Базальные ганглии. Физиология и функции базальных ганглиев

Координатором слаженной работы организма является головной мозг. Он состоит из разных отделов, каждый из которых выполняет определенные функции. Способность к жизнедеятельности человека напрямую зависит от этой системы. Одной из важных ее частей являются базальные ядра головного мозга.

Движение и отдельные виды высшей нервной деятельности – результат их труда.

Что представляют собой базальные ядра

Понятие «базальные» в переводе с латинского означает «относящийся к основанию». Оно дано не случайно.

Массивные участки серого вещества – подкорковые ядра головного мозга. Особенность расположения – в глубине. Базальные ганглии, как еще их называют, одни из самых «спрятанных» структур всего человеческого организма. Передний мозг, в составе которого они наблюдаются, находится над стволом и между лобными долями.

Данные образования представляют пару, части которой симметричны между собой. Базальные ядра углублены в белое вещество конечного мозга. Благодаря такому расположению происходит передача информации от одного отдела к другому. Взаимодействие с остальными участками нервной системы осуществляется с помощью специальных отростков.

На основе топографии разреза головного мозга анатомическое строение базальных ядер выглядит следующим образом:

• Полосатое тело, которое включает хвостатое ядро головного мозга.
• Ограда – тонкая пластина из нейронов. Отделена от остальных структур полосками белого вещества.
• Миндалевидное тело. Расположено в височных долях. Его называют частью лимбической системы, в которую поступает гормон дофамин, обеспечивающий контроль за настроением и эмоциями. Представляет собой скопление клеток серого вещества.
• Чечевицеобразное ядро. Включает бледный шар и скорлупу. Расположено в лобных долях.

Учеными разработана также функциональная классификация. Это представление базальных ганглий в виде ядер промежуточного и среднего мозга, и полосатого тела. Анатомия подразумевает их объединение в две большие структуры.

Полезно узнать: Как улучшить кровообращение головного мозга: рекомендации, препараты, упражнения и народные средства

Первая носит название стриопаллидарной. К ней относятся хвостатое ядро, белый шар и скорлупа. Вторая – экстрапирамидная. Помимо базальных ганглий, в нее входят продолговатый мозг, мозжечок, черная субстанция, элементы вестибулярного аппарата.

Функционал базальных ядер

Назначение этой структуры зависит от взаимодействия со смежными областями, в частности с корковыми отделами и участками ствола. А вместе с варолиевым мостом, мозжечком и спинным мозгом базальные ганглии работают над координацией и совершенствованием основных движений.

Главная их задача – обеспечение жизнедеятельности организма, выполнение базовых функций, интеграция процессов в нервной системе.

Основными являются:

• Наступление периода сна.
• Обмен веществ в организме.
• Реагирование сосудов на изменение давления.
• Обеспечение деятельности защищающих и ориентировочных рефлексов.
• Словарный запас и речь.
• Стереотипные, часто повторяющиеся движения.
• Поддержание позы.
• Расслабление и напряжение мышц, моторика мелкая и крупная.
• Проявление эмоций.
• Мимика.
• Пищевое поведение.

Симптомы нарушения работы базальных ядер

Общее самочувствие человека напрямую зависит от состояния базальных ядер. Причины нарушения функционирования: инфекции, генетические заболевания, травмы, сбой в метаболизме, аномалии развития. Часто симптомы остаются незаметными на протяжении некоторого времени, пациенты не обращают внимания на недомогание.

Характерные признаки:

• Вялость, апатия, плохое общее самочувствие и настроение.
• Тремор в конечностях.
• Понижение или повышение тонуса мускулатуры, ограничение в движениях.
• Бедность мимики, невозможность выразить эмоции лицом.
• Заикание, изменения в произношении.
• Тремор в конечностях.
• Помутнения в сознании.
• Проблемы с запоминанием.
• Потеря координации в пространстве.
• Возникновение непривычных для человека поз, которые ранее ему были неудобны.

Эта симптоматика дает понимание значения базальных ядер для организма. Далеко не все их функции и способы взаимодействия с другими системами мозга установлены до настоящего времени. Некоторые до сих пор являются загадкой для ученых.

Патологические состояния базальных ядер

Патологии данной системы организма проявляются рядом заболеваний. Степень поражения также разная. От этого напрямую зависит жизнедеятельность человека.

1. Функциональная дефицитарность. Возникает в раннем возрасте. Часто является следствием генетических отклонений, соответствующей наследственности. У взрослых людей приводит к болезни Паркинсона либо подкорковому параличу.
2. Новообразования и кисты. Локализация разнообразна. Причины: нарушение питания нейронов, неправильный обмен веществ, атрофирование тканей мозга. Происходят патологические процессы внутриутробно: например, возникновение детского церебрального паралича связывают с поражением базальных ганглий во II и III триместрах беременности. Сложные роды, инфекции, травмы на первом году жизни ребенка способны спровоцировать рост кист. Синдром дефицита внимания и гиперактивность – следствие множественных новообразований у младенцев. В зрелом возрасте патология также возникает. Опасное последствие – кровоизлияние в головной мозг, которое часто заканчивается общим параличом или смертью. Но встречаются кисты бессимптомные. В этом случае лечения не требуется, их нужно наблюдать.
3. Корковый паралич – определение, которое говорит о последствиях изменения в деятельности бледного шара и стриопаллидарной системы. Характеризуется вытягиванием губ, непроизвольными подергиваниями головы, перекашиванием рта. Отмечаются судороги, хаотические движения.

Диагностика патологий

Первичным этапом в установлении причин является осмотр врача-невропатолога. Его задача – проанализировать анамнез, оценить общее состояние и назначить ряд обследований.

Наиболее показательный метод диагностики – МРТ. Процедура точно установит локализацию пораженного участка.

Компьютерная томография, ультразвук, электроэнцефалография, исследование структуры сосудов и кровоснабжения головного мозга помогут в точной постановке диагноза.

Говорить о назначении схемы лечения и прогнозе некорректно до проведения вышеуказанных мероприятий. Только при получении результатов и их тщательном изучении доктор дает рекомендации больному.

Последствия патологий базальных ганглий

Базальные ганглии (базальные ядра) – это стриопаллидарная система, состоящая из трёх пар крупных ядер, погружённых в белое вещество конечного мозга в основании больших полушарий, и связывающих сенсорные и ассоциативные зоны коры с двигательной корой.

Строение

Филогенетически древняя часть базальных ганглиев – бледный шар, более позднее образование – полосатое тело и наиболее молодая часть – ограда.

Бледный шар состоит из наружного и внутреннего сегментов; полосатое тело – из хвостатого ядра и скорлупы. Ограда расположена между скорлупой и островковой (инсулярной) корой. В функциональном отношении базальные ганглии включают в себя также субталамические ядра и черную субстанцию.

Функциональные связи базальных ядер

Возбуждающая афферентная импульсация поступает преимущественно в полосатое тело (в хвостатое ядро) в основном из трёх источников:

1) от всех областей коры напрямую и опосредовано через таламус;

2) от неспецифических ядер таламуса;

3) от черной субстанции.

Среди эфферентных связей базальных ганглиев можно отметить три главных выхода:

• от полосатого тела тормозящие пути идут к бледному шару непосредственно и с участием субталамического ядра; от бледного шара начинается самый важный эфферентный путь базальных ядер, идущий преимущественно в двигательные вентральные ядра таламуса, от них возбуждающий путь идет в двигательную кору;
• часть эфферентных волокон из бледного шара и полосатого тела идет к центрам ствола мозга (ретикулярная формация, красное ядро и далее в спинной мозг), а также через нижнюю оливу в мозжечок;
• от полосатого тела тормозящие пути идут к черной субстанции и после переключения – к ядрам таламуса.

Следовательно, базальные ганглии являются промежуточным звеном. Они связывают ассоциативную и, частично, сенсорную кору с двигательной корой. Поэтому в структуре базальных ядер выделяют несколько параллельно действующих функциональных петель, связывающих их с корой больших полушарий.

Рис.1. Схема функциональных петель, проходящих через базальные ядра:

1 – скелетно-моторная петля; 2 – глазодвигательная петля; 3 – сложная петля; ДК – двигательная кора; ПМК – премоторная кора; ССК – соматосенсорная кора; ПФК – префронтальная ассоциативная кора; П8 – поле восьмой фронтальной коры; П7 – поле седьмой теменной коры; ФАК – фронтальная ассоциативная кора; ВЛЯ – вентролатеральное ядро; МДЯ – медиодорсальное ядро; ПВЯ – переднее вентральное ядро; БШ – бледный шар; ЧВ – черное вещество.

Скелетно-моторная петля соединяет премоторную, двигательную и соматосенсорную области коры со скорлупой. Импульсация от нее идет в бледный шар и черное вещество и далее через двигательное вентролатеральное ядро возвращается в премоторную область коры. Считают, что эта петля служит для регуляции таких параметров движения, как амплитуда, сила, направление.

Глазодвигательная петля соединяет области коры, контролирующие направление взгляда, с хвостатым ядром. Оттуда импульсация идет в бледный шар и черное вещество, из которых она проецируется соответственно в ассоциативное медиодорсальное и переднее релейное вентральное ядра таламуса, а из них возвращается в лобное глазодвигательное поле 8. Эта петля участвует в регуляции скачкообразных движений глаз (саккал).

Предполагается существование также сложных петель, по которым импульсация из лобных ассоциативных зон коры поступает в хвостатое ядро, бледный шар и черное вещество. Затем через медиодорсальное и вентральное переднее ядра таламуса возвращается в ассоциативную лобную кору. Считают, что эти петли участвуют в осуществлении высших психофизиологических функций мозга: контроле мотиваций, прогнозировании, когнитивной деятельности.

Функции

Функции полосатого тела

Влияние полосатого тела на бледный шар. Влияние осуществляется преимущественно тормозное медиатором ГАМК. Однако часть нейронов бледного шара дают смешанные ответы, а некоторые только ВПСП. То есть полосатое тело оказывает на бледный шар двоякое действие: тормозящее и возбуждающее, с преобладанием тормозящего.

Влияние полосатого тела на черное вещество. Между черным веществом и полосатым телом имеются двусторонние связи. Нейроны полосатого тела оказывают тормозящее влияние на нейроны черного вещества. В свою очередь, нейроны черного вещества оказывают модулирующее влияние на фоновую активность нейронов полосатого тела. Кроме влияния на полосатое тело черное вещество оказывает тормозящее действие на нейроны таламуса.

Влияние полосатого тела на таламус. Раздражение полосатого тела вызывает в таламусе появление высокоамплитудных ритмов, характерных для фазы медленного сна. Разрушение полосатого тела нарушает цикл сон-бодрствование уменьшением длительности сна.

Влияние полосатого тела на моторную кору. Хвостатое ядро полосатого тела «вытормаживает» ненужные в данных условиях степени свободы движения, обеспечивая, тем самым формирование четкой двигательно-оборонительной реакции.

Стимуляция полосатого тела. Стимуляция полосатого тела в различных его участках вызывает различные реакции: поворот головы и туловища в сторону, противоположную раздражению; задержку пищедобывательной деятельности; подавление ощущения боли.

Поражение полосатого тела. Поражение хвостатого ядра полосатого тела приводит к гиперкинезам (избыточным движениям) - хорее и атетозу.

Функции бледного шара

От полосатого тела бледный шар получает преимущественно тормозное и частично возбуждающее влияние. Но на двигательную кору, мозжечок, красное ядро и ретикулярную формацию он оказывает модулирующее влияние. На центр голода и насыщения бледный шар оказывает активирующее влияние. Разрушение бледного шара ведет к адинамии, сонливости, эмоциональной тупости.

Результаты деятельности всех базальных ядер:

• выработка вместе с мозжечком сложных двигательных актов;
• контроль параметров движения (сила, амплитуда, скорость и направление);
• регуляция цикла сон-бодрствоание;
• участие в механизме формирования условных рефлексов, сложных форм восприятия (например, осмысление текста);
• участие в акте торможения агрессивных реакций.

Базальные ганглии и их функциональные связи

Базальные ганглии, или подкорковые узлы, расположены в основании больших полушарий в толще белого вещества в виде отдельных ядер, или узлов. К базальным ядрам относятся: полосатое тело, состоящее из хвостатого и чечевицеобразного ядер; ограда и миндалевидное тело (Атл., рис. 25, с. 134).

Хвостатое ядро располагается кпереди от таламуса. Его передняя утолщенная часть - головка - помещается впереди зрительного бугра, в латеральной стенке переднего рога бокового желудочка, сзади оно постепенно суживается и переходит в хвост . Хвостатое ядро охватывает зрительный бугор спереди, сверху и с боков.

Чечевицеобразное ядро получило свое название за сходство с чечевичным зерном и находится латеральнее таламуса и хвостатого ядра. Нижняя поверхность переднего отдела чечевицеобразного ядра прилежит к переднему продырявленному веществу и соединяется с хвостатым ядром, медиальная часть чечевицеобразного ядра обращена к внутренней капсуле, находящейся на границе таламуса и головки хвостатого ядра. Латеральная поверхность чечевицеобразного ядра выпуклая и обращена к основанию островковой доли больших полушарий. На фронтальном разрезе головного мозга чечевицеобразное ядро имеет форму треугольника, вершина которого обращена в медиальную, а основание - в латеральную сторону. Чечевицеобразное ядро прослойками белого вещества делится на более темно-окрашенную латеральную часть - скорлупу и медиальную - бледный шар , состоящий из двух сегментов: внутреннего и наружного. Скорлупа по генетическим, структурным и функциональным признакам близка к хвостатому ядру, и они относятся к филогенетически более новым образованиям. Бледный шар является более старым образованием.

Ограда расположена в белом веществе полушария, сбоку от скорлупы, от которой отделяется тонким слоембелого вещества - наружной капсулой . Таким же тонким слоем белого вещества ограда отделена и от коры островка.

Миндалевидное тело находится в белом веществе височной доли полушария, примерно на 1,5-2,0 см кзади от височного полюса.

Функции базальных ганглиев определяются прежде всего их связями, которые у них имеются в достаточно большом количестве. Так, например, хвостатое ядро и скорлупа получают нисходящие связи преимущественно от экстрапирамидной системы. На них оканчиваются волокна от нейронов коры, таламуса и черной субстанции. Другие поля коры также посылают большое количество аксонов к хвостатому ядру и скорлупе.

Основная часть аксонов хвостатого ядра и скорлупы идет к бледному шару, отсюда - к таламусу и только от него - к сенсорным полям. Следовательно, между этими образованиями имеется замкнутый круг связей. Хвостатое ядро и скорлупа имеют также функциональные связи со структурами, лежащими вне этого круга: с черной субстанцией, красным ядром.

Обилие связей хвостатого ядра и скорлупы свидетельствует об участии в интегративных процессах, организации и регуляции движений, регуляции работы внутренних органов.

Медиальные ядра таламуса имеют прямые связи с хвостатым ядром, о чем свидетельствует наступление реакции через 2-4 мс после раздражения таламуса.

Во взаимодействиях хвостатого ядра и бледного шара превалируют тормозные влияния. При раздражении хвостатого ядра большая часть нейронов бледного шара тормозится, а меньшая возбуждается.

Хвостатое ядро и черное вещество имеют между собой прямые и обратные связи. Так, например, стимуляция черного вещества приводит к увеличению, а разрушение - к уменьшению количества дофамина в хвостатом ядре. Благодаря дофамину проявляется растормаживающий механизм взаимодействия хвостатого ядра и бледного шара.

Хвостатое ядро и бледный шар принимают участие в таких интегративных процессах, как условно-рефлекторная деятельность, двигательная активность. Выключение хвостатого ядра сопровождается развитием гиперкинезов типа непроизвольных мимических реакций, тремора, атетоза, торсионного спазма хореи (подергивание конечностей, туловища, как при некоординированном танце), двигательной гиперактивности в форме бесцельного перемещения с места на место.

В случае повреждения хвостатого ядра наблюдаются существенные расстройства высшей нервной деятельности, затруднение ориентации в пространстве, нарушение памяти, замедление роста организма. После двустороннего повреждения хвостатого ядра условные рефлексы исчезают на длительный срок, выработка новых рефлексов затрудняется, общее поведение отличается застойностью, инертностью, трудностью переключений. При воздействиях на хвостатое ядро, помимо нарушений высшей нервной деятельности, отмечаются расстройства движения.

Несмотря на функциональное сходство хвостатого ядра и скорлупы, имеется ряд функций, специфичных для него. Так, для скорлупы характерно участие в организации пищевого поведения. Раздражение скорлупы приводит к изменениям дыхания, слюноотделения.

Бледный шар имеет связи с таламусом, скорлупой, хвостатым ядром, средним мозгом, гипоталамусом, соматосенсорной системой и др., что свидетельствует об его участии в организации простых и сложных форм поведения.

Стимуляция бледного шара в отличие от стимуляции хвостатого ядра не вызывает торможения, а провоцирует ориентировочную реакцию, движения конечностей, пищевое поведение (обнюхивание, жевание, глотание).

Повреждение бледного шара вызывает у людей маскообразность лица, тремор головы, конечностей (причем этот тремор исчезает в покое, во сне и усиливается при движениях), монотонность речи. У человека с дисфункцией бледного шара затруднено начало движений, исчезают вспомогательные движения рук при ходьбе, появляется симптом пропульсии: длительная подготовка к движению, затем быстрое движение и остановка.

Ограда образует связи преимущественно с корой больших полушарий. Стимуляция ограды вызывает ориентировочную реакцию, поворот головы в сторону раздражения, жевательные, глотательные, иногда рвотные движения. Раздражение ограды тормозит условный рефлекс на свет, мало сказывается на условном рефлексе на звук. Стимуляция ограды во время еды тормозит процесс поедания пищи. Отмечено, что толщина ограды левого полушария у человека несколько больше, чем правого; при повреждении ограды правого полушария наблюдаются расстройства речи.

Миндалевидное тело принимает импульсы из разнообразных афферентных систем, в том числе обонятельной, имеет отношение к эмоциональным реакциям.

Таким образом, базальные ганглии являются интегративными центрами организации моторики, эмоций, высшей нервной деятельности, причем каждая из этих функций может быть усилена или заторможена активацией отдельных образований базальных ядер. Кроме того, базальные ганглии являются связующим звеном между ассоциативными и двигательными областями коры больших полушарий.

Развитие базальных ганглиев. Базальные ганглии развиваются интенсивнее, чем зрительные бугры. Бледный шар (паллидум) миелинизируется раньше полосатого тела (стриатум) и коры больших полушарий. Отмечено, что миелинизация в бледном шаре почти полностью заканчивается к 8 месяцам развития плода.

В структурах полосатого тела миелинизация начинается у плода, а заканчивается только к 11 месяцам жизни. Хвостатое тело в течение первых двух лет жизни увеличивается в 2раза, что связывают с развитием у ребенка автоматических двигательных актов.

Двигательная активность новорожденного в значительной мере связана с бледным шаром, импульсы от которого вызывают некоординированные движения головы, туловища и конечностей.

У новорожденного паллидум уже имеет множественные связи со зрительным бугром, подбугровой областью и черной субстанцией. Связь паллидума со стриатумом развивается позже, часть стриопаллидарных волокон оказывается миелинизированной на первом месяце жизни, а другая часть - лишь к 5 месяцам и позже.

Пирамидная система у новорожденного еще недостаточно развита, и импульсы к мышцам доставляются от подкорковых ганглиев по экстрапирамидной системе. Вследствие этого движения ребенка в первые месяцы жизни характеризуются обобщенностью, недифференцированностью.

Отмечено, что такие акты, как плач, в моторном отношении осуществляются за счет бледного шара. С развитием полосатого тела связано появление мимических движений, а затем умение сидеть и стоять. Так как стриатум оказывает тормозящее влияние на паллидум, то создается постепенное разделение движений.

Для того чтобы сидеть, ребенок должен уметь вертикально держать голову и спину. Это появляется у него к двум месяцам, а поднимать голову, лежа на спине, ребенок начинает к 2-3 месяцам. Сидеть начинает к 6-8 месяцам.

В первые месяцы жизни у ребенка имеется отрицательная реакция опоры: при попытке поставить его на ножки он поднимает их и подтягивает к животу. Затем эта реакция становится положительной: при прикосновении к опоре ножки разгибаются. В 9 месяцев ребенок может стоять с помощью поддержки, в 10 месяцев он стоит свободно.

С 4-5-месячного возраста довольно быстро развиваются различные произвольные движения, но они еще длительное время сопровождаются многообразными дополнительными движениями.

Появление произвольных (таких, как схватывание) и выразительных движений (улыбка, смех) связывают с развитием стриарной системы и двигательных центров коры больших полушарий. Аксоны их клеток прорастают к базальным ганглиям, и деятельность последних начинает регулироваться корой. Громко смеяться ребенок начинает с 8 месяцев.

По мере роста и развития всех отделов головного мозга и коры больших полушарий движения ребенка становятся менее обобщенными и более координированными. Только к концу дошкольного периода устанавливается определенное равновесие коркового и подкоркового двигательных механизмов.

Большие полушария головного мозга сверху покрыты тонким слоем серого вещества - корой больших полушарий. Их два (правое и левое), они соединены между собой толстой горизонтальной пластинкой - мозолистым телом , состоящим из нервных волокон, идущих поперечно из одного полушария в другое. Под мозолистым телом находится свод , представляющий два дугообразных белых тяжа, которые соединены между собой средней частью, а спереди и сзади расходятся, образуя впереди столбы свода, позади ножки свода.

Каждое полушарие имеет три поверхности : верхнелатеральную (наиболее выпуклая), медиальную (плоская, обращенная к соседнему полушарию) и нижнюю, имеющую сложный рельеф, соответствующий внутреннему основанию черепа. В каждом полушарии имеются наиболее выступающие участки, получившие название полюсов : лобный полюс, затылочный полюс и височный полюс.

На всем протяжении кора углубляется, образуя многочисленные борозды, которые делят поверхность полушарий на извилины и доли. В каждом полушарии выделяют шесть долей: лобную, теменную, височную, затылочную, краевую и островок. Их разделяют латеральная, центральная, теменно-затылочная, поясная и коллатеральная борозды (Атл., рис. 22, с. 133).

Латеральная борозда начинается у основания полушария значительным углублением, дно которого образует покрытый бороздами и извилинами островок. Затем переходит на верхнелатеральную поверхность полушария, направляясь назад и несколько вверх, отделяя височную долю от выше расположенных долей: лобной - спереди и теменной - сзади.

Центральная борозда начинается на верхнем краю полушария, несколько сзади от его середины и идет вперед вниз, чаще всего не доходит до латеральной (боковой) борозды. Центральная борозда отделяет лобную долю от теменной (Атл., рис. 27, с. 135).

Теменно-затылочная борозда проходит вертикально по медиальной поверхности полушария, отделяя теменную долю от затылочной.

Поясная борозда проходит по медиальной поверхности полушария параллельно мозолистому телу, отделяя лобную и теменную доли от поясной извилины.

Коллатеральная борозда отделяет на нижней поверхности полушария височную долю от краевой и затылочной.

На нижней поверхности полушария, в его передней части, расположена обонятельная борозда , в которой лежит обонятельная луковица, продолжающаяся в обонятельный тракт. Сзади он раздваивается на латеральную и медиальную полоски , образующие обонятельный треугольник, в центре которого лежит переднее продырявленное вещество.

Доли полушария. Лобная доля. В переднем отделе каждого полушария находится лобная доля. Она заканчивается спереди лобным полюсом и ограничена снизу латеральной бороздой (сильвиева борозда), а сзади - глубокой центральной бороздой. Спереди от центральной борозды, почти параллельно ей, располагается предцентральная борозда. От нее вперед направляются верхняя и нижняя лобные борозды. Они делят лобную долю на извилины. Лобная доля имеет 4 извилины: предцентральную, расположенную между центральной бороздой сзади и предцентральной бороздой спереди; верхнелобную (выше верхней лобной борозды); среднюю лобную (между верхней и нижней лобными бороздами); нижнюю лобную (книзу от нижней лобной борозды). Нижняя лобная извилина делится на три части: покрышечную (лобная покрышка) - между нижней предцентральной бороздой сзади, нижней лобной бороздой сверху и восходящей ветвью боковой борозды спереди; треугольную часть - между восходящей и передней ветвями боковой борозды и глазничную - ниже передней ветви боковой борозды.

Теменная доля находится кзади от центральной борозды. Задней границей этой доли является теменно-затылочная борозда. В пределах теменной доли выделяется постцентральная борозда, которая лежит позади центральной борозды и почти параллельна ей. Между центральной и постцентральной бороздами располагается постцентральная извилина. От постцентральной борозды кзади отходит внутритеменная борозда. Она параллельна верхнему краю полушария. Кверху от внутритеменной борозды находится верхняя теменная долька. Ниже этой борозды лежит нижняя теменная долька, в пределах которой имеются две извилины: надкраевая и угловая. Надкраевая извилина охватывает конец латеральной борозды, а угловая - конец верхней височной борозды.

Височная доля занимает нижнебоковые отделы полушария и отделяется от лобной и теменной долей глубокой латеральной бороздой. На верхнелатеральной ее поверхности лежат три параллельные борозды. Верхняя височная борозда лежит непосредственно под латеральной и ограничивает верхнюю височную извилину . Нижняя височная борозда состоит из отдельных отрезков, ограничивает снизу среднюю височную извилину. Нижняя височная извилина с медиальной стороны ограничена нижнелатеральным краем полушария. Спереди височная доля закругляется в височный полюс.

Затылочная доля располагается позади теменно-затылочной борозды. По сравнению с другими долями она имеет небольшие размеры. На верхнелатеральной поверхности она не имеет постоянных борозд. Ее основная шпорная борозда расположена горизонтально на медиальной поверхности и идет от затылочного полюса до теменно-затылочной борозды, с которой сливается в один ствол. Между этими бороздами лежит треугольной формы извилина - клин. Нижняя поверхность затылочной доли лежит над мозжечком (Атл., рис. 27, с. 135). На заднем конце доля суживается в затылочный полюс.

Краевая доля располагается на медиальной и нижней поверхностях полушария. В нее входят поясная и парагиппокампальная извилины. Поясная извилина ограничивается снизу бороздой мозолистого тела, а сверху - поясной бороздой , отделяющей ее от лобной и теменной долей. Парагиппокампальная извилина ограничивается сверху гиппокамповой бороздой, которая служит продолжением вниз и вперед заднего конца борозды мозолистого тела. Снизу извилина отделена коллатеральной бороздой от височной доли.

Белое вещество находится под корой больших полушарий, образуя выше мозолистого тела сплошную массу. Ниже белое вещество прерывается скоплениями серого (базальными ганглиями) и располагается между ними в виде прослоек или капсул (Атл., рис. 25, с. 134).

В составе белого вещества различают ассоциативные, комиссуральные и проекционные волокна.

Ассоциативные волокна связывают между собой различные участки коры одного и того же полушария. Они разделяются на короткие и длинные. Короткие волокна связывают между собой соседние извилины в форме дугообразных пучков. Длинные ассоциативные волокна соединяют более отдаленные друг от друга участки коры. К длинным ассоциативным волокнам относятся:

Верхний продольный пучок - соединяет нижнюю лобную извилину с нижнетеменной долькой, височной и затылочной долями; он имеет форму дуги, огибающей островок, и тянется вдоль всего полушария;

Нижний продольный пучок - соединяет височную долю с затылочной;

Лобно-затылочный пучок - соединяет лобную долю с затылочной и островком;

Поясной пучок - соединяет переднее продырявленное вещество с гиппокампом и крючком, расположен в форме дуги в поясной извилине, огибает сверху мозолистое тело;

Крючковидный пучок - соединяет нижнюю часть лобной доли, крючок и гиппокамп.

Комиссуральные волокна связывают кору симметричных частей обоих полушарий. Они образуют так называемые комиссуры или спайки. Самая крупная мозговая спайка - мозолистое тело , соединяющее одноименные участки новой коры правого и левого полушарий. Оно расположено в глубине продольной щели и представляет собой уплощенное вытянутое образование. Поверхность мозолистого тела покрыта тонким слоем серого вещества, которое образует четыре продольные полоски. Расходящиеся от мозолистого тела волокна образуют его лучистость. В ней различают лобную, теменную, височную и затылочную части.

Для филогенетически древней коры системами комиссуральных волокон являются передняя и задняя спайки. Передняя спайка связывает крючки височных долей и парагиппокампальные извилины, а также серое вещество обонятельных треугольников.

Проекционные волокна выходят за пределы полушарий в составе проекционных путей. По ним осуществляется двусторонняя связь коры с нижележащими отделами центральной нервной системы. Одни из этих волокон проводят возбуждение центростремительно, по направлению к коре, а другие, наоборот, - центробежно.

Проекционные волокна в белом веществе полушария ближе к коре образуют так называемый лучистый венец и проходят во внутренней капсуле (Атл., рис. 25, с. 134). Во внутренней капсуле различают переднюю и заднюю ножки и колено. Нисходящие проекционные пути, проходя через капсулу, связывают различные зоны коры с нижележащими структурами. В передней ножке проходят лобно-мостовой путь (часть корково-мостового пути) и передняя таламическая лучистость. В колене идут волокна кортико-ядерного пути, а в верхней части задней ножки кортикоспинальные, кортикокрасноядерные, кортикоретикулярные пути, а также волокна таламической лучистости. В наиболее удаленной части задней ножки проходят кортико-тектальные, височно-мостовые волокна и волокна таламической лучистости, идущие к затылочным и височным областям коры в зрительные и слуховые зоны. Здесь же идет теменно-затылочно-мостовой пучок.

Нисходящие проекционные пути, идущие от коры, объединяются в пирамидный путь, состоящий из кортикоядерного и кортикоспинального путей.

Восходящие проекционные пути несут к коре импульсы, возникающие от органов чувств, а также от органов движения. К этим проекционным путям относятся: латеральный спинно-таламический путь, волокна которого, проходя через заднюю ножку внутренней капсулы, образуя лучистый венец, достигают коры больших полушарий, ее постцентральной извилины; передний спинно-таламический путь, несущий импульсы от кожи к коре головного мозга в постцентральную извилину; проводящий путь проприоцептивной чувствительности коркового направления, поставляющий импульсы мышечно-суставного чувства к коре больших полушарий в постцентральную извилину.

Особое место в системе волокон больших полушарий занимает свод . Он представляет собой изогнутый тяж, в котором различают тело, ножки, столбы. Тело свода расположено под мозолистым телом и срастается с ним. Спереди тело свода переходит в столбы свода, которые загибаются вниз, и каждый из них переходит в мамиллярное тело гипоталамуса. Столбы свода расположены над передними отделами таламусов. Между каждым столбом и таламусом имеется щель - межжелудочковое отверстие. Спереди от столбов свода, срастаясь с ними, лежит передняя спайка . Сзади тело свода продолжается в парные ножки свода, которые уходят латерально вниз, отделяются от мозолистого тела и срастаются с гиппокампом, образуя его бахромку. Правый и левый гиппокампы связаны между собой через комиссуру свода , расположенную между ножками. Таким образом, с помощью свода височная доля полушария соединяется с мамиллярными телами промежуточного мозга. Кроме того, часть волокон свода направляется от гиппокампа к таламусу, миндалине и древней коре.

Движение и мышление – это те качества, которые позволяют человеку полноценно жить и развиваться.

Даже незначительные нарушения в структурах мозга могут привести к существенным изменениям или полной утрате этих способностей.

Ответственными за эти важнейшие жизненные процессы являются группы нервных клеток головного мозга, называемые базальными ядрами.

Что нужно знать о базальных ядрах

Большие полушария мозга человека снаружи представляют собой кору, образованную серым веществом, а внутри – подкорку из белого вещества. Базальные ядра (ганглии, узлы), которые также называют центральными, или подкорковыми – это сосредоточения серого вещества в белом веществе подкорки.

Базальные ганглии расположены в основании головного мозга, что и объясняет их название, снаружи от таламуса (зрительного бугра). Это парные образования, которые симметрично представлены в обоих полушариях мозга. При помощи нервных отростков они в двустороннем порядке взаимодействуют с различными областями центральной нервной системы.

Основная роль подкорковых узлов заключается в организации двигательной функции и различных аспектов высшей нервной деятельности. Патологии, которые возникают в их строении, влияют на работу других частей центральной нервной системы, вызывая проблемы с речью, координацией движений, памятью, рефлексами.

Особенности строения базальных узлов

Базальные ганглии находятся в лобных и частично височных долях конечного мозга. Это скопления тел нейронов, которые образуют группы серого вещества. Окружающее их белое вещество представлено отростками нервных клеток и формирует прослойки, разделяющие отдельные базальные ядра и прочие мозговые структурно-функциональные элементы.

К базальным узлам причисляются:

• полосатое тело;
• ограда;
• миндалевидное тело.

На анатомических срезах полосатое тело выглядит как перемежающиеся слои серого и белого вещества. В его составе выделяют хвостатое и чечевицеобразное ядра. Первое расположено кпереди от зрительного бугра. Истончаясь, хвостатое ядро переходит в миндалевидное тело. Чечевицеобразное ядро находится латеральнее зрительного бугра и хвостатого ядра. Оно соединяется с ними тонкими перемычками нейронов.

Ограда – это узкая полоска нейронов. Она расположена между чечевицеобразным ядром и островковой корой мозга. От этих структур ее отделяют тонкие слои белого вещества. Миндалевидное тело по форме напоминает миндалину и находится в височных долях конечного мозга. В его составе различают несколько самостоятельных элементов.

Данная классификация построена на особенностях строения и расположения ганглиев на анатомическом срезе мозга. Существует также функциональная классификация, согласно которой ученые причисляют к базальным узлам только полосатое тело и некоторые ганглии промежуточного и среднего мозга. Эти структуры в комплексе обеспечивают двигательные функции человека и отдельные аспекты поведения, отвечающие за мотивацию.

Анатомия и физиология базальных ядер

Хотя все базальные ганглии являются скоплением серого вещества, они имеют свои сложные структурные особенности. Чтобы понять, какую роль играет тот или иной базальный центр в работе организма, необходимо подробнее рассмотреть его строение и расположение.

Хвостатое ядро

Этот подкорковый узел расположен в лобных долях полушарий мозга. Его подразделяют на несколько отделов: утолщенную крупную головку, сужающееся тело и тонкий длинный хвост. Хвостатое ядро сильно вытянуто и изогнуто. Ганглий состоит большей частью из микронейронов (до 20 мк) с короткими тонкими отростками. Около 5% от общей клеточной массы подкоркового узла составляют более крупные нервные клетки (до 50 мк) с сильноветвящимися дендритами.

Данный ганглий взаимодействует с участками коры, таламусом и узлами промежуточного и среднего мозга. Он исполняет роль связующего звена между этими мозговыми структурами, постоянно передавая нейронные импульсы от коры мозга к другим его отделам и обратно. Он многофункционален, но особенно значительна его роль в поддержании активности нервной системы, регулирующей деятельность внутренних органов.

Чечевицеобразное ядро

Этот базальный узел своей формой имеет схожесть с семенем чечевицы. Он также располагается в лобных отделах больших полушарий. При разрезе головного мозга во фронтальной плоскости данная структура представляет собой треугольник, вершина которого направлена внутрь. Белым веществом этот ганглий подразделяется на скорлупу и два слоя бледного шара. Скорлупа темная и расположена наружно по отношению к светлым прослойкам бледного шара. Нейронный состав скорлупы аналогичен хвостатому ядру, а вот бледный шар представлен в основном крупными клетками с небольшими вкраплениями микронейронов.

Эволюционно бледный шар признан самым древним образованием среди прочих базальных узлов. Скорлупа, бледный шар и хвостатое ядро составляют стриопаллидарную систему, являющуюся частью экстрапирамидной. Основная функция этой системы – регуляция произвольных движений. Анатомически она связана с множеством корковых полей больших полушарий.

Ограда

Слегка изогнутая истонченная пластина серого вещества, которая разделает скорлупу и островковую долю конечного мозга, получила название ограды. Белое вещество вокруг нее образует две капсулы: наружную и «самую наружную». Эти капсулы отделяют ограду от соседних структур из серого вещества. Ограда прилегает к внутреннему слою новой коры головного мозга.

Толщина ограды варьирует от долей миллиметра до нескольких миллиметров. На всем протяжении она состоит из нейронов различной формы. Нервными путями ограда связана с центрами коры больших полушарий, гиппокампом, миндалевидным и частично полосатым телами. Отдельные ученые считают ограду продолжением коры мозга или же вносят ее в состав лимбической системы.

Миндалевидное тело

Данный ганглий представляет группу клеток серого вещества, сосредоточенных под скорлупой. Миндалевидное тело состоит из нескольких образований: ядер коры, срединного и центрального ядра, базолатерального комплекса, интерстициальных клеток. Оно связано нервной передачей с гипоталамусом, таламусом, органами чувств, ядрами черепно-мозговых нервов, центром обоняния и многими другими образованиями. Иногда миндалевидное тело причисляют к лимбической системе, которая отвечает за деятельность внутренних органов, эмоции, обоняние, сон и бодрствование, обучение и т.д.

Важность подкорковых узлов для организма

Функции базальных узлов определяются их взаимодействием с другими областями центральной нервной системы. Они формируют нейронные петли, соединяющие таламус и важнейшие зоны коры полушарий мозга: моторную, соматосенсорную и лобную. Кроме того, подкорковые узлы связаны между собой и с некоторыми областями ствола мозга.

Хвостатое ядро и скорлупа выполняют следующие функции:

• контроль направления, силы и амплитуды движений;
• аналитическая деятельность, обучение, мышление, память, коммуникация;
• управление движением глаз, рта, лица;
• поддержание работы внутренних органов;
• условнорефлекторная деятельность;
• восприятие сигналов органов чувств;
• контроль мышечного тонуса.

К специфичным функциям скорлупы относят дыхательные движения, выработку слюны и другие аспекты пищевого поведения, обеспечение трофики кожи и внутренних органов.

Функции бледного шара:

• развитие ориентировочной реакции;
• контроль движения рук и ног;
• пищевое поведение;
• мимика;
• проявление эмоций;
• обеспечение вспомогательных движений, координационных способностей.

К функциям ограды и миндалевидного тела относятся:

• речь;
• пищевое поведение;
• эмоциональная и долгосрочная память;
• развитие поведенческих реакций (страх, агрессия, тревожность и др.);
• обеспечение социальной интеграции.

Таким образом, размер и состояние отдельных базальных узлов влияет на эмоциональное поведение, произвольные и непроизвольные движения человека, а также высшую нервную деятельность.

Заболевания базальных узлов и их симптомы

Нарушение нормального функционирования базальных ядер может быть вызвано инфекцией, травмой, генетической предрасположенностью, врожденными аномалиями, сбоем в обмене веществ.

Симптомы патологии иногда проявляются постепенно, незаметно для пациента.

Следует обратить внимание на такие признаки:

• общее ухудшение самочувствия, слабость;
• нарушение тонуса мускулатуры, ограниченность движений;
• возникновение произвольных движений;
• тремор;
• нарушение координации движений;
• возникновение непривычных для пациента поз;
• обеднение мимики;
• нарушение памяти, помутнение сознания.

Патологии базальных ганглиев могут проявляться рядом заболеваний:

1. Функциональная дефицитарность. Преимущественно наследственное заболевание, проявляющееся в детском возрасте. Основные симптомы: неуправляемость, невнимательность, энурез до 10–12 лет, неадекватное поведение, нечеткость движений, странные позы.
2. Киста. Злокачественные образования без своевременного врачебного вмешательства приводят к инвалидности и смерти.
3. Корковый паралич. Основные симптомы: непроизвольные гримасы, нарушение мимики, судороги, хаотичные медленные движения.
4. Болезнь Паркинсона. Основные симптомы: тремор конечностей и тела, обеднение двигательной активности.
5. Болезнь Хантингтона. Генетическая патология, прогрессирующая постепенно. Основные симптомы: спонтанные неконтролируемые движения, нарушение координации, снижение умственных способностей, депрессия.
6. . Основные симптомы: замедление и обеднение речи, апатия, неадекватное поведение, ухудшение памяти, внимания, мышления.

Некоторые функции базальных ганглиев и особенности их взаимодействия с другими структурами мозга до сих пор не установлены. Неврологи продолжают изучать эти подкорковые центры, ведь их роль в поддержании нормальной жизнедеятельности организма человека бесспорна.

– сложная и уникальная структура, все элементы которой связаны множеством нейронных связей. В нем различают серое вещество – скопление тел нервных клеток и белое, отвечающее за передачу импульса от одного нейрона к другому. Помимо коры головного мозга, которая представлена серым веществом и является центром нашего сознательного мышления, выделяют множество других подкорковых структур. Они представляют собой отдельные ганглии (ядра) из серого вещества в толще белого и обеспечивают нормальное функционирование нервной системы человека. Одна из них – базальные ганглии, анатомическое строение и физиологическую роль которых мы рассмотрим в этой статье.

Строение базальных ганглиев

Базальными ганглиями (ядрами) в анатомии принято называть комплекс скоплений серого вещества в центральном белом веществе полушарий головного мозга. К этим неврологическим структурам относят:

• хвостатое ядро;
• скорлупу;
• черное вещество;
• красные ядра;
• бледный шар;
• ретикулярная формация.

Расположены базальные ядра в основании полушарий и имеют множество тонких длинных отростков (аксонов), по которым информация передается в другие структуры мозга.

Клеточное строение этих образований отличается, и принято разделять их на stiatum (относится к экстрапирамидной системе) и pallidum (относится к ). И stiatum, и pallidum имеют многочисленные связи с корой головного мозга, в частности лобными, теменными долями, а также таламусом. Эти подкорковые структуры создают мощную разветвленную сеть экстрапирамидной системы, которая контролирует многие аспекты жизнедеятельности человека.

Функции базальных ганглиев

Базальные ганглии имеют тесные связи с остальными структурами головного мозга и выполняют следующие функции:

• регулируют двигательные процессы;
• отвечают за нормальное функционирование вегетативной нервной системы;
• осуществляют интеграцию процессов высшей нервной деятельности.

Отмечено участие базальных ганглиев в таких действиях, как:

1. Сложные двигательные программы с участием мелкой моторики, например, движение руки при письме, рисовании (при поражении этой анатомической структуры почерк становится грубым, «неуверенным», сложным к прочтению, как будто человек впервые взял в руки ручку).
2. Использование ножниц.
3. Забивание гвоздей.
4. Игра в баскетбол, футбол, волейбол (ведение мяча, попадание в корзину, отбивание мяча бейсбольной битой).
5. Копание земли лопатой.
6. Пение.

Согласно последним данным, базальные ядра отвечают за определенный тип движений:

• спонтанные, а не контролируемые;
• повторяемые до этого многократно (заученные), а не новые, требующие контроля;
• последовательные или одновременные, а не простые одноэтапные.

Важно! По мнению многих неврологов, базальные ганглии – это наш подкорковый автопилот, позволяющий выполнять автоматизированные действия без расходования резервов центральной нервной системы. Таким образом, этот отдел мозга контролирует выполнение движений в зависимости от ситуации.

В обычной жизни они получают нервный импульс от лобной доли и несут ответственность за выполнение многократно повторяющихся целенаправленных действий. При форс-мажорах, изменяющих привычное течение событий, базальные ганглии способны перестраиваться и переключаться на оптимальный в данной ситуации алгоритм.

Симптомы нарушения работы базальных ганглиев

Причины поражения базальных ядер многообразны. Это могут быть:

• дегенеративные поражения головного мозга ( , хорея Гентингтона);
• наследственные болезни обмена веществ (болезнь Вильсона);
• генетическая патология, связанная с нарушением работы ферментных систем;
• некоторые эндокринные заболевания;
• хорея при ревматизме;
• отравление марганцем, хлорпромазином;

Выделяют две формы патологии базальных ядер:

1. Функциональная недостаточность. Чаще встречается в детском возрасте и вызвана генетическими заболеваниями. У взрослых провоцируется инсультом, травмой. Недостаточность экстрапирамидной системы – основная причина формирования болезни Паркинсона в пожилом возрасте.
2. Кисты, опухоли. Эта патология характеризуется серьезными неврологическими проблемами и требует своевременного лечения.
3. При поражениях базальных ганглиев происходит нарушение гибкости поведения: человек с трудом адаптируется к возникшим трудностям при выполнении привычного алгоритма. Ему сложно перестроиться на выполнение более логичных в этих условиях действий.

Кроме того, снижается способность к обучению, которое проходит медленно, а результаты долгое время остаются минимальными. Также пациенты нередко сталкиваются с двигательными расстройствами: все движения становятся прерывистыми, словно дергающимися, возникает тремор (дрожание конечностей) или непроизвольные действия (гиперкинезы).

Диагностика поражения базальных ганглиев проводится на основании клинических проявлений болезни, а также современных инструментальных методов (КТ, МРТ головного мозга).

Коррекция неврологического дефицита

Терапия заболевания зависит от вызвавшей его причины и проводится врачом-невропатологом. Как правило, требуется пожизненный прием . Самостоятельно ганглий не восстанавливается, лечение народными средствами также часто неэффективно.

Таким образом, для правильного функционирования нервной системы человека необходима четкая и слаженная работа всех ее компонентов, даже самых незначительных. В этой статье мы рассмотрели, что такое базальные ганглии, их строение, расположение и функции, а также причины и признаки поражения этой анатомической структуры головного мозга. Своевременное выявление патологии позволит скорректировать неврологические проявления заболевания и полностью избавить от нежелательных симптомов.