Кіріспе

Орта мидың құрылымы

Нейроанатомияда жоғарғы колликулус – сүтқоректілердің орта миының төбесінде орналасқан құрылым. Екі құрылымға да “тектальды” термині жиі қолданылады. Сүтқоректілерде жоғарғы колликулус орта мидың маңызды бөлігін құрайды. Бұл жұптасқан құрылым, жұптасқан төменгі колликулустармен бірге төрт қос құрылымды (corpus quadrigemina) құрайды. Жоғарғы колликулус – барлық сүтқоректілерде ұқсас үлгіге ие қабатты құрылым. Қабаттарды үстіңгі қабаттарға (оптикалық қабаттан жоғарырақ) және терең қабаттарға топтастыруға болады. Үстіңгі қабаттардағы нейрондар торшадан тікелей ақпарат алады және көбінесе визуалды стимулдарға жауап береді. Терең қабаттардағы көптеген нейрондар басқа да модальдықтарға жауап береді, ал кейбіреулері бірнеше модальдық стимулдарға жауап береді. Терең қабаттарда сонымен қатар көз қозғалысын және басқа да реакцияларды қозғауға қабілетті моторлық нейрондар бар. Басқа омыртқалы жануарларда гомологты оптикалық тектондағы қабаттар саны әр түрлі болады, сондай-ақ көзге көрінбейтін қозғалыстарды қажет етпейтін назардың ауысуы да болады. Екі төменгі колликулус жоғарғы колликулустардың тікелей төменгі/көздік жағында орналасқан; төменгі және жоғарғы колликулустар жиынтығы corpus quadrigemina (латын тілінде – “төрт егіз дене”) деп аталады. Жоғарғы колликулустар төменгі колликулустардан үлкен, бірақ төменгі колликулустар көбірек көрінеді. Жоғарғы колликулустың брахиі (немесе жоғарғы брахиі) – жоғарғы колликулустан жақындап өтетін тармақ. Ол пульвинарлық және медиалдық гендикулярлық ядролар арасындағы таламусқа өтеді, содан кейін жақындап өтетін ядро деп аталатын шығыңқылыққа және ішінара оптикалық жолға жалғасады. Жоғарғы колликулус жақын орналасқан парабигеминальды ядромен байланысты, оны көбінесе оның серігі деп атайды. Оптикалық тектомда бұл жақын құрылым ядролық истми деп аталады.

Құрылымы

Жоғарғы колликулус – синапты қабатты құрылым. Үстіңгі үш қабатты беткі деп атайды: I ламина немесе SZ, зоналық қабат – бұл маргинальды және көлденең жасушалармен бірге шағын миелинді аксондардан тұратын жұқа қабат. II ламина немесе SGS, stratum griseum superficiale (“үстіңгі сұр қабат”) – әр түрлі пішін мен мөлшердегі көптеген нейрондарды қамтиды. III ламина немесе SO, stratum opticum (“оптикалық қабат”) – негізінен оптикалық жолдан келетін аксондардан тұрады. Содан кейін екі аралық қабат келеді: IV ламина немесе SGI, stratum griseum intermedium (“аралық сұр қабат”) – ең қалың қабат, көптеген өлшемдегі көптеген нейрондармен толтырылған. Бұл қабат көбінесе басқа қабаттардың барлығынан қалың болады. Ол көбінесе “жоғарғы” және “төменгі” бөліктерге бөлінеді. V ламина немесе SAI, stratum album intermedium (“аралық ақ қабат”) – негізінен әр түрлі көздерден алынған талшықтардан тұрады. Соңында екі терең қабат пайда болады: VI ламина немесе SGP, stratum griseum profundum (“терең сұр қабат”) – бос жиналған нейрондар мен миелинді талшықтардан тұрады. VII ламина немесе SAP', stratum album profundum (“терең ақ қабат”) – периаквадукттік сұр қабаттың тікелей үстінде орналасқан, толығымен талшықтардан тұрады. Үстіңгі қабаттар негізінен торшадан, ми қабығының көруге байланысты аймақтарынан және претектум мен парабигеминальды ядро деп аталатын екі тектальды байланысты құрылымнан ақпарат алады. Торшалық кіріс бүкіл үстіңгі аймақты қамтиды және екі жақты, бірақ контрлатеральды бөлігі кеңірек. Кортикальдық кіріс ең көп біріншілік көру қабығынан (17-аудан, V1), екіншілік көру қабығынан (18 және 19-аудан) және алдыңғы көз өрістерінен келеді. Парабигеминальды ядро тектальдық функцияда өте маңызды рөл атқарады, ол төменде сипатталған. Көрнеуге байланысты кірістерге қарағанда аралық және терең қабаттар өте әртүрлі сезім және моторлық құрылымдардан кіріс алады. Ми қабығының көптеген аймақтары осы қабаттарға бағытталған, бірақ “ассоциациялық” аймақтардың кірісі бастапқы сезім немесе моторлық аймақтардан келетін кіріске қарағанда ауыр болады. Алайда, қабықтың аймақтары және олардың салыстырмалы проекцияларының күші түрлер арасында әртүрлі. Тағы бір маңызды кіріс қара заттан (pars reticulata), базальды ганглияның құрамдас бөлігінен келеді. Бұл проекция тежегіш нейротрансмиттер ГАМК-ны пайдаланады және жоғарғы колликулусқа “қақпа” әсерін тигізеді деп есептеледі. Орта және терең қабаттар сонымен қатар мидағы тригеминальды ядродан, сондай-ақ гипоталамустан, incerta аймағынан, таламустан және төменгі колликулдан соматосенсорлық ақпаратты жеткізеді. Жоғарғы колликулдың үстіңгі және терең аймақтарында ерекшеліктерімен қатар ерекшеліктері де бар. Ең маңыздысы таламустың пульвинарлық және латеральды аралық аймақтарына бағытталған шығыс, олар өз кезегінде ми қабығының көз қозғалысын бақылауға қатысатын аймақтарына проекцияланады. Сонымен қатар, үстіңгі аймақтан претекталды ядроларға, таламустың латеральды гендикулярлық ядросына және парабигеминальды ядроға проекциялар бар. Терең қабаттардан шығатын проекциялар кеңірек. Ми сабасына және жұлынға бағытталған екі үлкен төмен бағытталған жол, сондай-ақ көз қозғалысын қамтамасыз ететін бірнеше орталықтарды қоса алғанда, әртүрлі сезім және моторлық орталықтарға бағытталған көптеген жоғары бағытталған проекциялар бар. Екі колликулус сонымен қатар парамедиандық көпірлік ретикулалық формацияға және жұлынға төмен бағытталған проекцияларға ие, осылайша ми қабығының өңдеуіне қарағанда жылдамырақ стимулға жауап беруге қабілетті.

Мозаикалық құрылым

Егжей-тегжейлі қарағанда, колликулалық қабаттар тегіс жамылғы емес, дискретті бағаналардың аралық ұя тәрізді құрылымға бөлінген. Бағаналық құрылымның ең анық белгісі – парабигеминальды ядродан пайда болатын холинергиялық кірістер, олардың терминалдары тектомның жоғарғы және төменгі бөлігіне дейін созылатын тегіс араласқан кластерлерді құрайды. Басқа да бірнеше нейрохимиялық маркерлер, соның ішінде кальретинин, парвальбумин, GAP 43 және NMDA рецепторлары, сондай-ақ ми сабасы мен диэнцефалонның көптеген басқа да ми құрылымдарымен байланыстар да сәйкес біртектілік көрсетеді. Бағаналардың жалпы саны шамамен 100 деп есептелген. Алайда, 1970-жылдардан 1990-жылдарға дейін сүтқоректілерден, көбінесе маймылдардан алынған нейрондық жазбалар жоғарғы колликулустың көз қозғалысын бақылаудағы рөліне баса назар аударды. Бұл зерттеу бағыты әдебиетке үлкен үлес қосты, соның салдарынан көптеген ғалымдардың пікірі көз қозғалысын бақылау сүтқоректілердегі жалғыз маңызды функция деген тұжырымға келді, бұл көзқарас қазіргі көптеген оқулықтарда да көрініс тапқан. Алайда, 1990-жылдардың соңында бастары еркін қозғалатын жануарлармен жүргізілген эксперименттер жоғарғы колликулус көз қозғалысын емес, көбінесе бас және көз қозғалыстарынан тұратын қараудың ауысуын қамтамасыз ететінін анық көрсетті. Бұл жаңалық жоғарғы колликулустың толық функционалдық спектріне қызығушылықты қайта оятып, әртүрлі түрлер мен жағдайларда көп сенсорлық интеграцияны зерттеуге әкелді. Дегенмен, жоғарғы колликулустың көз қозғалысын бақылаудағы рөлі басқа функцияларға қарағанда жақсырақ түсінілген. Мінездік зерттеулер жоғарғы колликулус объектілерді тану үшін қажет емес екенін, бірақ нақты объектілерге қатысты мінез-құлықты бағыттауға маңызды рөл атқаратынын және ми қабығының болмауына қарамастан осы қабілетті сақтауға көмектесетінін көрсетті. Мысалы, көру қабығына елеулі зақым келген мысықтар объектілерді тана алмайды, бірақ әлі де қозғалатын стимулдарды іздеп, оларға бағдарлана алады, бірақ әдеттегіден баяу. Егер жоғарғы колликулустың жартысы алынса, мысықтар зақымдалған жаққа қарай тұрақты түрде айналып, сол жақта орналасқан объектілерге міндетті түрде бағдарланады, бірақ қарсы жартылай шарда орналасқан объектілерге бағдарланбайды. Бұл кемшіліктер уақыт өте келе азайады, бірақ ешқашан толық жойылмайды.

Көз қозғалысы

Приматтарда көз қозғалысын бірнеше түрге бөлуге болады…

Лампрей

Шамшыраның миы салыстырмалы түрде қарапайым, себебі оның ми құрылымы көп жағдайда омыртқалылардың ерте ата-бабаларының ми құрылымын көрсетеді деп саналады. Карл Ровайненнің 1960 жылдары бастаған пионерлік жұмысынан шабыттанған, 1970 жылдан бері Стен Гриллнер және оның Стокгольмдегі Каролинска институтындағы әріптестері шамшыраны омыртқалы жануарларда қозғалысты бақылау принциптерін анықтау үшін модельдік жүйе ретінде пайдаланды, бұл омыртқа миынан басталып, миға қарай жұмыс істейді. Басқа жүйелермен (осы идеяның тарихи перспективасын қараңыз) ұқсас, омыртқа миындағы нейрондық тізбектер жүзуге негіз болатын қарапайым ритмдік қозғалыс үлгілерін тудыра алады, ал бұл тізбектерге ми сабасы мен мидың орталық бөлігіндегі нақты қозғалыс аймақтарының әсері тиеді, олар өз кезегінде базальдық ганглиялар мен тектоманы қоса алғанда, мидың жоғары құрылымдарының әсеріне ұшырайды. 2007 жылы жарияланған шамшыраның тектомына қатысты зерттеуде олар электрлік стимуляцияның көз қозғалысын, бүйірлік иілу қозғалысын немесе жүзу белсенділігін тудыратынын және қозғалыс түрінің, амплитудасының және бағытының стимуляцияланған тектоманың орналасуына байланысты өзгеретінін анықтады. Бұл нәтижелер тектома басқа түрлерде көрсетілгендей, шамшырада мақсатқа бағытталған қозғалысты тудырады деген пікірмен сәйкес келеді деп жорылған.

Құстар

Құстарда көру тектомы ұшуға қатысады және мидың ең ірі бөліктерінің бірі болып табылады. Құстардың көру қабілетін зерттеу, сүтқоректілерде, оның ішінде адамдарда осы процесті жақсырақ түсінуге көмектесті.