพวิถีประสาทด้วย MRI แบบแพร่กระจายตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ทำให้สามารถสร้างวิถีประสาทนี้ขึ้นใหม่ได้โดยไม่รุกรานในสมองของแต่ละบุคคลที่มีชีวิต

Key figures

• Roger Lemon
• Susumu Mori

Seminal works

• lemon2008
• mori1999
• wakana2004

Frequently asked questions

เหตุใดวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลจึงถูกเรียกว่าวิถีประสาทพีระมิดัลด้วย?

เนื่องจากวิถีประสาทเหล่านี้ก่อตัวเป็นพีระมิดของเมดัลลา ซึ่งเป็นสันคู่ที่อยู่ด้านหน้าของเมดัลลาที่ใยประสาทลงมา และได้รับการตั้งชื่อตามจุดสังเกตนั้น ตัวระบุ MeSH สำหรับวิถีประสาทนี้คือ Pyramidal Tracts

วิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลไขว้สลับกันที่ใด?

ใยประสาทส่วนใหญ่จะไขว้สลับกันที่การไขว้สลับพีระมิดัลที่รอยต่อระหว่างเมดัลลาและไขสันหลัง ก่อตัวเป็นวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลด้านข้างที่อีกด้านหนึ่ง ส่วนที่ไม่ไขว้สลับที่มีขนาดเล็กกว่าจะก่อตัวเป็นวิถีประสาทคอร์ติโคสไปนัลด้านหน้า