- Anatomia
- Sijainti
- Ulkoinen rakenne
- Sisäinen rakenne
- Molekyyli- tai ulkokerros
- Purkinje-solu tai välikerros
- Rakeinen tai sisäkerros
- Cerebellar-afferenssit ja eferences
- Pieneläimen toiminnot
- Selkälinna ja motoriset toiminnot
- Aivot ja kognitio
- Selkälinna ja tunnealue
- Viitteet
Ihmisen pikkuaivot on yksi suurimmista aivorakenteista joka on osa hermostoon. Se edustaa noin 10% aivojen painosta ja voi sisältää noin yli puolet aivojen hermosoluista.
Perinteisesti sille on annettu merkittävä rooli motoristen tekojen suorittamisessa ja koordinoinnissa sekä lihasten äänen ylläpitämisessä tasapainon hallitsemiseksi, johtuen asemastaan lähellä päämoottoria ja aistien kulkuväyliä.
Serebellum sinisellä värillä
Viime vuosikymmenien aikana kliininen neurotiede on kuitenkin huomattavasti laajentanut perinteistä mielikuvaa pikkuaivoista pelkkänä motoristen toimintojen koordinaattorina.
Tämänhetkinen tutkimusintressi on keskittynyt pikkuaivojen osallistumiseen monimutkaisiin kognitiivisiin prosesseihin, kuten toimeenpanotoimintoihin, oppimiseen, muistiin, visospatiaalisiin toimintoihin tai jopa emotionaalipiiriin ja kielelliseen alueeseen osallistumiseen.
Tämä uusi näkemys pikkuaivojen toiminnasta perustuu yksityiskohtaisiin tutkimuksiin sen rakenteesta ja lisäksi sekä eläimille että ihmisille aiheutuneiden vammatutkimusten analysointiin nykyisillä uusilla neurokuvaustekniikoilla.
Anatomia
Sijainti
Tämä laaja rakenne sijaitsee kaudaalisesti, aivokannan korkeudella, niskakyhmyn alapuolella, ja sitä tukee kolme aivokarakentoa (ylemmät, keskimmäiset ja ala-alemmat), joiden läpi se yhdistyy aivorintaan ja muihin rakenteisiin. encephalic.
Ulkoinen rakenne
Aivojen tavoin pikkuaivo peittää koko ulkoisen jatkenteensa erittäin taitetulla aivokuorella tai pikkuaivojen aivokuorella.
Ulkoisen rakenteen suhteen on olemassa erilaisia luokituksia niiden morfologian, toimintojen tai fylogeneettisen alkuperän perusteella. Yleensä pikkuaihe on jaettu kahteen pääosaan.
Keskimmäisessä rivissä on vermi, joka jakaa sen ja yhdistää kaksi sivuttaista lohkoa tai pikkuaivojen pallonpuoliskoa (oikea ja vasen). Lisäksi vermiksen sivusuunnat puolestaan jaetaan 10 lohkoon, jotka on numeroitu I: stä X: ksi, mikä on kaikkein parempi. Nämä lohlat voidaan ryhmitellä:
- Etukeila: lohko IV.
- Ylempi takaosa: VI-VII
- Alempi takaosa: VIII-IX
- Flokkulonodulaarinen lohko: X.
Tämän luokituksen lisäksi viimeaikainen tutkimus ehdottaa pikkuaivojen jakautumista sen moduloimien eri toimintojen perusteella. Yksi kaavioista on Timmanin ym. (2010) ehdottama kaavio, joka asettaa hypoteettisesti kognitiiviset toiminnot sivupinta-alalle, motoriset toiminnot välialueelle ja emotionaaliset toiminnot pikkuaivojen mediaalialueelle.
Sisäinen rakenne
Selkärangan pinta.
Sisäisen rakenteen suhteen pikkuaivojen aivokuorella on tasainen sytoarkkitehtiorganisaatio koko rakenteessa ja se koostuu kolmesta kerroksesta:
Molekyyli- tai ulkokerros
Tästä kerroksesta löytyy stelaattisoluja ja korisoluja Punkinje-solujen ja rinnakkaiskuitujen dendriittisten puurakennusten lisäksi.
Stellaattisolut synapsisoituvat Punkinje-solujen dendriittien kanssa ja vastaanottavat ärsykkeitä rinnakkaiskuiduista. Toisaalta korisolut jatkavat aksonejaan Purkinje-solusummien yläpuolella, haarautuvat niiden yli ja vastaanottavat myös ärsykkeitä rinnakkaisista kuiduista. Tässä kerroksessa on myös Golgi-solujen dendriittejä, joiden somat sijaitsevat rakeisessa kerroksessa.
Purkinje-solu tai välikerros
Sen muodostavat Purkinje-solujen rungot, joiden dendriittejä löytyy molekyylikerroksesta ja niiden aksonit suuntautuvat rakeiseen kerrokseen pikkuaivojen syvien ytimien läpi. Nämä solut muodostavat pääväylän aivokuoreen.
Rakeinen tai sisäkerros
Se koostuu pääasiassa rakeisoluista ja joistakin Golgin interneuroneista. Rakeissolut laajentavat aksoninsa molekyylikerrokseen, jossa ne haaroittuvat muodostaen yhdensuuntaiset kuidut. Lisäksi tämä kerros on reitti tietoon aivoista kahden tyyppisten kuitujen kautta: sammainen ja kiipeily.
Lisäksi aivokuori, pikkuaivot on myös muodostuu valkoista ainetta sisällä, jonka sisällä neljä paria pitkän pikkuaivojen ytimien sijaitsevat: fastigial, pallomainen, emboliform ja dentate ytimet. Näiden ytimien kautta pikkuaivo lähettää ulkonemat ulospäin.
- Fastigiaalinen ydin: vastaanottaa projektioita pikkuaivojen keskialueelta, vermikseltä.
- Interposit ydin (pallomainen ja emboliform): vastaanottaa ennusteet alueiden viereiset vermis (paravermal tai paravermis alue).
- Dentate ydin: vastaanottaa projektioita pikkuaivoista.
Cerebellar-afferenssit ja eferences
Tiedot saavat pikkuaivoihin hermoston eri kohdista: aivokuoresta, aivorinnasta ja selkäytimestä, ja lisäksi tietoon pääsee pääasiassa keskimmäisen kannan ja vähemmässä määrin alaosan kautta.
Lähes kaikki pikkuaivojen aferensipolut päättyvät aivokuoren rakeiseen kerrokseen sammaleisten kuitujen muodossa. Tämäntyyppinen kuitu on tärkein syöte pikkuaivoihin ja on peräisin aivorungon ytimistä ja synapsissa Purkinje-solujen dendriittien kanssa.
Alemman tason olivaryyte kuitenkin levittää ulkonematan kiipeilykuitujen läpi, jotka synapsisoituvat rakeisolujen dendriittien kanssa.
Lisäksi tärkein tiedonvälitysreitti pikkuaivoista kulkee pikkuaivojen syvien ytimien läpi. Ne ulottavat projisointinsa ylimmäiseen pikkuaivojen vaippaan, joka projisoi sekä aivokuoren alueita että aivorungon motorisia keskuksia.
Pieneläimen toiminnot
Kuten olemme todenneet, pikkuaivojen rooli korostettiin aluksi sen motorisen osallistumisen takia. Viimeaikainen tutkimus tarjoaa kuitenkin erilaisia todisteita tämän rakenteen mahdollisesta vaikutuksesta ei-moottoritoimintoihin.
Näitä ovat kognitio, tunteet tai käyttäytyminen; toimiminen kognitiivisten ja tunnepitoisten prosessien koordinaattorina, koska tällä rakenteella on laajat yhteydet aivokuoren ja alakortikaalisten alueiden kanssa, joita ei ole suunnattu vain motorisiin alueisiin.
Selkälinna ja motoriset toiminnot
Selväkärki erottuu liikkumisen koordinointi- ja organisointikeskuksena. Yhdessä se toimii vertaamalla tilauksia ja motorisia vastauksia.
Yhteyksiensä välityksellä se vastaanottaa kortikaalitasolla kehitetyn moottoritiedon ja moottorisuunnitelmien toteuttamisen sekä vastaa moottoritekijöiden kehityksen ja kehityksen vertaamisesta ja korjaamisesta. Lisäksi se toimii myös vahvistamalla liikettä ylläpitääkseen riittävää lihaksen sävyä muuttaessaan asentoa.
Aivo-selkärangan patologioita tutkineet kliiniset tutkimukset ovat johdonmukaisesti osoittaneet, että aivohäiriöillä kärsivillä potilailla on häiriöitä, jotka aiheuttavat motorisia oireyhtymiä, kuten aivo-ataksia, jolle on ominaista tasapainon, kävelyn, raajojen liikkeen ja silmien ja dysartria muiden oireiden joukossa.
Toisaalta suuri joukko ihmisillä ja eläimillä tehtyjä tutkimuksia antaa runsaasti todisteita siitä, että pikkuaivo osallistuu tiettyyn assosiatiivisen motorisen oppimisen muotoon, klassiseen pilkkomiseen. Erityisesti pikkuaivojen rooli moottorisekvenssien oppimisessa korostuu.
Aivot ja kognitio
Serebellum keltainen
Kahdeksankymmentäluvulta lähtien useat anatomiset ja kokeelliset tutkimukset eläimillä, pikkuaivovaurioilla kärsivillä potilailla ja neurokuvatutkimukset viittaavat siihen, että pikkuaivoilla on laajemmat toiminnot, jotka liittyvät kognitioon.
Sen vuoksi pikkuaivojen kognitiivinen rooli liittyisi anatomisten yhteyksien olemassaoloon aivojen ja pikkuaivojen sellaisten alueiden välillä, jotka tukevat korkeampia toimintoja.
Loukkaantuneiden potilaiden kanssa tehdyt tutkimukset osoittavat, että monet kognitiiviset toiminnot vaikuttavat niihin, ja niihin liittyy monenlaisia oireita, kuten heikentyneet huomioprosessit, toimeenpaneva toimintahäiriöt, visuaaliset ja alueelliset muutokset, oppiminen ja monenlaiset kielihäiriöt.
Tässä yhteydessä Shamanhnn ym. (1998) ehdottivat oireyhtymää, joka kattaa nämä ei-motoriset oireet, joita potilailla, joilla on fokaalinen aivovaurio, esiintyi, kutsutaan kognitiivisesti vaikuttavaksi aivo-oireyhtymäksi (SCCA), johon sisältyvät puutteet toimeenpanotoiminnassa, visuaalisesti ja spatiaalisesti, kielitaidot, afektiiviset häiriöt, esto- tai psykoottiset ominaisuudet.
Erityisesti Schmahmann (2004) ehdottaa, että motoriset oireet tai oireyhtymät ilmenevät, kun aivosairauksien patologia vaikuttaa sensomotorisiin alueisiin ja SCCA-oireyhtymään, kun patologia vaikuttaa sivupallojen takaosaan (joka osallistuu kognitiiviseen käsittelyyn) tai vermis (joka osallistuu emotionaaliseen säätelyyn).
Selkälinna ja tunnealue
Yhdisteidensä ansiosta pikkuaivo voi osallistua hermospiireihin, joilla on merkittävä rooli emotionaalisessa säätelyssä ja autonomisissa toiminnoissa.
Erilaisissa anatomisissa ja fysiologisissa tutkimuksissa on kuvattu vastavuoroiset yhteydet pikkuaivojen ja hypotalamuksen, talamuksen, retikulaarisen järjestelmän, limbisen järjestelmän ja neokortikaalisen assosiaatioalueen välillä.
Timmann ym. (2009) havaitsivat tutkimuksessaan, että vermissä oli yhteyksiä limbiseen järjestelmään, mukaan lukien amygdala ja hippokampus, mikä selittää sen suhteen pelkoon. Tämä tapahtuu samanaikaisesti Snider ja Maiti (1976) muutama vuosi sitten esittämien havaintojen kanssa, jotka osoittivat pikkuaivojen suhteen Papez-piiriin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että ihmisillä ja eläimillä tehdyt tutkimukset osoittavat, että pikkuaivo osallistuu assosiatiiviseen tunneoppimiseen. Vermi myötävaikuttaa pelon autonomisiin ja somaattisiin näkökohtiin, kun taas postero-lateraalisella pallonpuoliskolla voi olla merkitys emotionaalisessa sisällössä.
Viitteet
- Delgado-García, JM (2001). Selkärakon rakenne ja toiminta. Rev Neurol, 33 (7), 635-642.
- Mariën, P., Baillieux, H., De Smet, H., Engelborghs, S., Wilssens, I., Paquier, P., ja De Deyn, P. (2009). Kognitiiviset, kielelliset ja afektiiviset häiriöt oikean ylivoimaisen aivovaltimoinfarktin jälkeen: Cada-tutkimus. Cortex, 45, 537 - 536.
- Mediavilla, C., Molina, F., ja Puerto, A. (1996). Aivojen ei-motoriset toiminnot. Psicothema, 8 (3), 669 - 683.
- Philips, J., Hewedi, D., Eissa, A., & Moustafa, A. (2015). Sydänrauhanen ja psykiatriset häiriöt. Rajat julkisessa sairaassa, 3 (68).
- Schamahmann, J. (2004). Selpuun häiriöt: Ataxia, Thoghtin dysmetria ja selkäydinnelli kognitiivinen vaikuttava oireyhtymä. Lehti Neurpsychiatry and Clinical Neurosciences, 16, 367-378.
- Timan, D., Drepper, J., Frings, M., Maschke, M., Richter, S., Gerwing M., & Kolb, FP (2010). Ihmisen pikkuaivo osallistuu motoriseen, tunne- ja kognitiiviseen assosiatiiviseen oppimiseen. Tarkasteltava uudelleen. Cortex, 46, 845 - 857.
- Tirapu-Ustárroz, J., Luna-Lario, P., Iglesias-Fernández, MD, ja Hernáez-Goñi, P. (2011). Aivo-osa kognitiivisiin prosesseihin: nykytilanne. Journal of Neurology, 301, 15.