Функционально и пространственно ее разделяют на верхнее и нижнее двухолмия. Каждый холмик в составе двухолмия в дальнейшем отдает волокна через рукоятки (ручки) к коленчатому телу своей стороны. Соответственно, верхние холмики отдают волокна к латеральному коленчатому телу, нижние – к медиальному.
Верхнее двухолмие
Верхние холмики немного больше нижних, так как устроены сложнее, через них проходит больше нервных волокон и пучков.
Верхние холмики - стволовой центр зрения. В них собирается зрительная информация и рассылается по разным отделам нервной системы, включая кору больших полушарий, лимбическую систему и спинной мозг.
Нижние двухолмие
Нижнее двухолмие чуть меньше вышележащего. Каждый холмик состоит их трех ядер.
Здесь сосредоточен стволовой центр слуха (конкретно акустического). Пучки нервных окончаний собираются от сенсорных органов, несут в себе звуковую информация и, собравшись в нижнем четверохолмии, стремятся к участкам нервной системы, обрабатывающим ее.
Все холмики имеют взаимосвязи благодаря комиссуральным волокнам.
Функции красного ядра среднего мозга
Красное ядро - моторное, отвечает за тонус мышц и рефлексы.
Выделяют две части:
задняя крупноклеточная (магноцеллюлярная) - меньше развита у человека, чем у других позвоночных, т.к. у людей значительно сильнее развита кора головного мозга, которая забирает часть функций у крупноклеточной части.
передняя мелкоклеточная (парвоцеллюлярная) - передает информацию от моторной коры к мозжечку через оливы.
У человека руброспинальный тракт идущий от красного ядра отчасти контролирует походку и движения плечевого пояса. "Отчасти" означает, что он контролирует только крупные движения. За мелкую моторику отвечает кортикоспинальный тракт. Если его "отключить" и оставить только руброспинальный, то движения такого человека станут резкими, размашистыми.
Также, руброспинальный тракт отвечает за рефлекторые движения.
Опыты на животных показывают, что электрическая стимуляция руброспинального тракта ведет к возбуждению мотонейронов мышц сгибателей и к ингибированию мотонейронов мышц-разгибателей. Таким образом при перерезании тракта на уровне среднего мозга конечности выпрямляются и остаются напряженными в таком положении. голова запрокидывается.
Функции черной субстанции среднего мозга
Черная субстанция разделяет основание и покрышку ножек мозга. Ее клетки содержат пигмент меланин. Этот пигмент существует только у человека и появляется в возрасте 3–4 лет. Черная субстанция получает импульсы от коры головного мозга, полосатого тела и мозжечка и передает их нейронам верхнего двухолмия и ядрам ствола, а далее – на мотонейроны спинного мозга.
В человеческом мозге черное вещество выполняет добавочную функцию, доводя наши движения до плавности, позволяя им быть более объемными, точными, позволяет нам статично пребывать в определенных позах, быстро их менять, что, например, позволяет нам выражать эмоции.
В конечном счете роль черной субстанции - регуляция экстрапирамидной системы, воздействие на нее изнутри благодаря волокнам, преимущественно проходящим через компактную часть.
Помимо этого без черной субстанции были бы невозможны такие важные функции как глотание, жевание и даже дыхание.
Функции ретикулярной формации ствола мозга, их характеристика. Восходящие и нисходящие влияния ретикулярной формации на другие структуры головного и спинного мозга.
Функции ретикулярной формации ствола мозга, их характеристика
Ретикулярная формация - совокупность различных нейронов, расположенных на протяжении ствола мозга, оказывающих активирующее или тормозящее влияние на различные структуры центральной нервной системы, тем самым контролируя их рефлекторную деятельность.
Соматодвигательный контроль (активация скелетной мускулатуры), может быть прямым через tr. reticulospinalis и непрямым через мозжечок, оливы, бугорки четверохолмия, красное ядро, черное вещество, полосатое тело, ядра таламуса и даже соматомоторные зоны коры.
Соматочувствительный контроль, т.е. снижение уровней соматосенсорной информации — «медленная боль», модификация восприятия различных видов сенсорной чувствительности (слуха, зрения, вестибуляции, обоняния).
Висцеромоторный контроль состояния сердечно-сосудистой, дыхательной систем, активности гладкой мускулатуры различных внутренних органов.
Нейроэндокринная трансдукция через влияние на нейромедиаторы, центры гипоталамуса и далее гипофиз.
Биоритмы через связи с гипоталамусом и шишковидной железой.
Различные функциональные состояния организма (сон, пробуждение, состояние сознания, поведение) осуществляются посредством многочисленных связей ядер ретикулярной формации со всеми частями ЦНС.
Координация работы разных центров ствола мозга, обеспечивающих сложные висцеральные рефлекторные ответы (чихание, кашель, рвота, зевота, жевание, сосание, глотание и др.).
Восходящие и нисходящие влияния ретикулярной формации на другие структуры головного и спинного мозга
Нисходящие и восходящие волокна ретикулярной формации покидают ядра на всем ее протяжении, не имея четких пространственных разграничений. Кроме того, существуют аксоны, которые Т-образно ветвятся. Одна из ветвей идет вниз, а другая – в верхние отделы головного мозга.
Нисходящие волокна образуют ретикулоспинальный тракт. Через ретикулоспинальный тракт ретикулярная формация оказывает влияние, как на двигательную деятельность спинного мозга (осуществление спинальных рефлексов), так и на вегетативную регуляцию (сосудодвигательная, дыхательная, пищеварительная функции). Ретикулярная формация оказывает влияние на соматические и вегетативные центры в двух противоположных направлениях: торможения и возбуждения.
Восходящие влияния ретикулярной формации направлены на регуляцию деятельности коры больших полушарий. Большинство ретикулярных волокон достигает коры через переключение в неспецифических ядрах таламуса. Действие восходящих ретикулярных влияний заключается в широкой активации корковых структур. Торможение активности ретикулярной формации ведет к наступлению сна, активация ее приводит к реакции пробуждения.
Морфофункциональная организация таламуса. Классификация и функции ядер таламуса.
Морфофункциональная организация таламуса. Классификация ядер таламуса. Функции специфических, ассоциативных и неспецифических ядер таламуса
Нервные клетки таламуса группируются в большое количество ядер, которые по функции можно дифференцировать на специфические, неспецифические, ассоциативные.
Специфические ядра характеризуются несколькими общими особенностями. Все они получают сигналы от вторых нейронов длинных восходящих афферентных путей, проводящих в кору мозга соматосенсорные, зрительные, слуховые сигналы. Эти ядра, иногда называемые сенсорными, передают обработанные сигналы в хорошо очерченные области коры — соматосенсорную, слуховую, зрительную сенсорные области, а также в премоторную и первичную моторные области коры. С нейронами этих областей коры специфические ядра таламуса имеют реципрокные связи. Нейроны ядер дегенерируют при разрушении (удалении) специфических областей коры, в которые они проецируются. При низкочастотной стимуляции специфических таламических ядер регистрируется усиление активности нейронов в тех областях коры, в которые нейроны ядер посылают сигналы.
К специфическим ядрам таламуса подходят волокна проводящих путей от коры, ретикулярной формации и ядер ствола мозга. По этим путям могут передаваться как возбуждающие, так и тормозные влияния на активность нейронов ядер. Благодаря таким связям кора мозга может регулировать потоки идущей к ней информации и отбирать наиболее значимую в данный момент. При этом кора может блокировать передачу сигналов одной модальности и облегчать передачу другой.
Среди специфических ядер таламуса имеются также несенсорные ядра. Они обеспечивают обработку и переключение сигналов не от чувствительных восходящих путей, а от других областей мозга. К нейронам таких ядер поступают сигналы от красного ядра, базальных ганглиев, лимбической системы, зубчатого ядра мозжечка, которые после их обработки проводятся к нейронам моторной коры.
Ядра передней группы таламуса участвуют в передаче сигналов от мамиллярных тел к лимбической системе, обеспечивая круговую циркуляцию нервных импульсов по кольцу: лимбическая кора — гиппокамп — гипоталамус — миндалевидное тело — таламус — лимбическая кора. Нейронную сеть, сформированную этими структурами, называют кругом (кольцом) Пайпеца. Циркуляция сигналов по структурам этого круга связана с запоминанием новой информации и формированием эмоций — эмоциональное кольцо Пайпеца.
Ассоциативные ядра таламуса расположены преимущественно медиодорсально, латерально и в ядре подушки. Они отличаются от специфических тем, что к их нейронам не поступают сигналы из чувствительных восходящих путей, а поступают сигналы уже обработанные в других нервных центрах и ядрах таламуса. Ассоциативность нейронов этих ядер выражается в том, что на один и тот же нейрон ядра приходят сигналы разных модальностей. Изменение активности нейронов ядер может быть связано (ассоциировано) с поступлением разнородных сигналов из разных источников (например, от центров, обеспечивающих зрительную, тактильную и болевую чувствительность).
Нейроны ассоциативных ядер являются полисенсорными и обеспечивают возможность осуществления интегративных процессов, в результате которых формируются обобщенные сигналы, передающиеся в ассоциативные области коры лобной, теменной и височной долей мозга. Потоки этих сигналов способствуют осуществлению корой таких психических процессов, как узнавание предметов и явлений, согласование речевых, зрительных и двигательных функций, формирование представления о позе тела, трехмерности пространства и положении в нем тела человека.
Неспецифические ядра таламуса представлены преимущественно интраламинарными, центральными и ретикулярными группами ядер таламуса. Они состоят из мелких нейронов, к которым по многочисленным синаптическим связям поступают сигналы от нейронов других ядер таламуса, лимбической системы, базальных ядер, гипоталамуса, ствола мозга. По чувствительным восходящим путям к неспецифическим ядрам поступает сигнализация от болевых и температурных рецепторов, а по сетям нейронов ретикулярной формации — сигнализация практически от всех других сенсорных систем ЦНС.
Эфферентные пути от неспецифических ядер идут ко всем зонам коры как непосредственно, так и через другие талами- ческие и ретикулярные ядра. От неспецифических ядер таламуса начинаются также нисходящие пути к стволу мозга. При повышении активности неспецифических ядер таламуса (например, при электрической стимуляции в эксперименте) регистрируется диффузное повышение нейронной активности практически во всех областях коры больших полушарий.
Принято считать, что неспецифические ядра таламуса благодаря своим многочисленным нейронным связям обеспечивают взаимодействие, координацию работы различных областей коры и других отделов головного мозга. Они оказывают модулирующее влияние на состояние активности нервных центров, создают условия для их оптимальной настройки на выполнение работы.
Мозжечковый контроль двигательной активности. Роль мозжечка в регуляции мышечного тонуса.
Мозжечковый контроль двигательной активности
Деятельность мозжечка имеет ближайшее отношение к осуществлению произвольных движений. Однако повреждение мозжечка не влечет за собой двигательных и сенсорных параличей. Эфферентные сигналы из мозжечка к спинному мозгу регулируют силу мышечных сокращений, обеспечивают способность к длительному тоническому сокращению мышц, способность сохранять оптимальный тонус мышц в покое или при движениях, соразмерять произвольные движения с целью этого движения, быстро переходить от сгибания к разгибанию и наоборот. Мозжечок обеспечивает синергию сокращений разных мышц при сложных движениях. Например, делая шаг при ходьбе, человек заносит вперед ногу, одновременно центр тяжести туловища переносится вперед при участии мышц спины. В тех случаях, когда мозжечок не выполняет своей регуляторной функции, у человека наблюдаются расстройства двигательных функций. Лючиани установил, что при удалении мозжечка у животных или поражении его у человека наступают следующие характерные симптомы:
1) астения (astenia — слабость) — снижение силы мышечного сокращения, быстрая утомляемость мышц;
2) астазия (astasia, от греч. а — не, stasia — стояние) — утрата способности к длительному сокращению мышц, что затрудняет стояние, сидение и т. д.;
3) дистония (distonia — нарушение тонуса) — непроизвольное повышение или понижение тонуса мышц;
4) тремор (tremor — дрожание) — дрожание пальцев рук, кистей, головы в покое; этот тремор усиливается при движении;
5) дисметрия (dissymmetric — нарушение меры) — расстройство равномерности движений, выражающееся либо в излишнем, либо недостаточном движении. Больной пытается взять предмет со стола и проносит руку за предмет (гиперметрия) или не доносит ее до предмета (гипометрия);
6) атаксия (ataksia, от греч. а — отрицание, taksia — порядок) — нарушение координации движений. Здесь ярче всего проявляется невозможность выполнения движений в нужном порядке, в определенной последовательности. Проявлениями атаксии являются так же адиадохокинез, асинергия, пьяная-шаткая походка.
7) дизартрия (disartria) — расстройство организации речевой моторики. При повреждении мозжечка речь больного становится растянутой, слова иногда произносятся как бы толчками (скандированная речь).
Роль мозжечка в регуляции мышечного тонуса
Регуляция мышечного тонуса с помощью мозжечка происходит следующим образом: проприоцептивные сигналы о тонусе мышц поступают в область червя и клочково- узелковую долю, отсюда -- в ядро шатра, далее -- к ядру преддверия и ретикулярной формации продолговатого и среднего мозга и, наконец, по ретикулярно- и вестибулоспинальным путям к нейронам передних рогов спинного мозга, иннервирующих мышцы, от которых поступили сигналы. Следовательно, регуляция мышечного тонуса реализуется по принципу обратной связи.
Таким образом, мозжечок, получив информацию о готовящемся движении, корректирует программу подготовки этого движения в коре и одновременно готовит тонус мускулатуры для реализации этого движения через спинной мозг. Изменение тонуса мышц после повреждения мозжечка обусловлено тем, что исчезает торможение лабиринтных и миотатических рефлексов, которое в норме осуществляется мозжечком. В норме вестибулярные ядра активируют мотонейроны спинного мозга мышц-разгибателей, а мозжечок тормозит активность нейронов преддверного ядра. При повреждении мозжечка вестибулярные ядра бесконтрольно активируют мотонейроны передних рогов спинного мозга, в результате повышается тонус мышц-разгибателей конечностей.
Методы проведения пробы Ромберга, пальце-носовой пробы, пяточно-коленной пробы и пробы на диадохокинез.
Проба Ромберга – это одна из разновидностей неврологических проб, с помощью которых специалисты оценивают статическую координацию конкретного человека.
Проба Ромберга используется для определения степени статической атаксии человека, а также его общих координационных возможностей в пространстве.
Благодаря данной пробе, кроме диагностики неврологической патологии, определяют алкогольное или наркотическое состояние.
Дополнительно проба Ромберга используется для обнаружения нарушений в организме, в том числе в опорно-двигательном аппарате.
Методика проведения пробы Ромберга
Проба Ромберга разделяется на простую и сложную:
Первый вариант выполнения заключается в том, чтобы испытуемый стоял с полной опорой на две ноги, с закрытыми глазами и вытянутыми руками с немного разведенными пальцами. Во время исследований обращают внимание на продолжительность времени пребывания в заданном состоянии, а также на любые покачивания или произвольные движения человека.
Второй вариант является более сложным и включает в себя размещение ног на одной линии, при этом пятка первой ноги касается носка другой. Человек находится с закрытыми глазами и вытянутыми вперед руками.
Пальце-носовая проба – выявление динамической атаксии.
Испытуемому предлагают в положении стоя закрыть глаза, попеременно отвести правую, затем левую руки в сторону и попеременно дотронуться указательным пальцем правой, затем левой руки до кончика носа.
При нарушении динамической координации может наблюдаться мимопопадание и интенционное дрожание. При этом может возникнуть задержка или замедление движения во время поднесения пальца к носу.
Пяточно-коленная проба – выявление динамической атаксии.
Испытуемому предлагают в положении лежа на спине с закрытыми глазами пятку одной ноги поставить на колено другой и провести ее до голеностопного сустава с небольшим нажимом. Наличие атаксии проявляется невозможностью попасть пяткой в колено, соскальзыванием пятки с голени.
Проба на диадохокинез – выявление динамической атаксии.
Испытуемому предлагается в быстром темпе пронировать и супинировать кисти вытянутых вперед рук. При наличии адиадохокинеза наблюдается отставание одной кисти от другой и неловкость движений.
Морфофункциональная организация стриопаллидарной системы мозга. Хвостатое ядро и скорлупа, их афферентные и эфферентные связи. Бледный шар, его взаимоотношения с хвостатым ядром. Функциональные отношения в нигро-стриопаллидарной системе.
Морфофункциональная организация стриопаллидарной системы мозга (базальных ядер).
Помимо коры головного мозга, расположенной поверхностно, серое вещество в каждом полушарии большого мозга залегает в виде отдельных ядер. Эти ядра находятся в толще белого вещества между лобными долями и промежуточным мозгом, ближе к основанию мозга. В связи с таковым расположением эти скопления серого вещества получили название подкорковых (базальных) ядер. К подкорковым (базальным) ядрам относятся: 1) полосатое тело (corpus striatum): а) хвостатое ядро (nucleus caudatus); б) чечевицеобразное ядро (nucleus lentiformis): - скорлупа (putamen); - бледный шар (globus pallidus); 2) ограда (claustrum); 3) миндалевидное тело (corpus amygdaloideum). Ядра полосатого тела и ограда функционально составляют стриопаллидарную систему, которая относится к экстрапирамидной системе. Она является основным аппаратом переднего мозга для процессов интеграции двигательных рефлексов. Наиболее древним образованием в стриопаллидарной системе является бледный шар, а только затем в филогенезе возникают сначала скорлупа, а затем хвостатое ядро. Большинство нейронов подкорковых ядер полисенсорны. Имеются крупные и мелкие нейроны.
Хвостатое ядро и скорлупа, их афферентные и эфферентные связи.
Строение: сходное гистологическое. Нейроны II типа Гольджи (короткие дендриты, тонкий аксон). Их функции зависят от связей, которые имеют четкую направленность и функциональную очерченность. Хвостатое ядро и скорлупа — получают нисходящие связи (преимущественно от экстрапирамидной коры через подмозолистый пучок).