Wykład 25
Kora mózgu
System limbiczny
Podwzgórze
Twór siatkowaty
Ad.1 Kora, afazja, agnozja, apraksja.
Kora mózgu jest najwyższym ośrodkiem i odpowiada za najbardziej złożone czynności: pamięć, myślenie, zdolności językowe, uczenie. 90% kory to neocortex, węchomózgowie- paleocortex, natomiast stopa hipokampa i zakręt zębaty to archicortex. W sensie anatomicznym kora to ½ mózgowia, 1/3 widoczna jest od zewnątrz, 2/3 ukryte w zakrętach. Kora mózgu ma 6 warstw. Wszystkie włókna aferentne dochodzą do warstwy 4 ( ziarnistej wewnętrznej) - są to promienistości wzgórza. Natomiast drogi eferentne do prążkowia, pnia mózgu i rdzenia kręgowego zaczynają się w warstwie 5, a do wzgórza w 6. Warstwa 3 jest początkiem dla dróg spoidłowych i kojarzeniowych dochodzących do 1 i 2 warstwy. Warstwy 1 są ze sobą połączone tworząc wł. Skojarzeniowe krótkie. Układ 6 warstw w pionie nazywamy słupem korowym. Do najważniejszych dróg asocjacyjnych ( przebieg strzałkowy) są: pęczek podłużny górny, pęczek łukowaty, pęczek potyliczno- czołowy dolny, pęczek haczykowaty obejmujący wyspę oraz obręcz. Włókna spoidłowe łączą dwa jednoimienne ośrodki w obu półkulach, najważniejsze spoidło to ciało modzelowate i jego promienistości- promienistość Eolana -> kleszcze mniejsze, promienistość płata-> kleszcze większe. Włókna rzutowe to te łączące ośrodki wyższe z niższymi ( przebieg pionowy). Włókna odkorowe są ruchowe i kończą się w prążkowiu oraz w jj. Ruchowych nn. Czaszkowych i rdzeniowych. Drogi dokorowe przebiegają od wzgórza do kory tworząc tzw. Konary wzgórza. Promienistość wzgórza leży w całej torebce wewnętrznej. W odnodze przedniej przebiegają drogi korowo- prążkowe i korowo- mostowe, w obrębie kolana przebiega promienistość wzgórza (drogie prążkowo- korowe) a w części górnej torebki także droga korowo- jądrowa, w 1/3 przedniej odnogi tylnej biegnie droga piramidowa a w części dolnej droga korowo- rdzeniowa biegnie w części tylnej odnogi tylnej, mając przed sobą drogę korowo- jądrową. Torebka wewnętrzna ma 4 części: przed, za, nad, podsoczewkową. Przez część podsoczewkową przechodzi promienistość słuchowa a w części zasoczewkowej promienistość wzrokowa.
W płacie czołowym jest 6 ważnych pól. Kora ruchowa I-rzędowa ( 4), kora przedruchowa (6) zajmuje się programowaniem wszystkich ruchów- pole 6 na powierzchni przyśrodkowej półkuli to kora ruchowa suplementarna, programująca najbardziej skomplikowane ruchy ( jej uszkodzenie powoduje apraksję- niezdolność do wykonania celowych, skomplikowanych ruchów przy braku porażeń). Przed korą przedruchową w polu 8 jest pole czołowo- oczne- najważniejszy ośrodek spojrzeniowy. Przed polem 6 i 8 jest kora przedczołowa, czyli czołowa asocjacyjna- ma ona olbrzymie znaczenie w inteligencji, myśleniu, przewidywaniu i osądzaniu. To jakby dyrygent wszystkich pól kojarzeniowych kory. Przed korą ruchową jest ośrodek ruchowy mowy (44,45). Powierzchnia dolna płata czołowego to kora limbiczna związana z różnymi zachowaniami społecznymi. Płat ciemieniowy zawiera 4 ważne obszary: kora somatosensoryczna I-rzędowa ( 3, 1,2) o reprezentacji kontralateralnej ( zawsze tak jest przy obustronnej wzrokowej i słuchowej oraz ipsilateralnej węchowej ). Pole 43 ( część dolna zakrętu zaśrodkowego) - I- rzędowe pole smakowe- uszkodzenie powoduje agenzje. W korze asocjacyjnej umiejscowionej w płacikach górnych i dolnych, górny odpowiada za rozpoznawanie stereognostyczne a dolny odpowiada za inne rodzaje czucia (np. temp. ) . W zakręcie kątowym odbywa się nazywanie przedmiotów. Przy uszkodzeniu płacika dolnego dochodzi do zespołu zaniedbywania- nic się nie wie o kontralateralnej stronie ciała- pole Wernickiego.
W płacie skroniowym jest I-rzędowa kora słuchowa (41,42). W części tylnej zewnętrznej płata skroniowego ( zwłaszcza zakręt środkowy i dolny) koduje się pamięć długotrwała. Na powierzchni podstawnej płata skroniowego z przodu ( w okolicy haka hipokampa) są okolice związane z lękiem ???. Zaś z tyłu przy zakręcie hipokampa jest pamięć krótkotrwała. Po stronie lewej pamięć krótkotrwała jest oparta o sposoby werbalne zaś w prawej- obrazy. Obustronne uszkodzenie tych obszarów daje prozapragnozję- nierozpoznawanie twarzy.
Półkula mózgu jest dominująca, gdy znajdują się w niej oba ośrodki mowy. U wszystkich pacjentów praworęcznych i u większości leworęcznych dominująca jest półkula lewa. Większość czynności wyższych leży ściśle w jednej półkuli. Ośrodki Brocka i Wernickiego są zawsze w półkuli dominującej, ale w półkuli przeciwnej są ich odpowiedniki o ograniczonej funkcji( niby Wernicki- analiza informacji mowy, niby Brock- wpływa na naszą intonację). W wypadku uszkodzenia głównych ośrodków mowy funkcje przejmują odpowiedniki ( plastyczność mózgu). W półkuli lewej w korze przedczołowej jest inteligencji, kalkulacji, racjonalne myślenie oraz charakter pisma. Zaś w półkuli prawej są zdolności artystyczne, przestrzenne rozumienie, rozpoznawanie twarzy. Oba ośrodki mowy łączą się włóknami kojarzeniowymi zgrupowane w pęczek łukowaty i podłużny- górny.
Opisywanie obrazu
- kora wzrokowa I-rzędowa
- zakręt kątowy ( nazywanie rzeczy)
- pole Wernickiego ( formowanie zdań)
- pole Brocka ( programowanie ruchów mowy)
- ośrodki ruchowe języka i krtani
Uszkodzenie tylko ośrodka Brocka powoduje zaburzenie artykulacji (pojedyncze słowa), większe uszkodzenie powoduje mutyzm- brak wymowy, nie można też często pisać. Przy uszkodzeniu ośrodka Wernickiego- afazja czuciowa (biegła) nie rozumie słyszanych ani przeczytanych słów, nie może też sensownie mówić.
Ad.2
Układ limbiczny. Postępująca amnezja oraz różnego rodzaju zaburzenia emocjonalne i społeczne.
Pierwotnie układ limbiczny (rąbkowy) był to pas zakrętów opuszczających szczelinę naczyniówkową mózgu. Pierścień ten obejmuje pole podspoidłowe, zakręt obręczy i hipokampa tzw. Pierścień węchowy zewnętrzny. Z kolei bardziej dośrodkowo jest zakręt przykrańcowy, tasiemczykowy, zębaty i naleweczka szara- pierścień węchowy wewnętrzny. W części obocznej dalej są tu zakręty oczodołowe oraz liczne ośrodki mózgowia- ciało migdałowate, zespół hipokampa w płacie ciemieniowym, podwzgórze. Do innych jąder limbicznych zalicza się jądro półleżące (prążkowie brzuszne) - leży przy głowie j. ogoniastego (j. przyśrodkowe grzbietowe wzgórza i j. przednie wzgórza). Jądra przegrody leżące w głębi pola przegrody (pole podspoidłowe + zakręt przykrańcowy), jądra uzdeczki, jądra szare brzuszne nakrywki i miejsce sinawe.
Ciało migdałowate odpowiada za lęk i obawę, zespół hipokampa za pamięć, a jądra przegrody (przyjemność, uniesienia seksualne) i jądro półleżące (system wartości). Najgorszym dla układu limbicznego jest uszkodzenie płata skroniowego. Na stopie hipokampa leży specjalna kora węchowa II-rzędowa- ma ona kluczowe znaczenia w kręgu Pappezza. Kora ta odbiera bodźce ze wszystkich pół kojarzeniowych czuciowych, które związane z zapamiętywaniem tworzą tak zwany krąg Pappezza zaczynający się i kończący na stopie hipokampa. Zespół hipokampa-> sklepienie-> ciała suteczkowate-> pęczek suteczkowato- wzgórzowy-> jądro przednie wzgórza-> obręcz-> zakręt hipokampa-> stopa hipokampa. Na pamięć długotrwałą rzutuje krąg przez rozgałęzienia obręczy. Uszkodzenie hipokampa prowadzi do uszkodzenia pamięci krótkotrwałej, podczas gdy pamięć długotrwała jest nienaruszona. Ciało migdałowate leży między biegunem skroniowym a rogiem dolnym komory bocznej- do zewnątrz uwypukla się, jako hak do komory, jako guzek. Ma małą część przyśrodkowo- korową i olbrzymią podstawno- boczną. Jądra korowo- przyśrodkowe buduje pęczek przyśrodkowy boczny- to, co wychodzi z tej części to prążek krańcowy. Część boczna otrzymuje połączenia z pól kojarzeniowych wszystkich płatów. Jądra podstawno boczne tworzą drogę migdałowo-brzuszną, która tak jak i prążek krańcowy kończy się w podwzgórzu działając na układ autonomiczny. Poza tym ta droga biegnie do jądra przyśrodkowego grzbietowego wzgórza (PGW v MDT) a ta do zakrętów oczodołowych, które generują emocje. Ciała migdałowate rządzą emocjami, wiążą rodzaj wrażeń emocjonalnych z ich ekspresją. Uszkodzenie ciała migdałowatego wiąże się z brakiem strachu i wzmożoną aktywnością seksualną.
AD. 3 Podwzgórze
Podwzgórze jest najwyższym ośrodkiem układu autonomicznego i głównym efektorem układu limbicznego, służąc wyrażaniu różnych emocji. Podwzgórze zarówno otrzymuje jak i wysyła impulsy poprzez 2 rodzaje połączeń - droga nerwowa i naczyniowa. Odpowiada ono za gospodarkę wodną, przyjmowanie pokarmów, układ dokrewny, sen i czuwanie (j. skrzyżowania), czynności rozrodcze oraz cały autonomiczny układ nerwowy. Masa podwzgórza, = 4 g, co stanowi mniej niż ½ % masy mózgowia. Dzieli się ono od przodu ku tyłowi na 3 części - cz. Przednia, czyli skrzyżowana, cz. Pośrednia, czyli guzawą, cz. Tylną, czyli suteczkową. Dzieli się na 3 strefy - okołokomorową, przyśrodkową i boczną. Okołokomorowa i przyśrodkowa zawiera wszystkie ośrodki podwzgórza i może być podzielona wtórnie na cz. Przednią, pośrodkową i tylną. Warstwa boczna nie zawiera żadnych ośrodków tylko aksony, które tworzą tzw. Pęczek przyśrodkowego przodomózgowia. Pęczek ten przebiega zasadniczo strzałkowo łącząc ośrodki podwzgórza z korą mózgu, a także z ośrodkami pnia mózgu ( zwłaszcza autonomiczna i limbiczna). To jedno z najważniejszych połączeń ukł. Limbicznego
Podwzgórze otrzymuje następujące drogi nerwowe, które są wysyłane z ukł. Limbicznego. Sklepienie dociera do podwzgórza ( zwłaszcza do ciał suteczkowatych) zespołu hipokampa. Droga migdałowa brzuszna dociera do pola przedwzrokowego i warstwy bocznej podwzgórza z jj. Podstawno - bocznych ciała migdałowatego. 3 droga to prążek krańcowy, który dociera do okolicy przedwzrokowej i strefy przyśrodkowej podwzgórza.
Drogą naczyniową docierają do neuronów podwzgórza informacje dotyczące poziomu glukozy w osoczu, temp. Krwi, poziomu hormonów oraz osmolarności osocza. Informacje te są odbierane przez konkretne ośrodki podwzgórza, np. informacje dotyczące osmolarności - j. nadwzrokowe i j. przykomorowe, które w odpowiedzi reguluje wydzielanie wazopresyny. J. przednie ma neurony czułe na niewielki wzrost temp. A j. tylne na spadek. Poza tym w podwzgórzu istnieje ukł. Okołokomorowy którą stanowi ependyma, wyścielająca komorę 3, są to specjalne ugrupowania na niej, będące w stanie pobierać info. Dotyczące biochemii płynu mózgowo - rdzeniowego. Jest ona silnie unaczyniona, ma dużo kapilar, brak bariery krew - mózg. Podwzgórze wysyła info. Zarówno drogami nerwowymi jak i drogą krwionośną, drogą nerwową info. Są wysyłane do kory, oraz do wszystkich ośrodków ruchowych i autonomicznych pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Oddziaływanie podwzgórza na pień mózgu odbywa się poprzez pęczek podłużny grzbietowy, oraz drogą suteczkowo - nakrywkową. Podwzgórze oddziaływuje na korę w sposób pośredni i bezpośredni. Drogę pośrednią tworzy pęczek suteczkowo - wzgórzowy, który rozpoczyna się w ciele suteczkowatym, przechodzi przez j. przednie wzgórza, by dojść do zakrętu obręczy. Inny rodzaj połączeń z podwzgórza do kory prowadzi poprzez j. przyśrodkowo - grzbietowe wzgórza - jest ono ważnym ośrodkiem limbicznym, który łączy się z zakrętami oczodołowymi płata czołowego i dokonuje percepcji i rozpoznania emocji.
Naczynia krwionośne okolicy podwzgórza i przysadki służą dystrybucji hormonów podwzgórzowych. J. nadwzrokowe i przykomorowe w podwzgórzu przednim produkuje wazopresynę (ADH) i oksytocynę, które są transportowane przez lejek systemem, aksonalnym drogą podwzgórzowo - przysadkową. Droga ta uwalnia te 2 hormony w płacie tylnym przysadki wprost do krążenia. Podwzgórze i przedni płat przysadki są połączone tzw. Krążeniem wrotnym przysadki. Krążenie to jest odpowiedzialne za transport 10 czynników hipofizjotropowych z j. łukowatego ( j. lejka) do przedniego płata przysadki. T. przysadkowa górna rozpada się na kapilary w okolicy wyniosłości pośrodkowej lejka, które przyjmują do krwioobiegu czynniki hipofizjotropowe. Następnie w szypule przysadki mózgowej powstaje kilka naczyń, które powtórnie rozpadają się na wtórną sieć kapilarną w płacie przednim przysadki. Te czynniki to 3 pary pobudzająco - hamujące tworzenie hormonu wzrostu, prolaktyny i melaniny. Pozostałe 4 czynniki są tylko pobudzające i dotyczą pobudzenia wydzielania AcTh, TSK, T4, LH - które działają na gruczoł wydzielania wewnętrznego - pod wpływem owych czynników narządy dokrewne produkują odpowiednie hormony, które na zasadzie sprzężenia zwrotnego powodują hamowanie swego dalszego wydzielania. Owe ujemne sprzężenie zwrotne może działać na zasadzie pętli długiej i krótkiej. Zespół podwzgórzowy (jego niewydolność) objawia się moczówką prostą, brakiem równowagi endokrynologicznej. Zaburzenia w regulacji temp., przyjmowaniu pokarmów, snu i emocji.
Regulacja temp. zachodzi dzięki j. przedniemu (rozpraszanie ciepła) j tylne (magazynowanie ciepła) zapoczątkowuje on obkurczanie kapilar skórnych, blokadę gruczołów potowych, a także wzmaga ruchy drżenia. Jego uszkodzenie prowadzi do tzw. polikotermii - zależności temp. od środowiska zewnętrznego. Przyjmowaniem pokarmów zajmuje się ośrodek sytości - j. brzuszno - przyśrodkowe (BPP v LMS), a także poprzez neurony w strefie bocznej podwzgórza, czynnościowo stanowiące jakby ośrodek pobierania pokarmu. Jj. BPP są insulino zależne i w cukrzycy odpowiadają za wzmożony apetyt. J. BPP moduluje też ośrodek agresji. Jest ono też ważne dla czynności reprodukcyjnych, które związane z polem przedwzrokowym , z j. lejka (TSH i LH), a mniej z j. BPP. Najważniejszym ośrodkiem snu i czuwania jest j. skrzyżowania, część przednia podwzgórza, a w szczególności j. przednie (j. PP) i jj. Przedwzrokowe są ośrodkami snu, podczas gdy część tylno - boczna związana z bezsennością. Uszkodzenie podwzgórza przedniego prowadzi do bezsenności (insomia) a tylnego do nadsenności. Obustronne uszkodzenie j. BPP prowadzi do nasilonej agresji, gdyż jj. te hamują ośrodek agresji zlokalizowany w podwzgórzu bocznym (BP)
AD 4 Twór siatkowaty
Twór siatkowaty stanowi rdzeń pnia mózgu. Są grudki istoty szarej przemieszczone z aksonami. Te skupiska istoty szarej są trudne do wyodrębnienia, a czynnościowo pełnią bardzo ważną funkcje o charakterze ośrodków : krążenia i oddychania. TS otrzymuje połączenia ze wszystkich ośrodków. Ośrodki TS integrują odruchy z nn. Czaszkowych, uczestniczą w modulacji i przewodzeniu powolnego bólu, wpływają na ruchy zamierzone, regulują wszystkie jj. autonomiczne, tworzą rozlany system modulujący inne części mózgowia. Integrują podstawowe funkcje jak oddychanie, sen, krążenie, a także aktywują korę mózgu, działając jak wzmacniacz dla wszystkich dróg czuciowych. Z rdzenia kręgowego do TS dochodzi droga rdzeniowo - siatkowa, przebiegająca w części przyśrodkowej TS rdzenia przedłużonego i mostu doprowadzając bodźce nocyceptywne. Spośród nn. Czaszkowych największe połączenie z TS mają wł. n. III (bodźce nocyceptywne) i n. VIII (bodźce statyczne, kinetyczne i słuchowe) Cała kora i jj. podkorowe rzutują do TS (obszary sensoryczne i motoryczne)
Ośrodki TS w:
- rdzeniu przedłużonym: połykania, kaszlu, zadławienia, wymiotów, krążenia, oddychania i równowagi.
- moście: odruchy słuchowe , żucia, spojrzenia w bok i mrugania
- w śródmózgowiu - spojrzenie pionowe i zbieżne
Rozlany układ modulujący to różne grupy neuronów monoaminergicznych. Wpływają one na modulująco na wszystkie struktury mózgowia.
Układ znajduje się w 4 jj:
- miejsce sinawe (noradrenergiczny)
- j. szwu (serotonina)
- pole brzuszne nakrywki (dopaminergiczne)
- j. podstawnwe j. Heywerta (leży w istocie bezimiennej i jest acetylocholinergiczne)
Każde z tych jąder wysyła 10 - 15 mln neuronów we wszystkich kierunkach, a każdy z tych neuronów może wpływać na 100 tys. synaps. Ich neurotransmitery dostają się do płynu międzykomórkowego. Układ aktywujący związany z j. miejsca sinawego jest zaangażowany w pamięć, uczenie się, oraz szybkie reakcje na bodźce. Układ aktywujący zw. z j. szwu jest szczególnie zaangażowany w agresję. Pole brzuszne nakrywki oraz współdziałające z nim j. półleżące są zaangażowane przy stanie nagradzania i przyjemnych emocji. Związace z j. Heywerta ma olbrzymie znaczenie przy uczeniu się i pamięci, a jego uszkodzenie powoduje zaburzenie czynności poznawczych, jak w chorobie Alzheimera.
Zasadniczy ośrodek odpowiedzialny za oddychanie znajduje się w części dolnej rdzenia przedłużonego. Ośrodek ten wysyła połączenie do jj. ruchowych w rdzeniu kręgowym unerwiając przeponę (C3 - C5) i do mm. międzyżebrowych (Th1 - Th12). Ten ośrodek oddechowy otrzymuje informacje z chemoreceptorów, które dochodzą do niego przez włókna czuciowe nn. IX i X, a następnie przez pasmo samotne i j. pasma samotnego. Ośrodek ten w dnie komory IV, a w górnym moście leży ośrodek pneumotaktyczny, który hamuje ośrodek oddechowy odnośnie fazy oddechowej. Nadrzędną strukturą dla oddychania jest jednak podwzgórze i również niektóre części kresomózgowia, takie jak zakręt obręczy. Przy uszkodzeniu zakrętu obręczy występuje tzw. oddech Cherz - Stokesa, gdzie hiperwentylacja przeplata się z bezdechem. Zatrzymanie oddechu występuje przy obustronnym uszkodzeniu głównego ośrodka oddechowego , albo przy uszkodzeniu dróg łączących ten ośrodek z ośrodkiem ruchowym n. przeponowego.
TS znacząco moduluje sen - wyróżniamy 2 fazy snu REM i NREM. W REM szczególnie aktywne i napięte są mm. gałkoruchowe, a reszta ma obniżone napięcie, dochodzi do obniżenia RR, erekcji, a EEG jest jak przy budzeniu. W NREM jest obniżona aktywność neuronalna, obraz EEG snu. Fazę REM wywołuje TS na drodze śródmózgowo - siatkowatej, szczególnie w okolicy miejsca sinawego. Fazę NREM wywołuje większy obszar TS, zwłaszcza rdzenia przedłużonego, przy współudziale j. pasma samotnego oraz przedniego podwzgórza PP. TS pobudzający(ARAS) to projekcje j. miejsca sinawego, pola brzusznego nakrywki i jj. szwu, aktywujących korę mózgową i wzmacniających wszystkie impulsy czuciowe docierające do kory. ARAS w śródmózgowiu rozdziela się na część brzuszną i grzbietową. Uszkodzenie mostu i r. przedłużonego powoduje utratę przytomności i śpiączkę