Wydział Psychologii Uniwersytetu Warszawskiego Mózgowie móżdżek, międzymózgowie Biologiczne Mechanizmy Zachowania Wykład 8 dr Marta Sobańska Móżdżek 2 Kora: Trójwarstwowa budowa: warstwa drobinowa komórki Purkinjego (GABA) Warstwa zwojowa Warstwa ziarnista najlepiej wykształcona Odpowiednikiem bruzd mózgu są szczeliny móżdżku (fissurae cerebelli), zakręt inaczej po łacinie: folia cerebelli v gyrus cerebri Liczne szczeliny 200; głębokość od 2 do 35 mm (płytsze) Zakręty i szczeliny jednej półkuli przechodzą na drugą 80% kory znajduje się w głębi szczelin
Móżdżek 3 Doczepiony do pnia mózgu za pomocą konarów móżdżku Przypomina pomniejszony mózg (istota biała i szara) Posiada półkule połączone robakiem Masa wynosi ok. 10% całego mózgowia Tyle samo neuronów, co we wszystkich pozostałych częściach OUN Zaangażowany w przetwarzanie informacji czuciowych Pozostaje w związku z układem piramidowym i pozapiramidowym (reguluje postawę ciała, koordynację ruchów i napięcie mięśni) Móżdżek 4 Budowa: Istota szara tworzy korę móżdżku Jądra móżdżku Istota biała tworzy ciało rdzenne otaczające jądra móżdżku Od ciała rdzennego odchodzą blaszki białe Drzewo życia móżdżku (jak gałązki tui, drzewa wiecznie zielonego)
Móżdżek 5 Kora: Odpowiednikiem bruzd mózgu są szczeliny móżdżku (fissurae cerebelli), zakręt inaczej po łacinie: folia cerebelli v gyrus cerebri Liczne szczeliny 200; głębokość od 2 do 35 mm (płytsze) Zakręty i szczeliny jednej półkuli przechodzą na drugą 80% kory znajduje się w głębi szczelin Trójwarstwowa budowa: Warstwa drobinowa Warstwa zwojowa komórki Purkinjego Warstwa ziarnista najlepiej wykształcona 6 Kora móżdżku, różne powiększenia
Móżdżek 7 Istota biała wytwarza trzy pary konarów (zespalają móżdżek z pniem mózgu oraz zawierają drogi nerwowe: Górne móżdżku móżdżek-śródmózgowie + włókna do wzgórza, jądra czerwiennego, jąder przedsionkowych Środkowe móżdżku móżdżek-most + drogi mostowo-móżdżkowe Dolne móżdżku móżdżek-rdzeniem przedłużonym + drogi rdzeniowo-móżdżkowe, połączenia z j. przedsionkowymi, oliwką Podział 1: Część środkowa robak Części boczne półkule móżdżku 8 Móżdżek Podział 2: Płat przedni Płat tylny Podział 3 - budowa pionowa: - Robak - Strefa przyrobakowa półkul - Półkula boczna Płat kłaczkowo-grudkowy (flocculonodular)
9 Netter, Ryc. 4.4 (położenie jąder zębatego, czopowatego i kulkowatych) Móżdżek 10 Półkule boczne - Tu leży jądro zębate - 90% całej kory móżdżku Włókna doprowadzające z kory mózgu (połączenia x) Włókna odprowadzające do kory ruchowej i przedruchowej (x) udział w planowaniu ruchów Większość neuronów w j. zębatym zmienia częstotliwość generowania iglic przed wykonaniem ruchu dowolnego Układ: strefa boczna półkul j. zębate planowanie i programowanie ruchów dowolnych, zwłaszcza tych, które doskonali się przez wielokrotne powtarzanie (gra na pianinie) szybsze, dokładniejsze, automatyczne
Móżdżek 11 Strefy przyrobakowe półkul móżdżku Zawiera j. kulkowate i czopowate Włókna doprowadzające z kory ruchowej (x), rdzenia kręgowego (nie x) Włókna odprowadzające do kory ruchowej (poprzez wzgórze) i jądra czerwiennego wpływ na obwodowe neurony ruchowe poprzez drogę korowordzeniową i czerwienno-rdzeniową Porównuje komendy z kory ruchowej z bieżącą pozycją i prędkością poruszającej się części ciała i koryguje wykonywanie danego ruchu Neurony jądra wsuniętego (czopowate, kulkowate i wierzchu) generują iglice w trakcie wykonywania ruchu 12 Móżdżek Robak Jądro wierzchu Połączenia doprowadzające z rdzenia (z tułowia) Połączenia odprowadzające przez jądra przedsionkowe i twór siatkowaty do rdzenia Regulacja postawy ciała i stereotypii ruchowych, za których programowanie odpowiada pień mózgu i rdzeń kręgowy (np. cykliczne zmiany w układzie ruchowym niezbędne przy chodzeniu)
Móżdżek 13 Płat kłaczkowo-grudkowaty Połączenia z nerwem przedsionkowym i jądrami przedsionkowymi Zaangażowany w utrzymanie równowagi (uszkodzenie zaburzenia równowagi i zawroty głowy) Koordynacja wolnych ruchów gałek ocznych (komórki Purkiniego w kłaczku obliczają prędkość poruszającego się obiektu i dostosowują ruch gałek ocznych) Móżdżek 14 Kłaczek a odruch przedsionkowo-oczny Każdy skręt głowy o określony kąt wywołuje kompensacyjny ruch gałek ocznych o taki sam kąt (pole widzenia pozostaje niezmienione) Soczewki odwracające odruch przedsionkowo-oczny dostosowuje się do nowych warunków, zmienia się kierunek przemieszczania gałek ocznych Po zdjęciu soczewek odruch wraca do normy Usunięcie kłaczka lub fragmentu jądra oliwki wywołuje upośledzenie zmian adaptacyjnych
Móżdżek 15 Móżdżek a procesy poznawcze Półkule boczne (duże u człowieka) otrzymują połączenia z kory asocjacyjnej Jądro zębate wysyłające projekcje do kory przedczołowej również u człowieka duże Dysfunkcje móżdżku to również zaburzenia poznawcze, zaburzenia zachowania fmri, PET zwiększenie przepływu krwi przez móżdżek podczas wykonywania czysto poznawczych zadań 16 Móżdżek Funkcje, podsumowanie: Kontrolowanie czynności ruchowych (porównanie intencji ruchu z wynikiem) Kontroluje równowagę, czas trwania i siłę skurczu poszczególnych mięśni Kontrola ruchów oczu (także podczas czytania) Uczenie się nowych umiejętności ruchowych (pamięć proceduralna, automatyzacja działań)
Móżdżek 17 Uszkodzenie strefy bocznej Zespół półkulowy: Zaburzenie napięcia mięśni, hipotonia (brak oporu ze strony kończyn przy wykonywaniu ruchów biernych) Osłabienie odruchów (hipofleksja) Brak koordynacji ruchowej w wykonywaniu ruchów dowolnych brak synchronizacji w czasie poszczególnych elementów składowych danego ruchu (długie rozpoczynanie danego ruchu, problemy z zatrzymaniem ruchu lub zmianą jego kierunku) 18 Móżdżek Zespół półkulowy - objawy: Niezborność móżdżkowa (ataksja) zaburzenie postawy i ruchów, niemożność stania prosto i chodzenia po linii prostej Dysmetria niemożność prawidłowego przeprowadzenia ruchu Niemożność wykonania w szybkim tempie ruchów naprzemiennych Drżenie zamiarowe powstające w początkowej fazie wykonywania ruchów w następstwie zaburzenia napięcia mięśniowego Oczopląs ruchy poziome gałek ocznych w następstwie braku koordynacji mięśni poruszających gałką oczną Mowa skandowana (dyzartria ataktyczna) w wyniku upośledzenia czynności mięśni związanych z mową
Móżdżek 19 Uszkodzenie kłaczka Zaburzenia równowagi chodzą niepewnie, na szerokiej postawie, często się przewracają Zaburzenia ruchów gałek ocznych trudności z utrzymaniem spojrzenia na poruszającym się obiekcie, ze spojrzeniem do boku, z wykonywaniem ruchów dowolnych gałek ocznych 20 Międzymózgowie Niezwykle złożona struktura W sposób ciągły przechodzi w śródmózgowie 2% masy całego OUN Większość szlaków czuciowych, ruchowych i limbicznych ma przynajmniej jedno przełączenie synaptyczne w obrębie międzymózgowia Główne składowe: Nadwzgórze (szyszynka + okolice) Niskowzgórze Wzgórze Podwzgórze (ciała suteczkowate i lejek przysadki)
21 Ogólne funkcje międzymózgowia: Stacja przekaźnikowa: przechodzą tędy niemal wszystkie informacje wstępujące i zstępujące Regulacja metabolizmu Kierowanie układem autonomicznym Wydzielanie hormonów tropowych Regulacja rytmu sen-czuwanie Międzymózgowie nadwzgórze 22 Nadwzgórze: Szyszynka (pineal gland) Uzdeczka (habenula) Spoidło tylne, nadwzgórzowe: pasmo istoty białej łączące obie półkule mózgu, biegnie w tylnej ścianie komory trzeciej
Międzymózgowie nadwzgórze 23 Szyszynka (corpus pineale): gruczoł wydzielania wewnętrznego Melatonina (hormon snu) pochodna serotoniny rytm snu i czuwania zapobiega przedwczesnemu dojrzewaniu płciowemu Regulacja cykli sezonowych (reprodukcyjnych) Wydzielana w okresie ciemności Wiosna spadek melatoniny wzrost aktywności gonad Rodzaj zegara biologicznego dostarcza do ośrodków mózgu sygnały czasowe wywołane przez światło i ciemność Międzymózgowie niskowzgórze 24 Połączenie nakrywki śródmózgowia z międzymózgowiem Jądro niskowzgórzowe wchodzi w skład jąder podstawy (układ pozapiramidowy) Warstwa niepewna (przedłużenie tworu siatkowatego śródmózgowia)
Międzymózgowie wzgórze 25 Największe skupienie istoty szarej w międzymózgowiu (80% masy) podzielone istotą białą (blaszki rdzenne) na mniejsze skupienia = jądra wzgórza Jądra przednie wzgórza Jądra przyśrodkowe wzgórza Jądra boczne wzgórza + Jądra siatkowate wzgórza + Jądra śródblaszkowe + jądra pośrodkowe czuciowa stacja przekaźnikowa przekazuje impulsy czuciowe z niższych pięter UN do kory mózgu (z wyjątkiem informacji węchowej) Połączenia z móżdżkiem, j. podstawy i układem limbicznym Największa liczba połączeń z korą układ korowo-wzgórzowy Międzymózgowie wzgórze 26 4 powierzchnie: Powierzchnia górna nie łączy się bezpośrednio z inną częścią mózgowia; przylega do niej ogon j. ogoniastego, uwypuklenie w części tylnej = poduszka (pulvinar) Powierzchnia dolna przylega do podwzgórza Przyśrodkowa tworzy ścianę komory trzeciej Boczna/torebkowa przylega do torebki wewnętrznej Funkcja wzgórza - stacja przekaźnikowa: Decyzja, które z informacji z dolnych pięter OUN powinny dotrzeć do kory Skład jąder wzgórza: Neurony projekcyjne (75% wszystkich) Interneurony hamujące (nie wszystkie informacje przekazywane dalej, do kory)
27 Ryc. 12.1 Anatomia wzgórza i jego połączenia z korą mózgu Międzymózgowie wzgórze 28 Połączenia zmierzające do wzgórza: Swoiste - informacje, które poszczególne jądra wzgórza przesyłają od konkretnych rejonów kory mózgu (np. wstęga przyśrodkowa VPL) Nieswoiste (regulatorowe) z kory mózgu, z tworu siatkowatego; Mają wpływ na modelowanie formy, w jakiej informacja opuszcza jądra wzgórza Projekcje regulatorowe >> Swoiste projekcje wstępujące Np. jądra kolankowate boczne: 10% synaps z zakończeń pasma wzrokowego, ponad połowa - z kory
Międzymózgowie wzgórze 29 Podział czynnościowy jąder wzgórza: Przekaźnikowe Otrzymują ściśle określone projekcje swoiste Wysyłają projekcje do odpowiednich obszarów kory Rola: dostarczanie informacji z określonych układów czuciowych do odpowiednich obszarów kory Kojarzeniowe Kierują swe połączenia do obszarów korowych, tradycyjnie określanych jako obszary asocjacyjne Otrzymują projekcje wstępujące z kory mózgu oraz ze struktur podkorowych Międzymózgowie wzgórze 30 Dysfunkcja wzgórza (często naczyniowe uszkodzenie): Zespół wzgórzowy: Upośledzenie lub zniesienie czucia po przeciwnej stronie ciała Spaczone odbieranie bodźców dotyk odbierany jako szarpnięcie Bardzo silne, napadowe bóle obejmujące połowę ciała tzw., bóle wzgórzowe Ośrodkowy niedowład nerwu twarzowego Ruchy mimowolne o charakterze pląsawicznym, które towarzyszą ruchom celowym Niedowład połowiczy (przemija) Ręka wzgórzowa Przesadna wrażliwość, lęki, niecierpliwość, utrudnienie mowy
Międzymózgowie torebka wewnętrzna (9) 31 Międzymózgowie torebka wewnętrzna 32 Niemal wszystkie połączenia korowe wstępujące i zstępujące przechodzą przez torebkę wewnętrzną (internal capsule) Włókna te tworzą tzw. wieniec promienisty (corona radiata)
33 Międzymózgowie podwzgórze 34 Waży ok. 4 gr Regulacja funkcji autonomicznych, neuroendokrynnych, emocjonalnych i somatycznych utrzymanie homeostazy (czyli wewnętrznego środowiska w granicach) Spożywanie pokarmów i apetyt Pragnienie i równowaga wodna Termoregulacja Czynności rozrodcze i zachowania płciowe Poród i laktacja Oddychanie i krążenie Reakcja stresowa
35 Netter, Rycina 12.3 Międzymózgowie podwzgórze 36 Trzy kategorie połączeń: Z układem limbicznym Z przysadką Z jądrami autonomicznymi i somatycznymi (ruchowe i czuciowe) pnia mózgu i rdzenia kręgowego
Międzymózgowie podwzgórze 37 Włókna doprowadzające Międzymózgowie podwzgórze 38 Włókna odprowadzające
Podwzgórze-przysadka: regulacja wydzielania hormonów 39 Czynność podwzgórza pozostaje w ścisłym związku z przysadką mózgową Somatotropina STH hormon wzrostu Melanotropina MSH pobudza komórki barwnikowe skóry do syntezy melaninę Hormon adrenokortykotropowy ACTH wzmaga wydzielanie hormonów przez korę nadnerczy Hormon tyreotropowy TSH pobudza tarczycę do wydzielania hormonów Hormon folikulotropowy FSH i hormon luteinizujący LH regulują pracę gonad Prolaktyna LTH zapoczątkowuje i podtrzymuje laktację Oksytocyna* skurcze macicy przy porodzie Wazopresyna ADH* zwiększa reabsorpcję wody w nerkach, przez to zmniejsza wytwarzanie moczu * hormony wytwarzane przez podwzgórze, magazynowane w części nerwowej przysadki