Wzgórze - Thalamus

Wzgórze
Wzgórze
	Zaznaczone wzgórze ( przekrój MRI )
	Wzgórze w obrocie 360°
Detale
Część	Międzymózgowie
Części	Zobacz Lista jąder wzgórza
Tętnica	Tętnica i gałęzie tylne mózgu
Identyfikatory
łacina	wzgórze grzbietowe
Siatka	D013788
NeuroNazwy	300
Identyfikator NeuroLex	birnlex_954
TA98	A14.1.08.101 ; A14.1.08.601
TA2	5678
TE	E5.14.3.4.2.1.8
FMA	62007
	Anatomiczne terminy neuroanatomii [ edytuj na Wikidanych ]

Wzgórze (od greckiego θάλαμος „komórki”) jest duża masa szarej znajduje się w grzbietową część międzymózgowia (oddziałem przodomózgowia ). Włókna nerwowe wystają ze wzgórza do kory mózgowej we wszystkich kierunkach, umożliwiając wymianę informacji przypominającą koncentrację . Ma kilka funkcji, takich jak przekazywanie sygnałów czuciowych , w tym sygnałów motorycznych do kory mózgowej oraz regulacja świadomości , snu i czujności .

Anatomicznie jest to paramedialna symetryczna struktura dwóch połówek (lewej i prawej) w mózgu kręgowca , usytuowana między korą mózgową a śródmózgowiem . Powstaje podczas rozwoju embrionalnego jako główny produkt międzymózgowia , co po raz pierwszy rozpoznał szwajcarski embriolog i anatom Wilhelm His senior w 1893 roku.

Anatomia

Wzgórze to sparowana struktura istoty szarej zlokalizowana w przodomózgowiu, która jest wyższa od śródmózgowia, w pobliżu środka mózgu, z włóknami nerwowymi wystającymi do kory mózgowej we wszystkich kierunkach. Przyśrodkowa powierzchnia wzgórza stanowi górną część ściany bocznej trzeciej komory i jest połączona z odpowiednią powierzchnią przeciwległego wzgórza spłaszczonym szarym pasmem, zrostem międzywzgórzowym . Boczna część wzgórza jest filogenetycznie najmłodszą częścią wzgórza (neothalamus) i obejmuje jądra boczne, skrzelikowe oraz jądra kolankowate przyśrodkowe i boczne . We wzgórzu znajdują się obszary istoty białej, w tym warstwa strefowa pokrywająca powierzchnię grzbietową oraz zewnętrzne i wewnętrzne blaszki rdzeniowe . Blaszka zewnętrzna pokrywa powierzchnię boczną, a blaszka wewnętrzna dzieli jądra na grupy przednią, środkową i boczną.

Dopływ krwi

Wzgórze czerpie swój dopływ krwi z wielu tętnic: tętnicy biegunowej ( tylnej tętnicy łączącej), przyśrodkowych tętnic wzgórzowo-podwzgórzowych, tętnic dolno- bocznych ( wzgórzowo-wzgórzowych) i tylnych (przyśrodkowych i bocznych) tętnic naczyniówkowych . Są to wszystkie gałęzie tylnej tętnicy mózgowej .

Niektórzy ludzie mają tętnicę Percheron , która jest rzadką odmianą anatomiczną, w której pojedynczy pień tętniczy wyrasta z tylnej tętnicy mózgowej i zaopatruje obie części wzgórza.

Jądra wzgórza

Jądra wzgórza. Metawzgórze oznaczone MTh

Jądra wzgórza

Widok grzbietowy

Przekrój wieńcowy komory bocznej i trzeciej

Pochodne międzymózgowia obejmują grzbietowo usytuowany nadwzgórze (zasadniczo habenula i załącznikami) i perithalamus (prethalamus) zawierającego incerta zona i wzgórzowy siatkowego jądro . Ze względu na różne pochodzenie ontogenetyczne , naskórek i okołowzgórze są formalnie odróżnione od wzgórza właściwego. Śródwzgórze składa się z jąder kolankowatych bocznych i kolankowatych przyśrodkowych.

Wzgórze wzgórzowe składa się z systemu lameli (złożonych z mielinowanych włókien ) oddzielających różne podczęści wzgórza. Inne obszary są określone przez odrębne skupiska neuronów , takie jak jądro okołokomorowe , elementy śródbłonkowe, „jądro graniczne” i inne. Te ostatnie struktury, różniące się budową od większej części wzgórza, zostały zgrupowane razem w allothalamus, w przeciwieństwie do izothalamus . To rozróżnienie upraszcza ogólny opis wzgórza.

Znajomości

Wzgórze jest połączone z rdzeniem kręgowym drogą rdzeniowo-wzgórzową

Wzgórze ma wiele połączeń z hipokampem poprzez przewód mamilothalamiczny , który obejmuje ciała sutków i sklepienie .

Wzgórze jest połączone z korą mózgową poprzez promieniowanie korowo - wzgórzowe .

Droga spinothalamic to droga czuciowa wywodząca się z rdzenia kręgowego. Przekazuje do wzgórza informacje o bólu, temperaturze, swędzeniu i szorstkim dotyku . Są dwie główne części: boczna droga spinothalamiczna , która przenosi ból i temperaturę, oraz przedni (brzuszny) odcinek spinothalamiczny , który przenosi prymitywny dotyk i nacisk.

Funkcjonować

Wzgórze pełni wiele funkcji, ogólnie uważa się, że działa jako stacja przekaźnikowa lub koncentrator , przekazując informacje między różnymi obszarami podkorowymi a korą mózgową . W szczególności każdy układ sensoryczny (z wyjątkiem układu węchowego ) zawiera jądro wzgórza, które odbiera sygnały sensoryczne i wysyła je do powiązanego pierwotnego obszaru korowego. W przypadku układu wzrokowego, na przykład, sygnały wejściowe z siatkówki są wysyłane do jądra kolankowatego bocznego wzgórza, które z kolei wystaje do kory wzrokowej w płacie potylicznym . Uważa się, że wzgórze zarówno przetwarza informacje sensoryczne, jak i je przekazuje – każdy z głównych obszarów przekaźnika sensorycznego otrzymuje silne połączenia zwrotne z kory mózgowej . Podobnie ciała kolankowate przyśrodkowe działa jako kluczowy słuchowej przekaźnikiem między gorszej wzgórka części śródmózgowia i pierwotnej kory słuchowej . Brzuszne posterior jądro jest kluczowym somatosensoryczna przekaźnik, który wysyła dotyku i proprioceptywną informacje do pierwotnej kory czuciowej .

Wzgórze odgrywa również ważną rolę w regulowaniu stanów snu i czuwania . Jądra wzgórza mają silne wzajemne połączenia z korą mózgową, tworząc obwody wzgórzowo-kortykowo-wzgórzowe, które, jak się uważa, są związane ze świadomością . Wzgórze odgrywa ważną rolę w regulowaniu pobudzenia, poziomu świadomości i aktywności. Uszkodzenie wzgórza może prowadzić do trwałej śpiączki .

Rola wzgórza w większej przedniej gałki bladej i substancji nigra terytoriów w zwojów podstawnych zakłóceń systemowych jest rozpoznawany, ale wciąż słabo poznane. Wkład wzgórza w funkcje przedsionkowe lub odbytnicze jest prawie ignorowany. Wzgórze było uważane za „przekaźnik”, który po prostu przekazuje sygnały do kory mózgowej. Nowsze badania sugerują, że funkcja wzgórza jest bardziej selektywna. Z różnymi regionami wzgórza wiąże się wiele różnych funkcji. Dzieje się tak w przypadku wielu układów czuciowych (z wyjątkiem układu węchowego), takich jak układy słuchowe , somatyczne , trzewne , smakowe i wzrokowe, gdzie zlokalizowane zmiany wywołują specyficzne deficyty sensoryczne. Główną rolą wzgórza jest wspieranie systemów motorycznych i językowych, a większość obwodów związanych z tymi systemami jest wspólna. Wzgórze jest funkcjonalnie połączone z hipokampem jako część rozszerzonego systemu hipokampa w przednich jądrach wzgórza w odniesieniu do pamięci przestrzennej i przestrzennych danych czuciowych, które są kluczowe dla pamięci zdarzeń epizodycznych u człowieka. Połączenie regionu wzgórza z płatem mezjalno-skroniowym zapewnia zróżnicowanie funkcjonowania pamięci rekolekcyjnej i znanej.

Zaproponowano neuronalne procesy informacyjne niezbędne do kontroli motorycznej jako sieć obejmującą wzgórze jako podkorowy ośrodek motoryczny. Dzięki badaniom anatomii mózgów naczelnych, natura połączonych tkanek móżdżku z wieloma korami ruchowymi sugeruje, że wzgórze spełnia kluczową funkcję w dostarczaniu określonych kanałów z jąder podstawy i móżdżku do korowych obszarów ruchowych. W badaniu reakcji ruchowej sakkadowej i antysakkadowej u trzech małp stwierdzono, że regiony wzgórza biorą udział w wytwarzaniu ruchów gałek ocznych antysakkadowych (tj. zdolności do hamowania odruchowego szarpania gałek ocznych w kierunku prezentowany bodziec).

Ostatnie badania sugerują, że wzgórze przyśrodkowego grzbietu może odgrywać szerszą rolę w poznaniu. W szczególności wzgórze przyśrodkowe może „wzmacniać łączność (siła sygnalizacji) tylko obwodów w korze właściwej dla aktualnego kontekstu, a tym samym przyczyniać się do elastyczności (mózgu ssaków) w podejmowaniu złożonych decyzji poprzez połączenie wielu skojarzeń, na podstawie których podejmuje się decyzje. zależą od słabo połączonych obwodów korowych." Naukowcy odkryli, że „wzmocnienie aktywności MD zwiększyło zdolność myszy do „myślenia”, zmniejszając o ponad 25% ich wskaźnik błędów w podejmowaniu decyzji, które sprzeczne bodźce sensoryczne należy zastosować, aby znaleźć nagrodę”.

Rozwój

Kompleks wzgórzowy składa się z okołowzgórza (lub przedwzgórza, wcześniej znanego również jako wzgórze brzuszne), organizatora środkowego międzymózgowia (który tworzy później strefę graniczną intrathalamica (ZLI) ) i wzgórze (wzgórze grzbietowe). Rozwój wzgórza można podzielić na trzy etapy. Wzgórze jest największą strukturą wywodzącą się z embrionalnego międzymózgowia , tylnej części przodomózgowia położonej między śródmózgowiem a mózgiem.

Wczesny rozwój mózgu

Po neurulacji w cewce nerwowej indukowane jest połączenie przedwzgórza i wzgórza. Dane z różnych organizmów modelowych kręgowców wspierają model, w którym interakcja między dwoma czynnikami transkrypcyjnymi , Fez i Otx, ma decydujące znaczenie. Fez jest wyrażany w przedwzgórzu, a eksperymenty funkcjonalne pokazują, że Fez jest niezbędny do tworzenia się przedwzgórza. Z tyłu Otx1 i Otx2 przylegają do domeny ekspresji Fez i są wymagane do prawidłowego rozwoju wzgórza.

Tworzenie domen przodków

Na wczesnym etapie rozwoju wzgórza tworzą się dwie domeny progenitorowe, domena ogonowa i domena rostralna. Domena ogonowa daje początek wszystkim neuronom glutaminergicznym w dorosłym wzgórzu, podczas gdy domena rostralna daje początek wszystkim neuronom GABAergicznym w dorosłym wzgórzu.

Utworzenie organizatora środkowego międzymózgowia (MDO)

Na styku dziedzin ekspresji Fez i otx, organizatora średniej jądrach podwzgórza (MDO, zwany także ZLI organizator) jest indukowany w wzgórzowego Anlage . MDO jest centralnym organizatorem sygnalizacji we wzgórzu. Brak organizatora prowadzi do braku wzgórza. Podczas rozwoju MDO dojrzewa od brzusznej do grzbietowej. Członkowie rodziny SHH i rodziny Wnt są głównymi sygnałami emitowanymi przez MDO.

Poza swoim znaczeniem jako centrum sygnalizacji, organizator dojrzewa do struktury morfologicznej strefy granicznej intrathalamica (ZLI) .

Dojrzewanie i parcelacja wzgórza

Po indukcji MDO zaczyna koordynować rozwój połączenia wzgórza poprzez uwalnianie cząsteczek sygnałowych, takich jak SHH . U myszy funkcja sygnalizacji w MDO nie została zajęta bezpośrednio ze względu na całkowity brak międzymózgowia u mutantów SHH.

Badania na pisklętach wykazały, że SHH jest zarówno konieczne, jak i wystarczające do indukcji genu wzgórza. W danio , wykazano, że ekspresja dwóch genów Cii SHH-a i SHH-B (wcześniej opisane jako twhh) oznaczają obszar MDO, a sygnalizacja SHH wystarcza do różnicowania molekularnej zarówno prethalamus i wzgórza a nie jest wymagana do ich utrzymania, a sygnalizacja SHH z płytki MDO/alar jest wystarczająca do dojrzewania terytorium przedwzgórzowego i wzgórzowego, natomiast sygnały brzuszne Shh są zbędne.

Ekspozycja na SHH prowadzi do różnicowania neuronów wzgórza. Sygnalizacja SHH z MDO indukuje tylną do przedniej falę ekspresji genu przednerwowego Neurogenin1 w głównej (ogonowej) części wzgórza, a Ascl1 (dawniej Mash1) w pozostałym wąskim pasku rostralnych komórek wzgórza bezpośrednio sąsiadujących z MDO , oraz w prewzgórzu.

Ten podział na strefy ekspresji genów proneural prowadzi do zróżnicowania neuronów przekaźnikowych glutaminergicznych od prekursorów Neurogenin1+ i neuronów hamujących GABAergicznych od prekursorów Ascl1+. U ryb selekcja tych alternatywnych losów neuroprzekaźników jest kontrolowana przez dynamiczną ekspresję Her6, homologa HES1 . Ekspresja tego włochatego czynnika transkrypcyjnego bHLH , który hamuje neurogeninę, ale jest wymagany dla Ascl1, stopniowo zanika w ogonie wzgórza, ale jest utrzymywana w przedwzgórzu iw pasie rostralnych komórek wzgórza. Ponadto badania na kurczętach i myszach wykazały, że blokowanie szlaku Shh prowadzi do braku wzgórza rostralnego i znacznego zmniejszenia wzgórza ogonowego. Wzgórze rostralne spowoduje powstanie jądra siatkowatego, głównie dzięki czemu wzgórze ogonowe utworzy wzgórze przekaźnikowe i będzie dalej podzielone w jądrach wzgórza .

U ludzi wykazano , że powszechna zmienność genetyczna w regionie promotora transportera serotoniny (allel SERT-długi i -krótki: 5-HTTLPR ) wpływa na rozwój kilku regionów wzgórza u dorosłych. Osoby, które odziedziczyły dwa krótkie allele (SERT-ss) mają więcej neuronów i większą objętość w okolicy płucnej i prawdopodobnie w obszarach limbicznych wzgórza. Powiększenie wzgórza stanowi anatomiczną podstawę wyjaśniającą, dlaczego osoby dziedziczące dwa allele SERT-ss są bardziej podatne na poważną depresję , zespół stresu pourazowego i samobójstwa.

Znaczenie kliniczne

Udar naczyniowy mózgu ( udar ) może prowadzić do zespołu bólu wzgórzowego , który obejmuje jednostronne uczucie pieczenia lub bólu , któremu często towarzyszą wahania nastroju . Obustronne niedokrwienie obszaru zaopatrywanego przez tętnicę przyśrodkową może powodować poważne problemy, w tym mutyzm akinetyczny , i towarzyszą mu problemy okoruchowe . Pokrewnym pojęciem jest arytmia wzgórzowo-korowa . Niedrożność tętnicy Percheron może prowadzić do obustronnego zawału wzgórza.

Alkoholowy zespół Korsakoffa wynika z uszkodzenia ciała sutka , pęczka mammilothalamicznego lub wzgórza.

Śmiertelna bezsenność rodzinna to dziedziczna choroba prionowa , w której dochodzi do zwyrodnienia wzgórza, powodującego stopniową utratę zdolności do zasypiania i przejście do stanu całkowitej bezsenności , co niezmiennie prowadzi do śmierci. Natomiast uszkodzenie wzgórza może spowodować śpiączkę .