Telencephalon – Anatomia i funkcja móżdżku

Obraz : ludzki mózg. By: _dj_
. Licencja: CC BY-SA 2.0

definicja

telencefalon jest przednim podziałem prosencefalonu (przedmózgowia) i obejmuje półkule mózgowe i związane z nimi struktury.

rozwój Embriologiczny Telencefalonu

Obraz: pęcherzyk mózgu. Autor: Phil Schatz, licencja: CC BY 4.0

podczas rozwoju embriologicznego mózg, rdzeń kręgowy i centralny układ nerwowy rozwijają się z cewy nerwowej, która pochodzi z ektodermy grzbietowej. Czaszkowa część cewy nerwowej tworzy 3 pierwotne pęcherzyki mózgowe.

jeden z tych pęcherzyków mózgowych rozwija się w prosencefalon (przedmózgowie). Pozostałe 2 pęcherzyki mózgowe rozwijają się w rhombencephalon (tylny mózg) i mesencephalon (śródmózgowie). Prosencefalon dzieli się na diencefalon i telencefalon.

segmentacja telencefalonu na dodatkowe sekcje półkuli

w zależności od wieku danej części, telencefalon jest, pod względem ewolucyjnym, podzielony na 3 dodatkowe sekcje.

najstarszy odcinek tworzy paleokorta (paleopallium), która jest reprezentowana przez nosencefalon w dorosłym mózgu. Rhinencephalon obejmuje węchową żarówkę, węchowego przewodu, przegrody i korowej części ciała migdałowatego.

archicortex (lub archipallium; starsza część) rozwija się z przyśrodkowej części embrionalnego mózgu, aw dorosłym mózgu tworzy hipokamp zawierający Cornu ammonis (róg Amona), fornix (łuk) i indusium griseum (zakręt nadokalosalny).

hipokamp jest największą częścią archikortydy i odgrywa ważną rolę w tworzeniu pamięci, zwłaszcza podczas przenoszenia informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej.

układ Papez

ten transfer pamięci jest możliwy dzięki układowi Papez, który składa się z afferentów hipokampowych i efferentów. Afferents hipokampu pochodzą głównie w okolicy entorhinal, który pośredniczy informacji z węchowej żarówki, ciała migdałowatego i kory nowej.

więcej afferentów dociera do hipokampa przez wzgórze i zakręt cingulate. Efferenty opuszczające hipokamp biegną głównie przez fornix, by zakończyć się wyłącznie w rejonie ciała mamilarnego. Począwszy od ciała mamilarnego, Obwód Papez jest zamknięty poprzez Połączenie ze wzgórzem za pomocą przewodu mamilothalamicznego (pęczek Vicq d ’ Azyr).

Zdjęcie: Papez circuit. Autor: NotMySecondOpinion, Licencja: Public domain

kora nowa (najnowsza część) reprezentuje największą część telencefalonu. Obejmuje insula i Corpus striatum dorosłego mózgu.

korę nową można podzielić na 50 obszarów, zwanych obszarami Brodmanna. Specyficzne funkcje są związane z każdym obszarem Brodmanna, czego przykładem jest obszar Broca i obszar Wernickego, które reprezentują obszar językowy mózgu. Broca znajduje się w rejonie Brodmanna 44 i 45, natomiast Wernicke w rejonie 22.

Image: Brodmann Area. Autor: Phil Schatz, licencja: CC BY 4.0

struktura histologiczna kory mózgowej

w odniesieniu do struktury histologicznej kory mózgowej, 2 ewolucyjne starsze części, tj., paleopallium i archipallium, mają inną strukturę w porównaniu do kory nowej. Zewnętrzna warstwa kory nowej składa się z 6 warstw i jest również nazywana korą izokorteksową, podczas gdy zewnętrzna warstwa paleopalu i archipallium nazywa się allocortex i składa się z 3 warstw.

w obrębie kory nowej znajdują się dwa rodzaje neuronów. Jedna z nich jest reprezentowana przez komórki nie-piramidalne, które są hamowane przez nadajnik GABA, oraz komórki piramidalne, które stanowią większość neuronów (85%) i są pobudzane przez nadajniki glutaminian i asparaginian.

makroskopowa struktura Telencefalonu

Image: Cerebrum. Autor: Phil Schatz, licencja: CC BY 4.0

telencefalon składa się z 2 półkul, z 6 głównymi płatami na półkulę. Prawa i lewa półkula są oddzielone szczeliną międzycząsteczkową i są połączone funkcjonalnie przez Corpus modzelosum (łac. „twarde ciało”).

jedna półkula jest dominująca i przeprowadza przetwarzanie dla działań lingwistycznych i obliczeniowych. Ponadto funkcje takie jak czytanie i pisanie są zlokalizowane na tej konkretnej półkuli. Dla większości osób praworęcznych dominuje lewa półkula, a tylko dla niewielkiej części osób leworęcznych dominuje prawa półkula.

6 głównych płatów obejmuje płat czołowy, płat ciemieniowy, płat skroniowy, płat potyliczny, płat wyspowy i płat limbiczny. Ponadto każda półkula ma 3 powierzchnie i 2 granice. Wyżej wymienionymi powierzchniami są powierzchnia przyśrodkowa, powierzchnia nadolebna i powierzchnia dolna. Odpowiednie granice to margines nadrzędny i margines podrzędny.

Obraz: płaty kory mózgowej. Autor: Phil Schatz, licencja: CC BY 4.0

patrząc z zewnątrz, płaty są oddzielone od siebie przez pierwotne sulci (sulci mózgowe). Należą do nich: bruzda Środkowa (bruzda Rolando) między płatami ciemieniowymi i czołowymi; bruzda boczna między płatami skroniowymi, czołowymi i ciemieniowymi; bruzda ciemieniowa między płatami ciemieniowymi i potylicznymi.

sulcus calcarine należy również do sulci pierwotnej i dzieli płat potyliczny na górną i dolną część.

oprócz pierwotnego sulci, istnieją również wtórne i trzeciorzędowe sulci, z wtórnym sulci dalej dzieląc każdy płat. Trzeciorzędowe sulci są odpowiedzialne za Indywidualne sulci kory, rozwijają się po urodzeniu i są pod wpływem czynników nie-genetycznych.

nie tylko bruzda mózgowa, ale także sploty mózgu (gyri mózgowe) rozszerzają powierzchnię mózgu. Te sploty są przykładem zakrętu precentralnego i zakrętu postcentralnego, które są omówione poniżej.

struktura płata czołowego

Obraz: płat czołowy. By Gray, vectorized by Mysid, colored by was_a_bee, License: Public domain

w obszarze płata czołowego znajdują się różne centra funkcjonalne. Można je przypisać poszczególnym obszarom kory mózgowej i poszczególnym żyrom. Gyri przedni górny i środkowy, zakręt przedni dolny i zakręt przedni są zróżnicowane w odniesieniu do gyri.

funkcja górnego i środkowego gyri przedniego

kora czołowa jest zlokalizowana w obszarze górnego i środkowego gyri przedniego. Kora czołowa składa się z kory przedczołowej i obszarów związanych z ruchem, z wyjątkiem pierwotnej kory ruchowej. Kora przedczołowa jest związana z przetwarzaniem różnych informacji otrzymanych z różnych płatów i ta informacja jest przekazywana do pierwotnej kory ruchowej. Reguluje zachowanie w odpowiedzi na zmieniające się otoczenie. Sygnały poznawcze są przekazywane do obszarów motorycznych. Opierając się na obszarach Brodmanna, kora czołowa znajduje się w obszarach 9-11. Przetwarzanie związane z wyższymi zdolnościami umysłowymi, takie jak planowane działania, odbywa się w korze stowarzyszeniowej.

objawy związane z urazem w obszarze kory czołowej

uraz w tym obszarze skutkuje między innymi deficytami w planowaniu działań. Co więcej, może to prowadzić do ogólnych zaburzeń jazdy, które objawiają się upośledzeniem zdolności myślenia i obniżeniem poziomu koncentracji, a także zmniejszeniem spontanicznych ruchów.

zmiany zlokalizowane głównie w części oczodołowej płata czołowego (obszar 11) powodują głównie upośledzenie stanu afektywnego. Między innymi może to prowadzić do nieskrępowanego, podejrzanego i nieodpartego zachowania, a także zbyt przesadzonego żartobliwości ze strony pacjenta.

Uwaga: pola asocjacyjne nie są związane z żadnym konkretnym obszarem kory i nie otrzymują żadnych informacji ze wzgórza.

funkcja tylnego zakrętu czołowego

Image: Tylny zakręt czołowy inferior. Według Gray, wektoryzowany przez Mysid, pokolorowany przez was_a_bee, Licencja: Public domain

dolny zakręt czołowy można podzielić na kolejne sekcje w następujący sposób: Pars orbitalis, Pars opercularis i Pars triangularis.

w obrębie obszaru Brodmanna 44 Centrum Broki znajduje się w obrębie dolnego zakrętu czołowego, zaliczanego do ośrodków językowych, obok obszaru Wernickego. 2 ośrodki językowe omówiono w osobnym artykule „Telencefalon-Language Centers, Structure of the Limbic System, and Basal Ganglia”.

funkcja środkowego zakrętu czołowego

kolejnym środkiem, który znajduje się w płacie czołowym, jest przednie pole oka. Jest to odpowiednik obszaru Brodmanna 8 i znajduje się w obrębie środkowego zakrętu czołowego. Jego funkcją jest kontrolowanie dobrowolnych ruchów gałek ocznych.

w tym celu otrzymuje aferenty z pierwotnej i wtórnej kory wzrokowej i dostarcza efferenty do jąder mięśni mózgu nerwów czaszkowych III, IV i VI, poprzez superior colliculus. Te nerwy czaszkowe są odpowiedzialne za unerwienie jąder mięśni oka.

the function of the precentral gyrus

Image: Gyrus praecentralis. Według Gray, wektoryzowane przez Mysid, pokolorowane przez was_a_bee, Licencja: Public domain

zakręt przedśrodkowy, kora przedmotorowa (obszar 6) i dodatkowa kora ruchowa (obszar 6) są powiązane z układem motorycznym. Pierwotna kora somatomotoryczna (obszar 4) znajduje się w obszarze zakrętu przedśrodkowego, który znajduje się przed bruzdą środkową. Pochodzący stąd układ piramidalny kontynuuje odpowiednie części ciała jako efferent.

sama kora ruchowa otrzymuje aferenty z regionu wzgórza (jądro brzuszne boczne) i z zakrętu postcentralnego (patrz pętla zwojów podstawnych).

kora przedmotorowa i dodatkowa kora ruchowa mają porównywalne aferenty. Efferenty przechodzą z kory przedmotorowej do móżdżku przez przewód frontopontynowy, a następnie móżdżek wraca do pierwotnej kory ruchowej. Tworzy to rodzaj mechanizmu sterującego, który umożliwia precyzyjną regulację ruchów.

sekwencje ruchu, z drugiej strony, są przechowywane i planowane w dodatkowej przestrzeni silnika.

objawy kliniczne związane z uszkodzeniem układu piramidalnego

w śledzeniu objawów związanych z uszkodzeniem układu piramidalnego szczególnie ważne są 2 czynniki. Po pierwsze, istnieje fakt, że do 80% piramidalnych dróg krzyżuje się (rozpad piramidalny) po przeciwnej stronie na poziomie rdzenia przedłużonego, a po drugie, odpowiednie części ciała są somatotopowo zorganizowane w obszarze zakrętu precentralnego. Ten somatotopowy podział można zilustrować za pomocą homunkulusa motorycznego.

w zależności od tego, że w obszarze rdzenia przedłużonego 80% włókien układu piramidalnego przechodzi na przeciwną stronę (pozostałe części stanowią 20%), Centralne uszkodzenie układu piramidalnego powoduje deficyty ruchowe po przeciwnej stronie ciała.

te deficyty motoryczne występują jako niedowład, przy czym uszkodzenie układu piramidalnego, tj. pierwszego neuronu ruchowego, przybiera formę paraliżu spastycznego. Wstępną prezentacją jest porażenie wiotkie, spowodowane „wstrząsem kręgosłupa”. Paraliż spastyczny zwykle tworzy się w czasie 3-4 tygodni.

po uszkodzeniu drugiego neuronu ruchowego dochodzi do trwałego wiotkiego paraliżu. Te 2 formy niedowładu można odróżnić na podstawie parametrów klinicznych.

paraliż spastyczny objawia się klinicznie pod względem przesadnych odruchów proprioceptywnych i atenuowanych lub brakujących odruchów polisynaptycznych, na przykład, oprócz innych istniejących odruchów patologicznych. Znak Babińskiego jest jednym z przykładów odruchu patologicznego, wyrażonego jako zgięcie grzbietowe dużego palca, gdy boczna powierzchnia podeszwowa jest przetarta. Pozostałe palce pozostają w pierwotnej pozycji lub rozłożone w kształcie wachlarza.

obraz: rysunek znaku Babińskiego, podpisy Niemieckie. Autor: Roxbury, licencja: CC BY-SA 3.0

wiotkie lub porażenie obwodowe charakteryzuje się brakiem odruchów ścięgnistych, podczas gdy, w przeciwieństwie do tego, odruchy polisynaptyczne zwykle nie są dotknięte. Odruchy patologiczne nie występują również w niedowładie obwodowym. Ponadto porażenie wiotkie prowadzi do neurogennego zaniku mięśni. Mięśnie zwykle nie mają wpływu na paraliż spastyczny w wyniku zwiększonego napięcia mięśniowego. Unieruchomienie związane z paraliżem spastycznym może również prowadzić do lekkiego zaniku mięśni. Homunkulus może być użyty do wyciągnięcia dalszych wniosków na temat odpowiedniego centralnego położenia upośledzenia.

na przykład uraz w obszarze strefy korowej parasagittal, który jest dostarczany przez przednią tętnicę mózgową, prowadzi do spastycznego paraliżu nóg.

struktura płata ciemieniowego

Obraz: płat ciemieniowy. By Gray, wektoryzowane przez Mysid, pokolorowane przez was_a_bee, License: Public domain

zakręt postcentralny, wtórna kora somatosensoryczna i kora ciemieniowa są zlokalizowane w płacie ciemieniowym.

funkcja zakrętu postcentralnego

Obraz: Zakrętu postcentralnego. By Gray, vectorized by Mysid, colored by was_a_bee, License: Public domain

zakręt postcentralny obejmuje korę somatosensoryczną, w której przetwarzane są zmysłowe afferenty (poczucie bólu, dotyku i temperatury) z peryferii. Afferenty te docierają do kory somatosensorycznej, a Wzgórze działa jako filtr – „brama do umysłu”) – głównie przez brzuszne jądro tylno-przyśrodkowe i brzuszne jądro tylno-boczne wzgórza.

pochodzące z kory somatosensorycznej włókna efferentne przechodzą do wtórnej kory somatosensorycznej i kory ruchowej (zakręt przedśrodkowy).

włókna w obszarze zakrętu postcentralnego są somatotopowo zorganizowane i odpowiadają włóknom zakrętu precentralnego, tak że homunkulus czuciowy znajduje się również obok homunkulusa motorycznego.

homunkulus ilustruje, jak poszczególne regiony mają silniejsze lub słabsze unerwienie czuciowe, niezależnie od ich anatomicznej wielkości. Na przykład dłonie i język mają stosunkowo duży obszar unerwienia w homunkulusie, podczas gdy uda, na przykład, mają tylko stosunkowo mały obszar.

obraz: ilustracja z anatomii & fizjologia, koneksje strona internetowa. Autor: OpenStax College, licencja: CC BY 3.0

funkcja wtórnej kory somatosensorycznej

informacje pochodzące z kory somatosensorycznej są interpretowane lub klasyfikowane w obrębie wtórnej kory somatosensorycznej(obszary 5 i 7).

funkcja kory ciemieniowej

oprócz kory czołowej (patrz wyżej) istnieje również kora ciemieniowa, która składa się z zakrętu kątowego i zakrętu supramarginalnego płata ciemieniowego.

zakręt kątowy (obszar 39), który wije się wokół końca Superior skroniowego sulcus w sposób podobny do łuku, pośredniczy między wtórną korą słuchową a wtórną korą wzrokową. Wyjaśnia to znaczenie kory ciemieniowej w odniesieniu do funkcji takich jak czytanie lub pisanie.

kojarzenie ciemieniowe jest związane z przetwarzaniem zdarzeń przestrzennych. Zmiana w tym obszarze powoduje utratę pamięci związane z dystrybucją lub fizycznego układu części ciała. Pacjenci mogą być nieświadomi jednej połowy ciała, chyba że zostanie o tym powiadomiony. Co więcej, mogą mieć złudzenie swojej nieobecności i mogą być przekonani o tej idei. Mogą również nie być w stanie wyjaśnić i podążać znanymi trasami, mogą zaniedbać określoną stronę domu i mogą omyłkowo skręcić w niewłaściwą stronę, gdy zostaną o to poproszeni.

zakręt supramarginalny (obszar 40) znajduje się na końcu bocznego bruzdy i otacza ją.