Кіріспе

Мидың базальді ганглиясындағы ядро

Функционалдық тұрғыдан, стриатум танымның көптеген аспектілерін үйлестіреді, соның ішінде моторлық және әрекет жоспарлау, шешім қабылдау, мотивация, нығайту және сыйақыны қабылдау. Дегенмен, кейбір авторлар оның тұмсық ядросы, путамен және вентральді стриатумнан тұратынын айтады. Лентиформалы ядро үлкен путаменнен және кіші глобус паллидустан құралған. Қатаң айтқанда, глобус паллидус стриатумның бір бөлігі болып табылады. Бірақ, стриатальды құрылымдар туралы айтылғанда, глобус паллидусты есепке алмау – қалыпты жағдай. Приматтарда стриатум вентральді және дорсальді стриатумға бөлінеді, бұл бөлімдер функциясы мен байланыстарына негізделген. Вентральді стриатум ядролық аккумбенс пен иіс сезу туберкулесінен тұрады. Дорсальді стриатум тұмсық ядросы мен путаменнен тұрады. Дорсальді стриатумдағы ақ заттан тұратын жүйке жолы (ішкі капсула) тұмсық ядросы мен путаменді бөліп тұрады.

Құрылымы

Стриатум – базальды ганглияның ең ірі құрылымы. Стриатум функциясы мен байланыстарына сәйкес, вентральды және дорсальды бөлімшелерге бөлінеді. Вентральды стриатум ядролық аккумбенс пен иіс сезу туберкулесінен тұрады. Ядролық аккумбенс ядролық өзегінен және нейрондық популяциялар бойынша ерекшеленетін ядролық қабығынан құралған. Иіс сезу туберкулесі иіс сезу шаршысынан сигналдар алады, бірақ иіс сезуді өңдеуде қандай рөл атқаратыны дәлелденбеген. Вентральды стриатум лимбикалық жүйемен байланысты және шешім қабылдау және сыйлыққа байланысты мінез-құлық схемасының маңызды бөлігі болып саналады. Дорсальды стриатум каудатты ядро мен путаменнен тұрады. Стриозомалар немесе жапсырмалар және оларды қоршап тұрған матрица – стриатумды бояу арқылы екі ерекше бөлікке бөлуге болады, бұл әсіресе ацетилхолинестераза және кальбиндин компоненттерінде жақсы көрінеді. Дорсальды стриатумда көп зерттеулер жүргізілген, бірақ бұл бөліктер вентральды стриатумда да анықталған. Дорсальды стриатумда стриозомалар стриатум көлемінің 10-15% құрайды.

Кірістер

Ең үлкен байланыс қабықшадан, жасуша аксондары тұрғысынан қарағанда. Неокортекстің көптеген бөліктері арқалық стриатумды иннервациялайды. Стриатумға проекция жасайтын қабықтық пирамидалық нейрондар II-VI қабаттарда орналасқан, ең тығыз проекциялар V қабаттан келеді. Олар негізінен тікенді нейрондардың дендриттік тікендерімен аяқталады. Олар глютаматергиялық, стриатальды нейрондарды қоздырады. Стриатумның өзіне тән ішкі микросхемасы бар. Вентральді стриатум ми қабығының көптеген аймақтарынан, сондай-ақ миндаль безі, таламус және гиппокамп сияқты лимбикалық құрылымдардан, энторинальді қабық пен төменгі уақытша гирустан тікелей кіріс алады. Оның негізгі кірісі базальді ганглия жүйесіне бағытталған. Сонымен қатар, мезолимбикалық жол вентральді тегментальді аймақтан вентральді стриатумның accumbens ядросына дейін проекция жасайды. Тағы бір белгілі афферент – substantia nigra pars compacta нейрондарынан бастау алатын нигростриаталдық байланыс. Кортикаль аксондар негізінен тікенді нейрондардың тікендерінің басында, ал ниграль аксондар негізінен тікендерінің сабасында синапс жасайды. Приматтарда таламостриаталдық афферент таламустың орталық медианды парафасцикулярлық кешенінен келеді (приматтардың базальді ганглиялар жүйесін қараңыз). Бұл афферент глютаматергиялық. Нақты интраламинарлық нейрондардың қатысуы шектеулі. Стриатум базальді ганглияның басқа элементтерінен де афференттерді алады, мысалы субталамус ядросынан (глютаматергиялық) немесе сыртқы глобус паллидусынан (GABAергиялық).

Мақсаттар

Вентральді стриатумның негізгі проекциялары вентральді паллидумға, содан кейін фронтостриаталдық тізбектің бөлігі болып табылатын таламустың медиалдық-дорсальді ядросына бағытталған. Сонымен қатар, вентральді стриатум глобус паллидусқа және субстанция ниграның ретикулаталық бөлігіне (pars reticulata) проекциялайды. Оның басқа проекцияларына кеңейтілген миндаль тәрізді ядроға, бүйірлік гипоталамусқа және педункулопонтин ядросына бағытталған проекциялар кіреді. Дорсальді және вентральді компоненттерден шығатын стриатальді проекциялар негізінен орташа тікенді нейрондардан (MSN) тұрады, бұл проекциялық нейрондардың бір түрі. Олар екі негізгі фенотипке ие: D2-ге ұқсас рецепторларды экспресс ететін «жайсыз» (indirect) MSN және D1-ге ұқсас рецепторларды экспресс ететін «түзу» (direct) MSN. Базальді ганглияның негізгі ядросы – стриатум, ол стриатопаллидальді талшықтар арқылы тікелей глобус паллидусқа проекциялайды. Стриатопаллидальді жол миелинді талшықтардың болуына байланысты ақшыл түсті болып көрінеді. Бұл проекция тікелей сыртқы глобус паллидустың (GPe), ішкі глобус паллидустың (GPi), субстанция ниграның компактты бөлігінің (SNc) және субстанция ниграның ретикулаталық бөлігінің (SNr) қатарынан өтеді. Бұл проекцияның нейрондары арқалық стриатумнан келетін GABAергиялық синапстармен тежеледі. Аталған мақсаттардың ішінде GPe жүйеден тыс аксондар жібермейді. Ал басқалары аксондарды жоғарғы колликулға жібереді. Екі проекция таламусқа бағытталады, екі бөлек канал құрайды: бірі – глобус паллидустың ішкі сегменті арқылы таламустың вентральді-оральді ядроларына, содан кейін кортикальді қосымша моторлық аймаққа, ал екіншісі – субстанция нигра арқылы таламустың вентральді-алдыңғы ядроларына, содан кейін алдыңғы ми қабығына және оккуломоторлық қабыққа.

Қанмен қамтамасыз ету

Терең енетін жолақты артериялар жолақты денеге қан жасайды. Бұл артерияларға алдыңғы ми артериясынан туындайтын Хёбнердің қайта оралатын артериясы және ортаңғы ми артериясынан туындайтын лентикулостриат артериялары кіреді.

Функция

Вентральді стриатум, және әсіресе, accumbens ядросы, негізінен сыйақыны, танымды, нығайтуды және мотивациялық маңыздылықты қамтамасыз етеді. Керісінше, dorsal striatum негізінен қозғалыс функцияларын қамтитын танымдық процестерді, белгілі бір атқарушылық функцияларды (мысалы, тежегіш бақылау және импульсивтілік) және стимулға жауап беруді орталықтандырады. dorsal striatum да nucleus accumbens ядросымен бірге болашақ сыйақы алумен байланысты жаңа моторлық бағдарламаларды кодтауға қатысқандықтан, екі құрылым арасында белгілі бір дәрежеде өзара байланыс бар (мысалы, сыйақы сигналына шартты моторлық жауап). Стриатум сонымен қатар тілдің кем дегенде, ішінара бөлінетін атқарушылық бақылау желісінде рөл атқарады деп саналады, бұл вербальді жұмыс жады мен вербальді назарға қолданылады. Бұл модельдер тілдік өңдеу үшін фронтальді-стриатальді желі түрінде құрылады. Стриатум көбінесе тілдік өңдеу модельдеріне енгізілмейді, себебі көптеген модельдерде тек қабықшалық аймақтар қарастырылады, бірақ бейнелеу зерттеулері, афазиямен ауырған науқастардағы зақымдану зерттеулері және Паркинсон және Хантингтон аурулары сияқты стриатумға әсер ететін аурулармен қатар жүретін тілдік бұзылулар туралы зерттеулердің арқасында интегративтік модельдерге қызығушылық артып келеді. Метаботроптық дофамин рецепторлары тікенді нейрондарда да, қабықшалық аксондардың терминалдарында да кездеседі. Осы дофамин рецепторларының белсенділігінен туындайтын екінші хабаршы каскадтары пре- және постсинаптикалық функцияларды қысқа және ұзақ мерзімде реттей алады. Адамдарда стриатум сыйақымен байланысты стимулдарға, сондай-ақ жағымсыз, жаңа, күтпеген немесе күшті стимулдарға, және осы оқиғалармен байланысты белгілерге жауап береді. fMRI деректері көрсеткендей, стриатумның реакциясын шақыратын осы стимулдардың ортақ қасиеті – презентация жағдайындағы маңыздылығы. Сыйақымен байланысты басқа да көптеген ми аймақтары мен тізбектері бар, мысалы, фронтальді аймақтар. Стриатумның функционалдық карталары ми қабығының әртүрлі функциялар үшін маңызды кең таралған аймақтарымен өзара әрекеттесуді көрсетеді. Стриатум мен префронтальді қабықтың өзара әрекеттесуі мінез-құлық үшін маңызды, әсіресе екі жүйелік модель ұсынғандай, жасөспірімдердің дамуы үшін.

Паркинсон ауруы және басқа да қозғалыс бұзылулары

Паркинсон ауруы дофаминергиялық иннервацияның дорсальды стриатумға (және басқа базальды ганглияларға) жоғалуымен және одан туындайтын салдарлар тізбегімен қатар жүреді. Стриатумның атрофиясы Хантингтон ауруында да байқалады, сондай-ақ хорея, хореоатетоз және дискинезия сияқты қозғалыс бұзылыстарына да қатысты. Бұлар базальды ганглиялардың тізбектік бұзылыстары ретінде де сипатталған.

Есірткі

Есірткілік – мидың сыйақы жүйесінің бұзылысы, ол ішкі стриатумның D1 типті орта тікенді нейрондарында DeltaFosB (ΔFosB) транскрипция факторының артық өркендеуінен туындайды. ΔFosB – индукцияланатын ген, ол тәуелділік тудыратын затты қайталап қолдану немесе басқа да тәуелділікке әкелетін факторларға ұзақ уақыт бойы тону нәтижесінде ядрода күшейе түседі.

Биполярлық бұзылу

PDE10A генінің варианттарының стриальды экспрессиясы мен кейбір биполярлық I тәртібі бар пациенттер арасында байланыс байқалды. DISC1 және GNAS гендерінің басқа варианттары биполярлық II тәртібімен байланысты.

Аутизм спектрінің бұзылуы

Аутизм спектрінің бұзылысы (АСБ) когнитивтік икемсіздікпен және әлеуметтік жүйелерді нашар түсінумен сипатталады. Бұл икемсіз мінез-құлық префронтальді қабық пен стриальды тізбектердегі ақаулардың салдарынан туындайды. Стриатумдағы ақаулар АСБ-мен ауыратын науқастарда байқалатын моторлық, әлеуметтік және коммуникациялық бұзылыстарға тікелей себеп болады. 4E трансляциялық инициация факторының эукариоттық артық экспрессиясы арқылы аутизмге ұқсас фенотип тудырылған егешқұйрықтарда, бұл ақаулар стриатумда ақпаратты сақтау және өңдеу қабілетінің төмендеуінен көрінеді, бұл жаңа моторлық үлгілерді қалыптастыру және қолданыстағы үлгілерден бас тарту қиындықтарына әкеледі.

Функционалдық бұзылу

Вентральды стриатумның жұмысындағы бұзылыс түрлі ауруларға, ең бастысы – депрессия мен обсессивтік-компульсивтік тәртіпке (мәжбүрлеуші-қайталаушы тәртіпке) алып келуі мүмкін. Сыйақы жүйелерімен байланысы болғандықтан, вентральды стриатумның тәуелділікте маңызды рөл атқаратыны анықталды. Вентральды стриатумның, әсіресе стимуляторлардың, дофаминергиялық стимуляция арқылы күшейтетін әсерін қамтамасыз етуде маңызды екені жақсы белгілі.

Тілдің бұзылуы

Стриатумның зақымдануы сөйлеуді өндіру және түсіну қабілетінің жетіспеушілігімен байланысты. Стриаталық зақымдану тілдің барлық деңгейлеріне әсер ете алады, бірақ зақымдануды тілдік бірліктер мен ережелерді өңдеу қабілетіне әсер ету деп сипаттауға болады, нәтижесінде таңдау, тежеу және бақылау жүктемесі артатын қайшылықты жағдайларда стандартты тілдік формаларға бейімділік пайда болады. Стриатумның екі аймағы тіл үшін ерекше маңызды болып табылады: құйрықты ядро және сол жақ путамен. Күйрықты ядроға орналасқан зақымданулар, сондай-ақ тікелей электрлік стимуляция лексикалық парафазиялар мен персеверацияларға (стимул тоқтағаннан кейін сөйлеудің жалғасуы) алып келуі мүмкін, бұл басқару функциясының тежелуімен байланысты, себебі басқару функциясы бәсекелес нұсқалардың арасынан ең жақсысын таңдауға мүмкіндік береді. Путаменді стимуляциялау артикуляциялық тізбектерді тежеуге және моторлық сөйлеу командаларын бастауға қабілетсіздікке әкеледі.

Тарих

XVII-XVIII ғасырларда corpus striatum термині гемисфераның көптеген ерекше, терең, қабықша асты элементтерін белгілеу үшін қолданылған. Этимологиялық тұрғыдан алғанда, ол (латын тілінде) striatus = "жолақты, тілімделген" және ағылшын тіліндегі striated = бетінде параллель сызықтар немесе тілімдер болуынан шыққан. 1876 жылы Дэвид Ферриер осы тақырыпқа ондаған жылдық зерттеулер салған; corpus striatum "ерікті қозғалысты ұйымдастыру және тудыру" үшін өте маңызды деген қорытындыға келді. 1941 жылы Сесиль мен Оскар Вогт стриатальды элементтерден құралған базальдық ганглияның барлық элементтері үшін стриатум терминін ұсынды: каудатты ядро, путамен және fundus striati, ол алдыңғы екеуін ішкі капсуланың төменгі бөлігіне қарай вентральды бөлік арқылы байланыстырады. Неостриатум термині салыстырмалы анатомистер омыртқалы жануарлардың қабықша асты құрылымдарын салыстырғанда пайда болды, себебі ол corpus striatumның филогенетикалық жағынан жаңа бөлімі деп есептелді. Бұл термин әлі де кейбір дереккөздерде, соның ішінде Медициналық тақырыптар тізімінде қолданылады.

Басқа жануарлар

Құстарда бұл термин paleostriatum augmentatum деп аталатын, ал жаңа құс терминологиясында (2002 жылдан бастап) neostriatum үшін нидопаллиумға өзгертілді. Примат емес түрлерде Кальея аралдары ventral striatum-ның құрамына кіреді.