Bazální ganglia
Bazální ganglia (nuclei basales) jsou součástí šedé hmoty koncového mozku zevně od thalamu, zanořené do bílé mozkové hmoty. Jedná se o vývojově staré struktury. Uplatňují se při vytváření a řízení pohybu, podílejí se také na kognitivních funkcích a funkcích limbického systému.
Morfologie[edit | edit source]
Morfologicky patří mezi bazální ganglia především velká jádra v bazální části telencephala. Jsou to[1]:
- nucleus caudatus; - dlouhé, obloukovitě uložené do tvaru C, laterálně od boční komory, široká hlava - caput, směřuje vzhůru jako corpus a pokračuje dorzolaterálně jako cauda
- putamen - laterální a bazální od nc. caudatus
- globus pallidus – rozdělujeme jej na:
- globus pallidus medialis (pallidum internum) – výstup (output) bazální ganglion;
- globus pallidus lateralis (pallidum externum) – vmezeřené (intrinsic) bazální ganglion.
Nucleus caudatus je spolu s putamen označován jako corpus striatum a putamen spolu s globus pallidus pak tvoří nucleus lentiformis.
Striatum se dělí na : striatum ventrale - rostrální část, nc. accumbens + tuberculum olfactorium, důležitý při pocitu eufórie, spokojnosti
striatum dorsale -větší část, končí zde vlákna přicházející z jiných částí do bazálních jader
Pallidum se dělí na : pallidum ventrale - menší, přední část, pod commissura anterior
pallidum dorsale - větší část nad commissura anterior
Název je odvozen od pruhů (striae) šedé hmoty, které tato dvě jádra propojují skrze bílou hmotu capsula interna.
Vývojově patří k bazálním gangliím také corpus amygdaloideum, které je však z funkčního hlediska řazeno spíše k limbickému systému.[1]
- Dráhy bazálních jader
- Korový okruh - spojují se s kůrou telencefala
- senzomotorický - jedna část vláken spojuje bazální jádra obousměrně s motorickými a senzitivními
- asociační okruh
- Limbický okruh
- Mimokorové dráhy - směřují do mozkového kmene ke strukturám, ze kterých sestupují extrapyramidové dráhy (tectum, nc. ruber, formatio reticularis..)
Dále popisujeme[2]:
- substantia innominata Reicherti – skupina struktur bazálně od bazálních ganglií skládající se z
- striatum ventrale / nucleus accumbens – ventrální části striata;
- pallidum ventrale – ventrální části globus pallidus;
- rostrálních (mediálních a centrálních) jader corpus amygdaloideum;[1]
- nucleus basalis Meynerti – rozptýlená šedá hmota tvořená neurony produkujícími acetylcholin;
- nucleus subthalamicus (corpus Luysi) – jádro uloženo v subthalamu bazálně od zona incerta, zapojené jako tzv. intrinsic (vmezeřené) jádro do okruhu bazálních ganglií;
- substantia nigra – tmavé jádro uložené v mesencefalu. Rozlišujeme:
- pars compacta – monoaminergní jádro produkující dopamin pro corpus striatum (A9 v systému monoaminergních jader);
- pars reticularis – output (výstupní) bazální ganglion.
Funkce[edit | edit source]
Bazální ganglia jsou zapojena do okruhu. Obecné schéma je: kůra → vstupní bazální ganglion → výstupní bazální ganglion → thalamus → kůra. Rozdělení bazálních ganglií podle zapojení[1][3]:
- vstupní (input) bazální ganglia:
- přijímají informace z mozkové kůry;
- jejich neurony jsou inhibiční (mediátor GABA);
- corpus striatum (ncl. caudatus, putamen, striatum ventrale = ncl. accumbens septi);
- výstupní (output) bazální ganglia:
- vysílají informace přes thalamus do mozkové kůry či přímo do mozkového kmene (retikulární formace);
- jejich neurony jsou také inhibiční (GABA);
- globus pallidus medialis, pallidum ventrale (→ kůra) a substantia nigra, pars reticularis (→ kmen);
- vmezeřená (intrinsic) bazální ganglia:
Na základě toho, z jaké korové oblasti přicházejí podněty do okruhu bazálních ganglií, jaká jádra se uplatňují jako vstupní a výstupní a do jaké funkční korové oblasti směřuje následně projekce, popisujeme čtyři kličky bazálních ganglií.
Kličky bazálních ganglií[edit | edit source]
Kůra → | →Vstupní BG → | → Výstupní BG → | → Jádra thalamu → | → Kůra | Funkce | |
---|---|---|---|---|---|---|
Senzorimotorická | primární motorická (4), premotorická a suplementární motorická (6), somatosenzitivní (3, 1, 2) | putamen | globus pallidus medialis, substantia nigra − pars ret. | ncl. ventrales anteriores (VA) (ncl. ventrales laterales (VL)) | suplementární motorická (6) | základní motorické vzorce |
Okulomotorická | frontální okohybné pole (8), prefrontální, sekundární zraková (18, 19) | ncl. caudatus | globus pallidus medialis, substantia nigra − pars ret. | ncl. ventrales anteriores (VA) ncl. mediodorsales (MD) | frontální okohybné pole (8) | motorika oční koule |
Asociační | prefrontální, zadní parietální, premotorická (6) | caput ncl. caudati | globus pallidus medialis, substantia nigra − pars ret. | ncl. ventrales anteriores (VA) ncl. mediodorsales (MD) | prefrontální (6) | prostorová paměť |
Limbická | orbitofrontální (11, 12, 47), limbické korové oblasti (hippokampální formace, gyrus cinguli) | striatum ventrale (ncl. accumbens), caput ncl. caudati | pallidum ventrale | ncl. mediodorsales (MD) (ncl. ventrales anteriores (VA)) | orbitofrontální (11, 12, 47), area cincularis ant. | motorická odpověď limbického systému |
Přímá a nepřímá dráha[edit | edit source]
Bazální ganglia jsou v okruhu zapojena do přímé a nepřímé dráhy. V případě senzomotorické kličky je tvoří[2]:
- přímá dráha: kůra – striatum – globus pallidus medialis (pallidum internum) – thalamus – kůra;
- nepřímá dráha: kůra – striatum – globus pallidus lateralis (pallidum externum) – ncl. subthalamicus – globus pallidus medialis – thalamus – kůra.
Bazální ganglia se podílejí na řízení motorických funkcí a částečně i na kognitivních funkcích. Na motoriku mají obecně tlumivý vliv – jednak zpětnovazebně přímým působením na neurony motorické kůry a jednak dopředně tlumením korových podnětů prostřednictvím retikulární formace.
Úloha bazálních ganglií v řízení motoriky[edit | edit source]
Bazální ganglia se významně podílejí na řízení motoriky. Aktivují se před zahájením pohybu, podílejí se tedy pravděpodobně na jeho plánování.[4] Uvádí se také, že se podílejí na kontrole složitých pohybových vzorců, jako je např. psaní, hra s míčem či řeč.[5]
Informace přicházející z především z motorických a somatosenzitivních oblastí mozkové kůry vstupují do putamen. Dále pokračují[2]:
- přímou drahou: putamen inhibuje pomocí GABA globus pallidus medialis. Globus pallidus medialis je také inhibiční, svou vysokou spontánní aktivitou tlumí thalamus (GABA). Je-li samo inhibováno, tlumení thalamu je sníženo a ten excitačně (pomocí glutamátu) působí na mozkovou kůru (především suplementární motorickou oblast). Zvýšená aktivita v této dráze má tedy za následek vyšší pohybovou aktivitu. Její funkcí je proto podpora pohybů.
- nepřímou drahou: putamen inhibuje pomocí GABA globus pallidus lateralis. Tím je utlumen jeho inhibiční vliv na ncl. subthalamicus, které tak excituje přes glutamát globus pallidus medialis. Inhibice thalamu jeho prostřednictvím vzrůstá a excitační vliv na mozkovou kůru je utlumen. Nepřímá dráha slouží především k potlačení nechtěných pohybů. V případě její zvýšené aktivity dochází k potlačení pohybů.
Druhé výstupní ganglion – pars reticularis substantiae nigrae – se uplatňuje v přenosu signálů přímo do mozkového kmene a retikulární formace a dále do tzv. mimopyramidových sestupných drah.
Aktivita v obou drahách by měla být v rovnováze. V případě jejího narušení dochází k hyperkinetickým, popř. hypokinetickým poruchám. Na modulaci aktivity jednotlivých drah má zásadní vliv pars compacta substatiae nigrae působením dopaminu. Ten:
- přes D1 receptory zvyšuje aktivitu v přímé dráze;
- přes D2 receptory snižuje aktivitu v nepřímé dráze.[4]
Oslabení dopaminergního vlivu v případě degenerace dopaminergních neuronů substantia nigra má za následek zvýšenou aktivitu v nepřímé dráze vedoucí k hypokinezi (Parkinsonova choroba).
Kaudátový okruh[edit | edit source]
Podle některých autorů se bazální ganglia prostřednictvím tzv. kaudátového okruhu uplatňují v kognitivní kontrole motoriky.[5] Výše popsaný mechanismus pak bývá označován jako putamenový okruh a je mu připisováno vykonávání exekutivních funkcí.
Nucleus caudatus je pod vlivem asociačních oblastí kůry, integruje senzorické a motorické informace. Výstup pak probíhá přes globus pallidus medialis, VA a VL jádra thalamu a do premotorické a suplemetární motorické oblasti kůry. Tímto okruhem je zajištěno podvědomé zahájení motorické odpovědi např. v krizové situaci.
Cévní zásobení[edit | edit source]
Na cévním zásobení bazálních ganglií se podílí zejména arteriae centrales anteromediales (z a. cerebri anterior a a. communicans anterior), anterolaterales (také aa. lenticulostriatae, z a. cerebri media) a posteromediales (z a. cerebri posterior a a. communicans posterior).[2]
Klinicky významné jsou:
- z anteromediální skupiny a. recurrens Heubneri – zásobuje caput ncl. caudati, přední raménko capsula interna, přední část ncl. lentiformis, thalamu, hypothalamu, čichového mozku. Při uzávěru dochází ke kontralaterální hemiparéze s faciální predominancí.
- z anterolaterální skupiny a. hemorrhagica Charcoti – zásobuje striatum, globus pallidus, přední část capsula interna. Uzávěr vyvolá kontralaterální hemiparézu. Často praská u hypertoniků a bývá příčínou cévní mozkové příhody.[1]
Žilní krev sbírají hluboké mozkové žíly – v. septi pellucidi a v. thalamostriata, které ústí do v. cerebri interna. Ta pokračuje do v. cerebri magna Galeni a ústí do sinus rectus.[2]
Poruchy[edit | edit source]
Poškození striata (tj. putamen a ncl. caudatus) vyvolává poruchy pohybů, ty jsou pak choreatické a atetoidní, objevuje se hemibalismus a myoklonie. Vzniká hyperkineticko-hypotonický syndrom. Degenerace neuronů striata je příčinou Huntingtonovy chorey.
Poškození globus pallidus vyvolá útlum pohybů i řeči, může vést i ke katalepsii.
Porucha nucleus subthalamicus vede k druhostrannému hemibalismu.
Poškození substantia nigra způsobuje hypokineticko-hypertonický syndrom (Parkinsonův syndrom). Ten je charakterizován svalovou rigiditou, omezením pohybů a klidovým třesem, který mizí při naučených pohybech a ve spánku.
Odkazy[edit | edit source]
Související články[edit | edit source]
Externí odkazy[edit | edit source]
- The Brain from Top to Bottom
- NEUROANATOMIE I – Struktury centrálního nervového systému – Bazální ganglia
Reference[edit | edit source]
- ↑ a b c d e f KACHLÍK, David. Telencephalon [přednáška k předmětu Anatomie, obor Všeobecné lékařství, 3. lékařská fakulta Univerzita Karlova]. Praha. 29. 3. 2011. Dostupné také z <http://old.lf3.cuni.cz/anatomie/cns_telencephalon_prednaska.zip>.
- ↑ a b c d e f GRIM, Miloš a Rastislav DRUGA. Základy anatomie : 5. Anatomie krajin těla. 1. vydání. Praha : Galén, 2008. ISBN 978-80-7262-179-8.
- ↑ a b Ústav anatomie 3. LF UK. Zapojení bazálních ganglií [online]. [cit. 2011-05-23]. <http://old.lf3.cuni.cz/anatomie/cns_telencephalon_zapojeni.htm>.
- ↑ a b GANONG, William F. Přehled lékařské fyziologie. 20. vydání. Praha : Galén, 2005. 890 s. ISBN 80-7262-311-7.
- ↑ a b GUYTON, Arthur C a John E HALL. Textbook of Medical Physiology. 11. vydání. Elsevier, 2006. 1104 s. 11; ISBN 978-0-7216-0240-0.
Použitá literatura[edit | edit source]
- GRIM, Miloš a Rastislav DRUGA. Základy anatomie : 5. Anatomie krajin těla. 1. vydání. Praha : Galén, 2008. ISBN 978-80-7262-179-8.
- ČIHÁK, Radomír a Miloš GRIM. Anatomie. 2. upravené a doplněné vydání. Praha : Grada Publishing, 2004. 673 s. sv. 3. ISBN 80-247-1132-X.
- TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4., přepracované a upravené vydání. Praha : Grada Publishing, a. s, 2003. 772 s. ISBN 80-247-0512-5.