Jądra podstawne
Jądra podstawne (ganglia basales), inaczej nazywane jądrami (zwojami) podstawy, są leżącymi wewnątrz półkul strukturami podkorowymi stanowiącymi skupiska istoty szarej (obszar, w którym znajdują się ciała komórkowe neuronów).
Do jąder podstawy zalicza się: jądro ogoniaste i jądro soczewkowate, które dzieli się na gałkę bladą i skorupę (oba jądra wspólnie składają się na ciało prążkowane), jądro niskowzgórzowe i istotę czarną. Skorupa i jądro ogoniaste nazywane są prążkowiem (jego część grzbietowa), natomiast część brzuszną prążkowia stanowi jądro półleżące.
Jądra podstawy pojawiają się już w 5. tygodniu rozwoju zarodkowego, a w 6-7. stają się wyraźne.
Są strukturą, która w jamie czaszki zajmuje objętościowo zaledwie 8 cm3.
Jakie funkcje pełną jądra podstawy?
Funkcje jąder podstawy najmocniej kojarzone są z motoryką, ale bogate połączenia z korą sprawiają, że odgrywają znaczącą rolę także w procesach niemotorycznych – poznawczych, motywacyjnych i emocjonalnych. Ich działanie sprowadza się zasadniczo do funkcji regulacyjnej.
I tak: uczestniczą w planowaniu ruchu, wyborze pożądanych wzorców aktywności i hamowaniu tych niepożądanych, kontroli wykonywania ruchów dowolnych oraz zautomatyzowanych, modulowaniu ruchu, korygowaniu ruchu gałek ocznych, zwiększaniu precyzji ruchów. Są zaangażowane w uczenie się oparte na wzmocnieniach, działanie pamięci operacyjnej (zwłaszcza w proces bramkowania), procesy uwagowe, podejmowanie decyzji w sytuacjach niejednoznacznych oraz społecznych, przetwarzanie i kontrolę informacji potrzebnych do podjęcia decyzji, inicjowanie ekspresji emocji, percepcję mimiki. Są mocno powiązane z układem nagrody.
Połączenia jąder podstawy z korą mózgu.
Wyróżnia się 5 pętli regulacyjnych łączących jądra podstawy z korą (a w ich ramach liczne mikropętle): 🔸okoruchową,🔸 ruchową,🔸oczodołowo-czołową,🔸przedczołową grzbietowo-boczną,🔸limbiczną. Każda z pętli ma swoją działkę, w której się specjalizuje, a uszkodzenie struktur wchodzących w skład danej pętli może prowadzić do szeregu różnych objawów związanych z zadaniami, w jakich dana pętla się specjalizuje.
Pętla okoruchowa – jak sama nazwa wskazuje – uczestniczy w regulacji ruchu gałek ocznych. Pętla ruchowa (motoryczna) to zadania związane z motoryką organizmu, jak regulacja napięcia mięśniowego, precyzyjne wykonywanie czynności zautomatyzowanych (tj. pisanie na klawiaturze, posługiwanie się narzędziami, rysowanie, prowadzenie samochodu, gra na pianinie), czy korygowanie poleceń przesyłanych do ośrodków ruchowych rdzenia kręgowego z kory ruchowej.
Z kolei pętla oczodołowo-czołowa to planowania działania, uczenie się oparte na wzmocnieniach, podejmowanie decyzji w sytuacjach społecznych, samokontrola, metapoznanie; generalnie zadania związane z kontrolą czynności poznawczych i emocji. Te również mieszczą się w zakresie funkcji regulowanych przez pętlę przedczołową grzbietowo-boczną, która uczestniczy w procesach pamięciowych oraz podejmowaniu decyzji w sytuacjach niejednoznacznych lub takich, gdzie wymagane jest połączenie informacji pochodzących z różnych źródeł. Pętla limbiczna to procesy uwagowe, wzbudzania i utrzymywania motywacji czy uczenie się zależności.
A co, gdy jądra podstawy nie funkcjonują prawidłowo?
Nieprawidłowe działanie jąder podstawy wiąże się chorobą Parkinsona, Huntingtona, zespołem Tourett’a. Zauważalne są zaburzenia w sferze ruchu przejawiające się albo ubóstwem ruchów, albo nasileniem ruchów mimowolnych.
Uszkodzenia struktur wchodzących w skład pętli regulacyjnych mogą prowadzić do szeregu objawów (w zależności od pętli, której dotyczą), tj. zaburzenia fiksacji wzorku, zmiany osobowościowe (rozhamowanie, sztywność zachowania, brak kontroli, labilność emocjonalna, trudności w okazywaniu emocji), zaburzenia emocjonalne (lęk, mania, apatia). Wskazuje się również na związek pętli oczodołowo-czołowej i limbicznej z depresją. Nadmierna aktywność jąder podstawy może towarzyszyć zaburzeniom obsesyjno-kompulsyjnym.
Na moim blogu oraz w mediach społecznościowych znajdziesz inne wpisy z serii „Poznaj swój mózg”, m. in. o płatach mózgowych czy o 7 strukturach mózgu.
Źródła m.in.
- Atlas neuroanatomii i neurofizjologii Nettera. D. Felten, M. K. O’Banion, M. Summo Maida;
- Ośrodkowy układ nerwowy. Anatomia prawidłowa człowieka. J. Walocha (red.);
- Mózg człowieka. Anatomia czynnościowa mózgowia. J. Nolte;
- Anatomia czynnościowa ośrodkowego układu nerwowego. B. Gołąb;
- Neuroanatomia. J. D. Fix;
- Neuroanatomia czynnościowa i kliniczna. O. Narkiewicz, J. Moryś;
- Neuroanatomia. M.J. Fitzgerald, G. Gruener, E. Mtui;
- Rola jąder podstawy w regulacji funkcji poznawczych. I. Laskowska, E. Gorzelańczyk;
- Rola jąder podstawy w regulacji pamięci operacyjnej. K. Jezierska, T. Jezierski;
- Ukryta wiedza. Rola jąder podstawy w utajonym uczeniu się. R. Herzog-Krzywoszańska;
- Prometeusz. Atlas anatomii człowieka. Tom III. Głowa i neuroanatomia. M. Schunke, E. Schulte, U. Schumacher;
- Udział jąder podstawy w regulacji funkcji emocjonalnych. I. Laskowska, M. Ciesielski, E. Gorzelańczyk.