Роль базальних ядер у регуляції рухових функцій

Базальні ядра, що приймають участь в регуляції рухових функцій - це полосате тіло (corpus striatum), блідий шар (globus palidum), субталамічні ядра і структура середнього мозку - чорна субстанція (substancia nigra).

Вони модулюють вихідні сигнали через таламус до моторної кори, що забезпечують планування і початок плавних рухів.

Багато синаптичних зв’язків є гальмівними, виділяється в них нейромедіатор ГАМК.

Схема будови базальних ядер і контроль рухових функцій: А. Контроль набутих моторних навиків. Б. Свідоме планування рухів. В. Нейромедіатори. 1 - пре моторна і додаткова зони кори; 2 – первинна моторна кора; 3 – пре фронтальна кора; 4 – сомато-сенсорна кора; 5 – передньомедіальне і передньолатеральне ядра таламуса; 6 – субталамічне ядро; 7 – чорна речовина; 8 – хвостате ядро; 9 – шкаралупа; 10 – бліда куля.

Важливе місце, що визначає фізіологічну роль базальних ядер, займають дві нейронні системи шкаралупи і хвостатого ядра

Нейронна система шкаралупи.Шкаралупа має входи переважно з прилеглих до первинної моторної кори областей, але не з самої первинної моторної кори. Виходи з системи шкаралупи здійснюються в основному в первинну моторну кору, премоторну і додаткову моторну області. Одне з головних завдань базальних ядер (зокрема шкаралупи) при здійсненні рухового контролю це контроль комплексних стереотипів моторної діяльності (наприклад, написання букв алфавіту).

Нейронна система хвостатого ядра. Хвостате ядро отримує багато інформації з асоціативних областей кори, яка інтегрує різні види сенсорної і моторної інформації, щоб формувати програми стереотипних рухів. З кори сигнали поступають в хвостате ядро, потім передаються в бліду кулю, звідти в релейні ядра таламуса і знову поступають назад в префронтальну, премоторну і додаткову моторні області кори. Анатомічні особливості системи хвостатого ядра знаходять пояснення в його функції: хвостате ядро грає важливу роль в свідомому (когнітивному) контролі рухової активності. Дійсно, більшість наших рухових актів виникають в результаті обдумування їх і зіставленні з інформацією, наявною в пам'яті.

Нейромедіатори базальних ядер. Взаємодію між нейронами базальних ядер здійснюють різні нейромедіатори:

- Дофамін (дофамінергічна система чорної речовини і смугастого тіла) забезпечує синаптичну передачу з чорної речовини в хвостате ядро і шкаралупу.

- ГАМК (Гамк–ергічна система смугастого тіла, блідої кулі і чорної речовини) забезпечує сигналізацію з хвостатого ядра і шкаралупи в бліду кулю і чорну речовину.

- Ацетилхолін (холінергічна система смугастого тіла) реалізує передачу з кори в хвостате ядро і шкаралупу.

- Норадреналін, серотонін, енкефалін забезпечують синаптичну передачу від нейронів стовбура мозку до базальних ядер.

- Глутамат,збудливий нейромедіатор забезпечує баланс взаємодії різних нервових клітин в контексті ефектів гальмівних нейромедіаторів ГАМК, дофаміна і серотоніна.

Ушкодження базальних ядер:

Блідого шару

- виникає нездатність підтримувати стійку позу;

Субталамічних ядер

-зникає гальмування рухових структур з контралатеральної сторони;

- наслідком цього є велика амплітуда рухів (гемібалізм);

Полосатого тіла

-зникає гальмування рухових структур;

наслідком цього є виникнення швидких, тривалих і некоординованих рухів;

Чорної субстанції

- викликає деструкцію допамінергічних нейронів із-за того, що зменшується концентрація збуджуючого медіатора-допаміна, переважають дуже активні гальмівні шляхи від полосатого тіла до блідого шару; наслідком цього є виникнення таких симптомів, які мають місце у людей з хворобою Паркінсона:

а) ригідність

б) тремтіння

в) зменшено довільні рухи