Войти
| Хвостатое ядро | |
|---|---|
 Хвостатое ядро (красным) показано внутри мозг | |
 Поперечный разрез мозга (горизонтальный разрез), базальные ганглии синего цвета | |
| Детали | |
| Часть | спинного полосатого тела |
| Идентификаторы | |
| Латинское | ядро caudatus |
| MeSH | D002421 |
| NeuroNames | 226 |
| NeuroLex ID | birnlex_1373 |
| TA98 | A14.1.09.502 |
| TA2 | 5561 |
| FMA | 61833 |
| Анатомические термины нейроанатомии [редактировать в Викиданных ] | |
хвостатое ядро - одна из структур, составляющих полосатое тело, которое является компонентом базальных ганглиев. Хотя хвостатое ядро уже давно связано с моторными процессами из-за его роли в болезни Паркинсона, оно также играет важную роль в различных других немоторных функциях, включая процедурное обучение, ассоциативное обучение и тормозной контроль действия, среди других функций. Хвостатое тело также является одной из структур мозга, составляющих систему вознаграждения и функционирует как часть кортикального - базальных ганглиев - таламического
Хвостатое ядро черепа Вместе с скорлупой хвостатое тело образует дорсальное полосатое тело, которое считается единой функциональной структурой; анатомически он разделен большим трактом белого вещества, внутренней капсулой, поэтому иногда его также называют двумя структурами: медиальным дорсальным полосатым телом (хвостатым) и латеральным дорсальным полосатым телом (скорлупа). В этом ключе, эти два функционально отличаются не в результате структурных различий, а просто из-за топографического распределения функций.
Хвостатые ядра расположены недалеко от центра мозга, по обе стороны от таламуса. В каждом полушарии мозга есть хвостатое ядро. По отдельности они напоминают C-образную структуру с более широкой «головой» (caput по-латыни) спереди, сужающейся к «телу» (corpus) и «хвосту» (cauda). Иногда часть хвостатого ядра называют «коленом» (genu). Хвостатая голова получает кровоснабжение от лентикулостриарной артерии, в то время как хвост хвостатого тела получает кровоснабжение от передней хориоидальной артерии.
Поперечный вид хвостатого ядра на структурном МР-изображении Голова и тело хвостатого ядра образует часть дна переднего рога бокового желудочка. После того, как тело ненадолго перемещается к затылку, хвост изгибается назад к передней части, образуя крышу нижнего рога бокового желудочка. Это означает, что коронарный (в плоскости, параллельной лицу ) разрез, который рассекает хвост, также пересекает тело и головку хвостатого ядра.
Хвостатая часть сильно иннервируется дофамином нейронами, которые происходят из черной субстанции компактной части (SNc). SNc находится в среднем мозге и содержит клеточные проекции на хвостатое и скорлупу, использующие нейротрансмиттер дофамин. Есть также дополнительные входные данные от различных ассоциативных кортик.
Хвостатое ядро объединяет пространственную информацию с формулировкой моторного поведения. Избирательное нарушение пространственной рабочей памяти у субъектов с болезнью Паркинсона и знание влияния болезни на количество дофамина, поступающего в полосатое тело связали хвостатое ядро с пространственной и непространственной мнемонической обработкой. Пространственно-зависимая двигательная подготовка была связана с хвостатым ядром с помощью методов анализа событий фМРТ. Было продемонстрировано, что активность хвостатого ядра выше при выполнении задач, требующих пространственной и моторной памяти, чем при выполнении непространственных задач. В частности, с помощью исследований фМРТ отсроченного распознавания наблюдали, что активность пространственной рабочей памяти была выше в хвостатом ядре, когда активность непосредственно предшествовала двигательной реакции. Эти результаты указывают на то, что хвостатое ядро может участвовать в кодировании двигательной реакции. Имея это в виду, хвостатое ядро могло бы участвовать в рекрутировании моторной системы для поддержки производительности рабочей памяти посредством сенсорно-моторных преобразований.
Хвостатое ядро вносит свой вклад важна осанка тела и конечностей, а также скорость и точность направленных движений. После удаления хвостатых ядер у животных из семейства кошачьих наблюдались нарушения осанки и точности при выполнении задач на использование лап. После частичного удаления ядер у кошек наблюдались как задержка начала работы, так и необходимость постоянного изменения положения тела.
После нанесения кокаина на хвостатое ядро и возникшие в результате поражения у обезьян наблюдался «прыжок или движение вперед». Из-за связи с повреждением хвостатого ядра это движение демонстрирует тормозящую природу хвостатого ядра. «Моторное расслабление», наблюдаемое в результате этой процедуры, указывает на то, что хвостатое ядро подавляет тенденцию животного двигаться вперед без сопротивления.
Обзор исследований нейровизуализации, анатомических исследований связности хвостатого ядра и поведенческих исследований показывает удивительную роль хвостатого тела в исполнительном функционировании. Изучение пациентов с болезнью Паркинсона (см. Ниже) также может способствовать увеличению количества доказательств.
Двусторонний подход к нейровизуализации (включая ПЭТ и фМРТ ) и анатомические исследования выявляют тесную взаимосвязь между хвостатыми и корковыми областями, связанными с исполнительными функциями: " Неинвазивные измерения анатомической и функциональной связи у людей демонстрируют четкую связь между хвостатым и исполнительным лобными областями ».
Между тем, поведенческие исследования предоставляют еще один уровень аргументации: недавние исследования показывают, что хвостатое тело имеет фундаментальное значение для целенаправленное действие, то есть «выбор поведения, основанный на изменении ценностей целей и знании того, какие действия приводят к каким результатам». В одном из таких исследований на крысах были представлены рычаги, которые запускали выпуск раствора со вкусом корицы. После того, как крысы научились нажимать на рычаг, исследователи изменили ценность результата (крыс учили не любить аромат либо из-за того, что им давали слишком много аромата, либо из-за того, что крысам становилось плохо после питья раствора) и эффекты. наблюдались. Нормальные крысы реже нажимали на рычаг, в то время как крысы с поражениями хвостатого тела не подавляли поведение так эффективно. Таким образом, исследование демонстрирует связь между хвостатым и целенаправленным поведением; крысы с поврежденными хвостатыми ядрами испытывали трудности с оценкой меняющейся ценности результата. В исследовании поведения людей в 2003 году аналогичный процесс был повторен, но на этот раз решение заключалось в том, доверять ли другому человеку, когда на карту поставлены деньги. Хотя здесь выбор был гораздо более сложным - испытуемых не просто просили нажать на рычаг, а нужно было взвесить множество различных факторов, - сутью исследования по-прежнему оставался поведенческий отбор, основанный на изменении значений результатов.
Короче говоря, нейровизуализация и анатомические исследования подтверждают утверждение о том, что хвостатое тело играет роль в исполнительном функционировании, в то время как поведенческие исследования углубляют наше понимание того, как хвостатое тело направляет некоторые из наших процессов принятия решений.
Подкорковая петля дорсально-префронтальной коры, включающая хвостатое ядро, была связана с дефицитом рабочей памяти, особенно у больных шизофренией. Функциональная визуализация показала активацию этой подкорковой петли во время задач рабочей памяти у приматов и здоровых людей. Хвостатое тело может быть связано с дефицитом рабочей памяти еще до начала болезни. Было обнаружено, что объем хвостатого ядра обратно пропорционален персеверативным ошибкам в задачах пространственной рабочей памяти.
миндалевидное тело посылает прямые проекции в хвостатое ядро. И миндалевидное тело, и хвостатое ядро имеют прямые и косвенные проекции на гиппокамп. Влияние миндалевидного тела на обработку памяти в хвостатом ядре было продемонстрировано с обнаружением того факта, что поражения, вовлекающие связи между этими двумя структурами, «блокируют улучшающие память эффекты оксотреморина, введенного в хвостатое ядро ». В исследовании с участием крыс, прошедших тренировку в водном лабиринте, было обнаружено, что хвостатое ядро улучшает память о тренировках с визуальными подсказками после того, как амфетамин был введен после тренировки в хвостатое тело.
В исследовании 2005 года испытуемых попросили научиться классифицировать визуальные стимулы, классифицируя изображения и получая отзывы о своих ответах. Активность, связанная с успешным классификационным обучением (правильная категоризация), была сосредоточена на теле и хвосте хвостатого тела, в то время как активность, связанная с обработкой обратной связи (результат неправильной категоризации), была сосредоточена на голове хвостатого тела.
Двусторонние поражения головки хвостатого ядра у кошек коррелировали с уменьшением продолжительности глубокого медленноволнового сна во время цикла бодрствование-сон. С уменьшением общего объема глубокого медленного сна, переход кратковременной памяти в долговременной памяти также может быть нарушен. Однако влияние удаления хвостатого ядра на характер бодрствования кошек не было постоянным. Нормализация была обнаружена через три месяца после удаления хвостатых ядер . Это открытие могло быть связано с взаимосвязанной природой роли хвостатого ядра и лобной коры в контроле уровней активации центральной нервной системы. У кошек с удаленным хвостатым концом, хотя они постоянно гиперактивны, наблюдалось значительное уменьшение сна с быстрым движением глаз (REMS), которое длилось всего около двух месяцев. Однако у афронтальных кошек наблюдалось постоянное уменьшение времени REMS и только временный период гиперактивности.
В отличие от ассоциаций между «глубоким», быстрым сном и хвостатым ядром, исследование, включавшее ЭЭГ и измерения фМРТ во время циклов сна человека показали, что хвостатое ядро демонстрирует пониженную активность во время не-REM-сна на всех стадиях сна. Кроме того, исследования объема хвостатого ядра человека у субъектов с врожденным синдромом центральной гиповентиляции (CCHS) установили корреляцию между CCHS и значительным уменьшением объема левого и правого хвостатого ядра. CCHS - это генетическое заболевание, которое влияет на цикл сна из-за снижения тяги к дыханию. Таким образом, было высказано предположение, что хвостатое ядро играет роль в циклах сна человека.
Хвостатое ядро участвует в реакции на визуальную красоту и считается одним из «нейронные корреляты романтической любви».
Поведение и аффект привязанности и подхода также контролируются хвостатым ядром. Кошки с двусторонним удалением хвостатых ядер настойчиво приближались и следовали за объектами, пытаясь связаться с целью, демонстрируя при этом дружелюбный настрой, вызывая топот передних конечностей и мурлыканье. Величина поведенческих реакций коррелировала со степенью удаления ядер. Сообщения о людях с избирательным повреждением хвостатого ядра показывают одностороннее повреждение хвостатого ядра, приводящее к потере инстинкта, обсессивно-компульсивное расстройство, связанное со стимулами персеверативное поведение и гиперактивность. Большинство этих недостатков можно классифицировать как связанные с поведением приближения и привязанности, от приближения к цели до романтической любви.
Исследования нейровизуализации показывают, что люди, которые могут общаться на нескольких языках, активируют именно одни и те же области мозга независимо от языка. Публикация 2006 года исследует этот феномен и определяет хвостатое тело как центр языкового контроля. Пожалуй, наиболее показательный случай наблюдался у трехъязычного субъекта с поражением хвостатого ядра. Пациентка сохранила понимание речи на трех ее языках, но когда ее попросили воспроизвести язык, она невольно переключилась между тремя языками. Короче говоря, «эти и другие данные, полученные у двуязычных пациентов, предполагают, что левое хвостатое ядро требуется для мониторинга и контроля лексических и языковых альтернатив в производственных задачах».
Локальные деформации формы медиальной поверхности хвостатого тела коррелировали с вербальной способностью к обучению у женщин и количеством ошибок настойчивости в задачах на пространственную и вербальную беглость рабочей памяти у мужчин. В частности, больший объем хвостатого ядра был связан с лучшей беглостью речи.
Неврологическое исследование глоссолалии показало значительное снижение активности в левом хвостатом ядре во время глоссолалии по сравнению с пением в Английский.
Мозг содержит большие коллекции нейронов, взаимно связанных возбуждающими синапсами, таким образом образуя большую сеть элементов с положительной обратной связью. Трудно понять, как такая система может работать без какого-либо механизма предотвращения взрывной активации. Имеются некоторые косвенные доказательства того, что хвостатое тело может выполнять эту регулирующую роль, измеряя общую активность коры головного мозга и контролируя пороговый потенциал.
Исследование 2013 года показало связь между пациентами с болезнью Альцгеймера и хвостатым ядром. Изображения МРТ использовались для оценки объема хвостатых ядер у пациентов с болезнью Альцгеймера и здоровых добровольцев. Исследование показало «значительное уменьшение объема хвостатого ядра» у пациентов с болезнью Альцгеймера по сравнению с нормальными добровольцами. Хотя корреляция не указывает на причинно-следственную связь, это открытие может иметь значение для ранней диагностики.
Болезнь Паркинсона, вероятно, является наиболее изученным заболеванием базальных ганглиев. Пациенты с этим прогрессирующим нейродегенеративным расстройством часто сначала испытывают симптомы, связанные с движением (три наиболее распространенных - тремор в покое, мышечная ригидность и акатизия ), которые позже сочетаются с различными когнитивными нарушениями, включая деменцию. Болезнь Паркинсона истощает дофаминергические нейроны в нигростриатном тракте, пути дофамина, который связан с головкой хвостатого тела. Таким образом, многие исследования коррелировали потерю дофаминергических нейронов, которые посылают аксоны в хвостатое ядро, и степенью деменции у пациентов с болезнью Паркинсона. И хотя связь между хвостатым отростком и двигательной недостаточностью Паркинсона была установлена, хвостатое тело также было связано с сопутствующими когнитивными нарушениями Паркинсона. В одном обзоре сравниваются показатели пациентов с болезнью Паркинсона и пациентов, которые строго страдали от повреждения лобных долей в тесте Лондонского Тауэра. Различия в производительности между двумя типами пациентов (в тесте, который, вкратце, требует от испытуемых выбора подходящих промежуточных целей, имея в виду более крупную цель), устанавливает связь между хвостатым и целенаправленным действием. Однако исследования не являются окончательными. Хотя хвостатое ядро связано с исполнительной функцией (см. «Действие, направленное на достижение цели»), остается «совершенно неясным, отражают ли исполнительные дефициты у [пациентов с болезнью Паркинсона] преимущественно их корковое или подкорковое повреждение».
При болезни Хантингтона генетическая мутация происходит в гене HTT, который кодирует белок Htt. Белок Htt взаимодействует с более чем 100 другими белками и, по-видимому, выполняет множество биологических функций. Поведение этого мутировавшего белка до конца не изучено, но он токсичен для определенных типов клеток, особенно для мозга. Раннее повреждение наиболее очевидно в полосатом теле, но по мере прогрессирования заболевания другие области мозга также более заметно поражаются. Ранние симптомы связаны с функциями полосатого тела и его корковых связей, а именно с контролем над движением, настроением и высшими когнитивными функциями.
Исследование 2002 года показывает взаимосвязь между хвостатым телом. асимметрия и симптомы, связанные с СДВГ. Авторы использовали МРТ-изображения для сравнения относительных объемов хвостатых ядер (поскольку хвостатое ядро является двусторонней структурой) и установили связь между любыми асимметриями и симптомами СДВГ: «Степень асимметрии хвостатого ядра в значительной степени предсказывала совокупную оценку тяжести невнимательного поведения.. " Эта корреляция согласуется с предыдущими ассоциациями хвостатого тела с функцией внимания. В более позднем исследовании 2018 года были воспроизведены эти результаты и продемонстрировано, что асимметрия хвостатого тела, связанная с СДВГ, была более выражена в дорсальных медиальных областях хвостатого тела.
Объем белого вещества в хвостатое ядро было связано с пациентами с диагнозом шизофрения. В исследовании 2004 года используется магнитно-резонансная томография для сравнения относительного объема белого вещества в хвостатом теле у пациентов с шизофренией. Те пациенты, которые страдают этим расстройством, имеют «меньшие абсолютные и относительные объемы белого вещества в хвостатом ядре, чем здоровые субъекты».
Исследование 2014 года показало, что у пациентов с биполярным расстройством I типа относительно более высокий объем серого и белого вещества в хвостатом ядре и других областях, связанных с обработкой вознаграждения и принятием решений, по сравнению с контрольной группой и субъектами с биполярным расстройством II. В целом количество серого и белого вещества у пациентов с биполярным расстройством было ниже, чем в контрольной группе.
Было высказано предположение, что хвостатое ядро может быть дисфункциональным у людей с обсессивной болезнью. компульсивное расстройство (ОКР), в котором возможно неспособность должным образом регулировать передачу информации о тревожных событиях или идеях между таламусом и орбитофронтальной корой.
A нейровизуализацией исследование с позитронно-эмиссионной томографией показало, что в правом хвостатом ядре произошло наибольшее изменение метаболизма глюкозы после лечения пациентов пароксетином. Недавний метаанализ SDM морфометрии на основе вокселей, сравнивающий людей с ОКР и здоровых людей из контрольной группы, показал, что у людей с ОКР увеличивается объем серого вещества при двустороннем чечевицеобразные ядра, простирающиеся до хвостатых ядер, в то время как уменьшенные объемы серого вещества в двусторонних дорсальных медиальных фронтальных / передней поясной извилинах извилины. Эти данные контрастируют с данными у людей с другими тревожными расстройствами, которые демонстрируют уменьшение (а не увеличение) серого вещества в двусторонних линзовидных / хвостатых ядрах, а также уменьшение объемов серого вещества в двусторонних дорсальный медиальный фронтальный / передняя поясная извилина извилины.
Два изображения модели полосатого тела (справа головного мозга): A, боковой аспект; B, медиальный аспект.
Венечный разрез через передний рог боковых желудочков.
Венечный разрез мозга через переднюю комиссуру.
Поверхностное рассечение ствола мозга. Боковой вид. Над зрительным нервом можно увидеть хвостатое ядро.
Рассечение ствола мозга. Боковой вид.
Глубокое рассечение ствола мозга. Боковой вид.
Глубокое рассечение ствола мозга. Боковой вид.
Поверхностное рассечение ствола мозга. Вид снизу.
Рассечение ствола мозга. Вид сверху.
Центральная часть и передний и задний рог боковых желудочков обнажены сверху.
Хвостатое ядро
Хвостатое ядро
Желудочки мозга и базальные ганглии. Вид сверху, горизонтальный разрез, глубокое рассечение
Желудочки головного мозга и базальные ганглии. Крупный план предыдущего изображения
Хвостатые ядра вместе с другими подкорковыми структурами в стеклянном мозге
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Хвостатым ядром. |
