Хвостатое ядро (nucleus caudatus) – это скопление нейронов, которое входит в систему базальных ганглиев (базальных или подкорковых ядер) головного мозга.
К ним также относятся скорлупа, бледный шар, ограда, миндалевидное тело. Эти образования выполняют огромное количество функций.
Анатомическое строение, функции хвостатого ядра
В хвостатом ядре выделяют головку, тело и хвост. Оно настолько длинное, что располагается под всеми отделами коры головного мозга и «свёрнуто» в запятую. Такое строение обеспечивает его связь почти со всеми отделами коры.
Ядро и скорлупа находятся в тесных исторических взаимоотношениях с бледным шаром. Эти три образования объединяют в стриопаллидарную систему, хвостатое ядро и скорлупу называют «стриатум», а бледный шар – «паллидум».
Стриатум – это более молодое образование, оно появилось у рептилий, у рыб есть только паллидум. Стриатум тормозит активность нейронов бледного шара, а с бледного шара импульсы идут уже в таламус или субталамическое ядро.
В первые месяцы жизни у ребёнка в регуляции движений ведущую роль играет бледный шар, поэтому новорождённые совершают много лишних хаотичных движений. Позже контроль переходит к стриатуму, моторика становится более чёткой.
Основные входные (афферентные) сигналы хвостатое ядро и скорлупа получают от коры головного мозга, таламуса, чёрной субстанции и других структур, а их выходные (эфферентные) импульсы идут по связям с бледным шаром или чёрной субстанцией.
Далее сигналы проходят в таламус и снова в кору, а также в другие образования. В большинстве этих связей преобладает торможение, а не возбуждение. Именно благодаря торможению обеспечивается надёжность регуляции работы отделов мозга.
В ядро поступает много импульсов от тех областей коры, где объединяются различные виды информации о внешнем мире и положении самого тела. Совместно с корой оно составляет план движения и контролирует его выполнение. Также активность ядра (activity of nucleus caudatus) регистрируется перед началом движения глаз.
Поначалу считалось, что базальные ганглии отвечают только за двигательную активность. Но эти ядра связаны также лобной корой и лимбической системой. А значит, они участвуют в самоконтроле, обучении, принятии решений, возникновении эмоций. И во всех этих процессах свою роль играет ядро.
Нарушения при поражении структуры
Поражение базальных ганглиев может быть вызвано травмой, опухолью, инсультом. Также существует ряд заболеваний мозга, затрагивающих подкорковые образования. В основе некоторых из них лежит установленный генетический дефект или прослеживается наследственная предрасположенность.
Некоторые заболевания мозга, при которых повреждается структура:
Заболевание и его причины
Что происходит
Основные симптомы
Болезнь Паркинсона
(причины не изучены, существует наследственная предрасположенность)
Гибель нейронов чёрной субстанции, дефицит дофамина в стриатуме
ригидность (повышение тонуса) мышц туловища; замедление движений; постоянный тремор (дрожание); нарушения позы, походки; часто снижение когнитивных функций (умственных способностей), депрессия
Болезнь (хорея) Гентингтона
(причина — генетический дефект)
Нарушение метаболизма меди с её отложением во внутренних органах Поражаются базальные ганглии и печень, а также роговица, радужка, хрусталик, почки, селезёнка и другие органы
ригидность мышц – нарушения глотания, походки, речи; тремор (дрожание); атетоз (извивающиеся движения); торсионная дистония (неестественные движения и позы)
Стрептококк вызывает образование антител, которые атакуют нейроны хвостатого ядра и других структур мозга
возникает в детском и юношеском возрасте; быстрые беспорядочные движения рук ног, мышц лица
Изучаются расстройства психики, связанные с нарушением работы базальных ганглиев. Иногда они становятся первыми симптомами болезни Паркинсона или хореи Гентингтона, когда ещё нет двигательных нарушений.
Психические расстройства при дефектах функции хвостатого ядра:
Когнитивные
Эмоционально-личностные
Психотические
Нарушение памяти, внимания, ориентации, речи, мышления
Депрессия, мания, а также их чередование (биполярное расстройство) Обсессивно-компульсивное расстройство (невроз навязчивых состояний) Эмоциональная неустойчивость, вспышки агрессии
Галлюцинации Бред
Мозг так устроен, что в выполнении даже простого действия участвует сразу несколько его отделов. Поэтому при повреждении одной структуры возникают несколько симптомов. Например, органическое поражение структуры хвостатого ядра в первые дни инсульта приводят к разным последствиям.
В толще белого вещества каждого полушария большого мозга имеются скопления серого вещества, образующего отдельно лежащие базальные ядра, которые залегают ближе к основанию мозга. К ним относятся полосатое тело (хвостатое и чечевицеобразное ядра), ограда и миндалевидное тело.
Полосатое тело на разрезах мозга имеет вид чередующихся полос серого и белого вещества. Наиболее медиально и впереди находится хвостатое ядро, расположенное латеральнее и выше таламуса, будучи отделенным от него коленом внутренней капсулы.
Хвостатое ядро имеет головку, залегающую в лобной доле, выступающую в передний рог бокового желудочка. Передняя ножка внутренней капсулы (белое вещество) отделяет хвостатое ядро от чечевицеобразного ядра. Тело хвостатого ядра лежит под теменной долей, ограничивая с латеральной стороны центральную часть бокового желудочка. Хвост ядра участвует в образовании крыши нижнего рога бокового желудочка и достигает миндалевидного тела.
Наряду с полосатым телом в его составе выделяют стриатум, включающий хвостатое ядро и скорлупу. Стриатум и бледный шар образуют стриопаллидарную систему, которая, в свою очередь, относится к экстрапирамидной системе, участвующей в управлении движениями, регуляции мышечного тонуса.
Базальные ядра имеют сложные связи с корой полушарий большого мозга и с таламусом, через который они влияют на двигательные зоны коры. Базальные ядра участвуют в регуляции мышечного тонуса, управлении целенаправленными движениями, эмоциями и познавательными функциями.
Миндалевидное тело залегает в белом веществе височной доли полушария, примерно на 1,5-2 см кзади от височного полюса ниже скорлупы и кпереди от хвоста хвостатого ядра. Миндалевидное тело участвует в осуществлении оборонительного поведения, вегетативных, двигательных и эмоциональных реакций, является мотивацией условно-рефлекторных реакций.
Раздражение миндалевидного тела у человека ведет к изменению настроения (от гнева и страха до спокойствия и расслабления) в зависимости от эмоционального состояния непосредственно перед воздействием. Миндалевидное тело функционирует как «эмоциональный усилитель», его повреждения влияют на оценку эмоциональной окраски события.
Кроме серой коры на поверхности полушария, имеются еще скопления серого вещества в его толще, именуемые базальными ядрами и составляющие то, что для краткости называют подкоркой. В отличие от коры, имеющей строение экранных центров, подкорковые ядра имеют строение ядерных центров. Различают три скопления подкорковых ядер: corpus striatum, claustrum и corpus amygdaloideum.
1. Coprus striatum, полосатое тело, состоит из двух не вполне отделенных друг от друга частей — nucleus caudatus и nucleus lentiformis.
A. Nucleus caudatus, хвостатое ядро, лежит выше и медиальнее nucleus lentiformis, отделяясь от последнего прослойкой белого вещества, называемой внутренней капсулой, capsula interna. Утолщенная передняя часть хвостатого ядра, его головка, caput nuclei caudati, образует латеральную стенку переднего рога бокового желудочка, задний же утонченный отдел хвостатого ядра, corpus et cauda nuclei caudati, тянется назад по дну центральной части бокового желудочка; cauda заворачивается на верхнюю стенку нижнего рога. С медиальной стороны nucleus caudatus прилегает к таламусу, отделяясь от него полоской белого вещества, stria terminalis. Спереди и снизу головка хвостатого ядра доходит до substantia perforata anterior, где она соединяется с nucleus lentiformis (с частью последнего, называемой putamen). Кроме этого широкого соединения обоих ядер с вентральной стороны, имеются еще тонкие полоски серого вещества, располагающиеся вперемешку с белыми пучками внутренней капсулы. Они послужили причиной названия «полосатое тело», corpus striatum.
Редактор: Искандер Милевски. Дата последнего обновления публикации: 13.8.2020
В анатомии головного мозга базальные ядра (ганглии) относятся к передним мозговым отделам. Ганглии находятся ниже коркового слоя. Базальные структуры играют ведущую роль в организации процесса произвольного движения, начиная от замысла и заканчивая точным исполнением. В задачи подкорковых ядер входит регуляция тонуса мышц, задействованных в процессе совершения двигательного акта, разработка и реализация двигательной программы.
Определение и строение
Подкорковые ядра, известные так же как базальные ганглии, представляют собой скопление серого вещества, расположенного под корковыми структурами. Ядра находятся в глубине белого вещества в пределах больших полушарий в составе головного мозга вблизи боковых желудочков, включают в себя полосатое и миндалевидное тело. Между ядрами пролегают капсулы, сформированные проекционными путями. Полосатое тело находится под корковым слоем, состоит из структур:
Свое название полосатое получило из-за вида на срезе мозга, который представлен чередующимися белыми и серыми полосками. Полосатое состоит из группы ядер, которые выполняют задачи двигательных центров. Прослойки, состоящие из белого вещества, разделяют чечевицеобразную структуру головного мозга на два бледных шара (медиальный, латеральный) и скорлупу.
Миндалевидное тело пролегает в области височной доли в толще белого вещества, является частью полосатого, взаимодействует с обонятельным мозгом, образуя единую структуру, дополняет лимбическую систему, ответственную за функции эмоций и памяти. В задачи лимбической системы входит регуляция пищевого поведения и появление чувства опасности. Поведенческие реакции человека формируются под влиянием лимбической системы и гормонов, продуцируемых гипоталамусом.
Эмоциональная активность, обусловленная лимбической системой, плохо поддается сознательному контролю со стороны человека. Базальные структуры в составе головного мозга взаимодействуют друг с другом, представляя собой часть функциональной системы – экстрапирамидной. Ядра, входящие в состав полосатого тела, и их пути (афферентные, эфферентные) образуют стриопаллидарную систему в пределах экстрапирамидной.
В задачи экстрапирамидной системы входит поддержание неконтролируемой, непроизвольной двигательной активности, которая возникает автоматически, меняется под влиянием внешних условий. Экстрапирамидная система обеспечивает готовность скелетных мышц к совершению произвольных, целенаправленных движений. Под ее контролем совершаются двигательные автоматизмы, появляются двигательные компоненты эмоций (сокращение мышц лица при плаче, смехе).
Двигательные автоматизмы формируются при многократных повторах произвольных движений. Параметры движения фиксируются в мозговых двигательных центрах – базальных ядрах, воспроизводятся при участии мозжечка и черной субстанции. Чем больше мозжечок участвует в двигательном процессе, тем меньше требуется произвольный контроль при выполнении движения – оно становится полностью автоматическим.
Сравнительная анатомия
Исследования развития базальных ядер в фило- и онтогенезе показали, что хвостатое ядро и скорлупа чечевицеобразного ядра (putamen) развиваются из ганглиозного бугра, расположенного на нижней стенке бокового желудочка. Они представляют единую клеточную массу, которая у высших позвоночных разделяется волокнами передней ножки внутренней капсулы (crus anterior capsulae internae). Ввиду общности происхождения и сохраняющегося в течение всей жизни соединения головки хвостатого ядра и переднего отдела скорлупы полосками серого вещества, чередующимися с белыми пучками волокон внутренней капсулы, хвостатое ядро и скорлупу объединяют под названием «полосатое тело» (corpus striatum), или «стриатум» (striatum). Так как полосатое тело является филогенетически более поздним образованием, чем медиально расположенная часть чечевицеобразного ядра — бледный шар, состоящий из наружного и внутреннего члеников, его называют «неостриатум» (neostriatum), а бледный шар — «палеостриатум» (paleostriatum). Последний в наст, время выделяют в особую морфологическую единицу под названием «паллидум» (pallidum).
Исследования Л. А. Кукуева (1968) показывают, что наружный и внутренний членики бледного шара имеют различное происхождение. Наружный членик, как и скорлупа, развивается из ганглиозного бугра конечного мозга; внутренний членик — из промежуточного мозга и гомологичен энтопедункулярному ядру субприматов (расположено у них в мозге над зрительным трактом, то есть его топография сходна с топографией внутреннего членика бледного шара на ранних стадиях развития зародыша человека). В процессе как филогенетического, так и онтогенетического развития происходит перемещение внутреннего членика по направлению к наружному, в результате чего они сближаются.
Базальные ядра различно представлены в мозге разных классов позвоночных животных. Так, у рыб и амфибий базальные ядра представлены лишь бледным шаром, хвостатое ядро и скорлупа появляются впервые у рептилий, особенно хорошо они развиты у птиц. У млекопитающих (хищных и грызунов) бледный шар представлен единым образованием, у человека он состоит из двух члеников, разделенных прослойкой белого вещества. Размеры полосатого тела уменьшаются по мере развития головного мозга в филогенезе. Из млекопитающих у низших насекомоядных оно составляет 8% от величины всего конечного мозга, у тупайя и полуобезьян — 7%, а у обезьян — 6%.
Функции
Лентикулярное ядро, известное так же как чечевицеобразное, участвует в поддержании осанки и воспроизведении походки. Скорлупа в рамках чечевицеобразного ядра тесно взаимодействует с бледным шаром и черной субстанцией. Основные функции скорлупы сводятся к регулированию двигательной активности и обеспечению обучаемости (способность к обучению).
Обучение происходит в результате восприятия внешней информации и под влиянием окружающей среды. Лентикулярная структура мозга объединяет рациональные и эмоциональные компоненты мышления. К примеру, благодаря этой функции информация или знание (усвоенная информация) ассоциируется с определенной эмоцией.
Управление моторикой осуществляется в направлениях: освоение новых движений, подготовка частей тела к совершению планируемого движения, определение оптимальной амплитуды и силы движения, определение последовательности простых двигательных актов в рамках сложного движения. Бледный шар в составе хвостатого ядра тесно взаимодействует с обонятельным отделом головного мозга, другие его функции включают:
Регулятивная деятельность бледного шара связана с формированием двигательного компонента пищевого поведения (процессы жевания, глотания) и управлением тонкой моторикой конечностей. Функции базальных ядер, входящих в состав головного мозга, в рамках экстрапирамидной системы:
Главные трансмиттеры (передатчики нервных импульсов) в системе – дофамин и ГАМК. Полосатое тело получает сигналы от ассоциативных зон лобной коры, где производится запуск двигательной программы. Основные функции ядер, которые располагаются в полосатом теле:
Черная субстанция находится в зоне среднего отдела головного мозга, входит в экстрапирамидную систему и вместе с базальными ганглиями участвует в регуляции тонких, сложных движений. Верхняя стенка среднего отдела мозга образована структурой – четверохолмием, где находятся подкорковые центры, ответственные за такие функции, как зрение и слух.
Верхнее двухолмие – область, где заканчиваются нервные волокна зрительной системы. Здесь осуществляется анализ зрительных сигналов. Нижнее двухолмие служит местом расположения слухового центра. В этой зоне происходит перенаправление слуховых сигналов, поступающих от органов слуха, к корковым отделам мозга. Функции структур четверохолмия включают появление рефлекторных реакций на световые и звуковые раздражители.
Базальные ганглии строение, развитие, функции
В статье поговорим о базальных ганглиях
Что это такое и какую роль эта структура играет в здоровье человека? Все вопросы будут подробно рассмотрены в статье, после чего вы поймёте важность абсолютно каждой детали в вашем теле и голове
Базальные ганглии: физиология
Расположены эти ядра возле полушарий головного мозга. Они имеют очень много отростков большой длины, которые называются аксонами. Благодаря им информация, то есть нервные импульсы, передается к разным структурам мозга.
Базальными ядрами могут считаться красные и хвостатые ядра, бледный шар, скорлупа, черное вещество и ретикулярная формация.
Строение базальных ганглий разнообразное. В основном по этой классификации их делят на те, которые относятся к экстрапирамидной и лимбической системе. Обе эти системы имеют огромное влияние на работу головного мозга, находятся с ним в тесном взаимодействии. Они оказывают воздействие на таламус, теменные и лобные доли. Экстрапирамидная сеть состоит из базальных ганглий. Ей полностью пронизаны подкорковые части мозга, и она оказывает важнейшее влияние на работу всех функций организма человека. Эти скромные образования очень часто остаются недооценёнными, а ведь их работа ещё полностью не изучена.
Функций базальных ганглий не так много, но они существенны. Как мы уже знаем, они сильно связаны со всеми остальными структурами мозга. Собственно, из понимания этого утверждения и вытекают основные функции ядер:
В чём участвуют?
Есть ряд процессов, в которых ядра принимают непосредственное участие. Базальные ганглии, строение, развитие и функции которых мы рассматриваем, участвуют в таких действиях:
Новые исследования доказали, что базальные ганглии также могут влиять на тип движения:
В обычной жизни базальные ядра просто передают импульсы, которые поступают от лобных долей, к другим структурам мозга. Целью является целенаправленное выполнение известных действий без нагрузки на ЦНС. Однако в опасных ситуациях ганглии переключаются и позволяют человеку автоматически принять наиболее оптимальное решение.
Поражения базальных ганглиев могут быть очень разными. Рассмотрим некоторые из них. Это дегенеративные поражения мозга человека (например, болезнь Паркинсона или хорея Гентингтона). Это могут быть наследственные генетические болезни, которые связаны с нарушением обмена веществ. Патологии, характеризующиеся сбоями в работе ферментных систем. Заболевания щитовидной железы тоже могут происходить из-за нарушений в работе ядер. Возможные патологии, возникающие вследствие отравления марганцем. Влиять на работу базальных ядер могут опухоли мозга, и, пожалуй, это самая неприятная ситуация.
Гистология
Хвостатое ядро и скорлупа сходны по гистологическому строению. Серое вещество этих ядер состоит из двух видов клеточных элементов: малых и крупных клеток. Малые клетки, величиной до 15—20 мкм, имеющие короткие дендриты и тонкие аксоны, обладают нежной зернистостью и большим ядром с ядрышком. Крупные клетки, размерами до 50 мкм, в основном треугольные и полигональные, ядро их часто расположено эксцентрично, в протоплазме имеются хроматиновые зернышки и по соседству с ядром большое количество желтого липоидного пигмента.
Рис. 2. Putamen. Клетки при большом и малом увеличении.
Рис. 3. Globus pallidus. Клетки при большом и малом увеличении.
Определенные взаимоотношения между клеточными элементами и волокнами позволили Фогту (О. Vogt) указать на сходство строения полосатого тела с корой. В хвостатом ядре под эпендимой располагается зона, бедная волокнами; наружная часть этой зоны бедна ганглиозными клетками, внутренняя ими более богата.
Глубже находится слой тангенциальных волокон, содержащий небольшое количество ганглиозных клеток. На основании этого Фогтом была разработана схема структурнофункциональной организации полосатого тела (цветной рис. 1): стриопетальные волокна оканчиваются на малых клетках, тесно связанных между собой и с большими клетками, от которых уже начинаются стриофугальные волокна.
В малых клетках фибриллы не дифференцированы, в больших — распределены пучками. Миелиновых волокон в полосатом теле мало, большая часть их возникает в самом полосатом теле и служит для соединения с паллидумом; между пучками миелиновых волокон располагается густая сеть безмиелиновых. Богатая сеть нейроглии окружает нервные клетки и нервные волокна.
В паллидуме имеются клетки только очень крупные, различной формы — пирамидные, веретенообразные, муль-типолярные с длинными дендритами (цветные рис. 2 и 3). В протоплазме много хроматофильных глыбок. Поверхность клеток покрыта петлеобразными концевыми тельцами — окончаниями безмиелиновых волокон, окружающих клетки и миелиновые волокна. Миелиновых волокон много больше, чем серого вещества; этим объясняется бледный цвет ядра.
Кровоснабжение базальных ядер осуществляется главным образом от средней мозговой артерии (a. cerebri media), ветвями, идущими к полосатому телу (rr. striati). Ветви передней мозговой артерии (a. cerebri anterior) также принимают участие в кровоснабжении базальных ядер. Все базальные ядра, особенно полосатое тело, очень богаты капиллярами;
Хвостатое ядро (nucleus caudatus) – это скопление нейронов, которое входит в систему базальных ганглиев (базальных или подкорковых ядер) головного мозга.
