Базальные ганглии. Морфофункциональная организация

Базальные ганглии , как и мозжечок, представляют другую вспомогательную двигательную систему, которая функционирует обычно не сама по себе, а в тесной связи с корой большого мозга и кортикоспинальной системой двигательного контроля. Действительно, большинство входящих сигналов базальные ганглии получают от коры большого мозга, а почти все выходящие из этих ганглиев сигналы возвращаются назад к коре.

На рисунке показаны анатомические связи базальных ганглиев с другими структурами головного мозга. На каждой стороне мозга эти ганглии состоят из хвостатого ядра, скорлупы, бледного шара, черного вещества и субталамического ядра. Они располагаются в основном латеральнее таламуса и вокруг него, занимая большую часть внутренних регионов обоих полушарий большого мозга. Видно также, что почти все двигательные и чувствительные нервные волокна, связывающие кору большого мозга и спинной мозг, проходят через пространство, лежащее между основными структурами базальных ганглиев, хвостатым ядром и скорлупой. Это пространство называют внутренней капсулой мозга. Для данного обсуждения важно наличие тесной связи между базальными ганглиями и кортикоспинальной системой двигательного контроля.

Нервный контур базальных ганглиев . Анатомические связи между базальными ганглиями и другими элементами мозга, обеспечивающими двигательный контроль, сложные. Слева показаны моторная кора, таламус и действующие вместе с ними ствол мозга и мозжечковый контур. Справа представлен главный контур системы базальных ганглиев, демонстрирующий наиболее важные взаимосвязи внутри самих ганглиев и обширные входящие и выходящие пути, соединяющие другие регионы мозга и базальные ганглии.
В следующих разделах мы сосредоточимся на двух главных контурах: контуре скорлупы и контуре хвостатого ядра.

Физиология и функции базальных ганглиев

Одной из главных функций базальных ганглиев в двигательном контроле является их участие в регуляции выполнения сложных двигательных программ вместе с кортикоспинальной системой, например в движении при написании букв. При серьезном поражении базальных ганглиев корковая система двигательного контроля больше не может обеспечить эти движения. Вместо этого почерк человека становится грубым, как будто он впервые учится писать.

К другим сложным двигательным актам , требующим участия базальных ганглиев, относят резание ножницами, забивание гвоздей молотком, броски баскетбольного мяча через обруч, ведение мяча в футболе, бросание мяча в бейсболе, движения лопатой при копании земли, большинство процессов вокализации, управляемые движения глаз и практически любое из наших точных движений, в большинстве случаев выполняемых бессознательно.

Нервные пути контура скорлупы . На рисунке показаны главные пути через базальные ганглии, участвующие в выполнении приобретенных форм двигательной активности. Эти пути в основном начинаются в премоторной коре и в соматосенсорных областях сенсорной коры. Затем они проходят в скорлупу (главным образом минуя хвостатое ядро), отсюда - к внутренней части бледного шара, далее - к переднему вентральному и вентролатеральному ядрам таламуса и, наконец, возвращаются к первичной моторной коре большого мозга и к областям премоторной коры и дополнительной коры, тесно связанным с первичной моторной корой. Таким образом, основные входы в контур скорлупы исходят из областей мозга, прилежащих к первичной моторной коре, но не из самой первичной коры.

Зато выходы из этого контура идут в основном к первичной моторной коре или к тесно связанным с ней областям премоторной и дополнительной моторной коры. В тесной связи с этим первичным контуром скорлупы функционируют вспомогательные контуры, идущие от скорлупы через внешнюю часть бледного шара, субталамус и черное вещество, возвращаясь в итоге к моторной коре через таламус.

Нарушения двигательных функций при поражении контура скорлупы: атетоз, гемибаллизм и хорея. Как участвует контур скорлупы в обеспечении выполнения сложных двигательных актов? Ответ не ясен. Однако когда часть контура поражается или блокируется, некоторые движения значительно нарушаются. Например, поражения бледного шара обычно ведут к спонтанным и часто постоянным волнообразным движениям кисти, руки, шеи или лица. Такие движения называют атетозом.

Поражение субталамического ядра часто ведет к появлению размашистых движений всей конечности. Это состояние называют гемибаллизмом. Множественные мелкие поражения в скорлупе ведут к появлению быстрых подергиваний в кистях, лице и других частях тела, что называют хореей.

Поражения черного вещества ведут к распространенному и чрезвычайно тяжелому заболеванию с характерными для него ригидностью, акинезией и тремором. Это заболевание известно как болезнь Паркинсона и подробно будет обсуждаться далее.

Учебный видео урок - базальные ядра, проводящие пути внутренней капсулы мозга

См. Ганглий, Мозг. Большой психологический словарь. М.: Прайм ЕВРОЗНАК. Под ред. Б.Г. Мещерякова, акад. В.П. Зинченко. 2003 … Большая психологическая энциклопедия

БАЗАЛЬНЫЕ ГАНГЛИИ - [см. баз ] то же, что базальные ядра, подкорковые ядра (см. Ганглии базальные) …

Базальные ганглии - (базальный греч. ganglion – бугорок, опухоль) – подкорковые ядра, включая хвостатое ядро, скорлупу и бледный шар. Входят в состав экстрапирамидной системы, ответственной за регуляцию движений. Повреждения базальных ганглиев и их связей с корой,… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

БАЗАЛЬНЫЕ ГАНГЛИИ - Три больших подкорковых ядра, включая хвостатое ядро, скорлупу и бледный шар. Эти структуры и некоторые связанные с ними структуры среднего мозга и гипоталамуса составляют экстрапирамидальную систему и непосредственно отвечают за регуляцию… … Толковый словарь по психологии

- (nuclei basalis), подкорковые ядра, базальные ганглии, скопления серого вещества в толще белого вещества больших полушарий головного мозга позвоночных, участвующие в координации двигат. активности и формирования эмоц. реакций. Б. я. вместе с… … Биологический энциклопедический словарь

Несколько крупных скоплений серого вещества, расположенного в толще белого вещества большого мозга (см. рис.). В их состав входят хвостатое (caudate) и чечевицеобразное ядра (lenticular nuclei) (они образуют полосатое тело (corpus striatum)), а… … Медицинские термины

ГАНГЛИИ БАЗАЛЬНЫЕ, ЯДРА БАЗАЛЬНЫЕ - (basal ganglia) несколько крупных скоплений серого вещества, расположенного в толще белого вещества большого мозга (см. рис.). В их состав входят хвостатое (caudate) и чечевицеобразное ядра (lenticular nuclei) (они образуют полосатое тело (corpus … Толковый словарь по медицине

ГАНГЛИИ БАЗАЛЬНЫЕ - [от греч. ganglion бугорок, узел, подкожная опухоль и basis основа] подкорковые скопления нервных клеток, принимающие участие в различных рефлекторных актах (см. также Ганглий (в 1) знач.), Подкорковые ядра) … Психомоторика: cловарь-справочник

- (n. basales, PNA; син.: ганглии базальные устар., Я. подкорковые) Я., расположенные в основании полушарий большого мозга; к Я. б. относят хвостатое и чечевицеобразное Я., ограду и миндалевидное тело … Большой медицинский словарь

Совокупность структур в организме животных и человека, объединяющая деятельность всех органов и систем и обеспечивающая функционирование организма как единого целого в его постоянном взаимодействии с внешней средой. Н. с. воспринимает… … Большая советская энциклопедия

К базальным ганглиям относят комплекс нейронных узлов серого вещества, которые располагаются в белом веществе больших полушарий головного мозга. Эти образования называют стриополитарной системой. Относится хвостатое ядро, скорлупа – вместе они образуют полосатое тело . Бледный шар на разрезе состоит из 2х сегментов – наружного и внутреннего. Наружный сегмент бледного шара имеет общее происхождение с полосатым телом. Внутренний сегмент развивается из серого вещества промежуточного мозга. Эти образования имеют тесную связь с субталамическими ядрами промежуточного мозга, с черной субстанцией среднего мозга, которая состоит из двух частей – вентральной части(сетчатой) и дорсальной(компактная).

Нейроны компактной части вырабатывают дофамин. А сетчатая часть черной субстанции по строению и функциям напоминает нейроны внутреннего сегмента бледного шара.

Черная субстанция образует связи с передним вентральным ядром зрительного бугра, бугорками четверохолмия, с ядрами моста и двухсторонние связи с полосатым телом. Эти образования получают афферентные сигналы и сами формируют эфферентные пути. Чувствительные пути к базальным ганглиям идут от коры больших полушарий и главный афферентный путь начинается от моторной и премоторной зоны коры.

Корковое поля 2,4,6,8. Эти пути идут к полосатому телу и бледному шару. Имеется определенная топография проекции мышц дорсальной части скорлупы представлены мышцы ног, рук, а в вентральной части – рта и лица. От сегментах бледного шара идут пути к зрительному бугру переднем вентральному и вентролатеральному ядрам, от которых информация будет возвращаться в кору.

Большое значение играют пути к базальным ядрам от зрительных бугров. Обеспечивают получение сенсорной информации. К базальным ядрам также через зрительный бугор передаются влияния от мозжечка. Также имеются чувствительные пути к полосатому телу от черной субстанции. Эфферентные пути представлены связями полосатого тела с бледными шарами, с черной субстанцией, ретикулярной формацией ствола мозга, от бледного шара идут пути к красному ядру, к субталамическим ядрам, к ядрам гипоталамуса и зрительных бугров. На подкорковом уровне сложные кольцевые взаимодействия.

Связи коры больших полушарий, зрительного бугра базальные ганглии и снова кора формируют два пути: прямой(обеспечивает облегчение прохождения импульсов) и непрямой(тормозной)

Непрямой путь. Оказывает тормозящее действие. Этот путь тормозной идет от полосатого тела к наружному сегменту бледного шара и полосатое тело тормозит наружный сегмент бледного шара. Наружный сегмент бледного шара тормозит Люисово тело, которое в норме оказывает возбуждающие действие на внутренний сегмент бледного шара. В этой цепочке есть два последовательных торможения.

При прямом пути кора больших полушарий оказывает на полосатое тело, полосатое тело тормозящее действие на внутренний сегмент бледно шара, происходит растормаживание.

Черная субстанция(вырабатывает дофамин) В полосатом теле есть 2 вида рецепторов Д1- возбуждающие, Д2 – тормозящие. Полосатое тело с черной субстанцией два тормозящих пути. Черная субстанция тормозит полосатое тело дофамином, а полосатое тело черную субстанцию ГАМК. Высокое содержание меди в черной субстанции, синем пятне ствола мозга. Возникновение стриополитарной системы было необходимо для совершения перемещения тело в пространстве - плаванье, ползанье, полет. Эта система образует связь с подкорковыми двигательными ядрами(красное ядро, покрышка среднего мозга, ядра ретикулярной формации, вестибулярные ядра) От этих образований – нисходящие пути в спинной мозг. Все это вместе образует экстрапирамидную систему.

Двигательная активность реализуется через пирамидную систему – нисходящие пути. Каждое полушарие связано с противоположной половиной тела. В спинном мозге с альфа моторными нейронами. Через пирамидную систему реализуются все наши желания. Она работает с мозжечком, экстрапирамидной системы и выстраивается несколько контуров – кора мозжечка, кора, экстрапирамидная система. Зарождение мысли возникает в коре. Для того, чтобы его совершить необходим план движения. Который включает в себя несколько компонентов. Они связываются в один образ. Для этого нужны программы. Программы быстрых движений – в мозжечке . Медленных – в базальных ганглиях. Кора выбирает необходимые программы. Она создает единственную общую программу, которая будет реализовано через спинальные пути. Чтобы сделать бросок мяча в кольцо нам нужно принять определенную позу, распределить тонус мышц – это все на подсознательном уровне – экстрапирамидная система. Когда все будет готово произойдет само движение. Стриополитарная система может обеспечивать стереотипные заученные движения – ходьба, плаванье, езда на велосипеде, но только когда они заучены. При выполнение движение стриополитарная система определяет масштаб движений – амплитуда движений. Масштаб определяется стриополитарной системой. Гипотония-пониженный тонус с гиперкинезом - повышенная двигательная активность.

– сложная и уникальная структура, все элементы которой связаны множеством нейронных связей. В нем различают серое вещество – скопление тел нервных клеток и белое, отвечающее за передачу импульса от одного нейрона к другому. Помимо коры головного мозга, которая представлена серым веществом и является центром нашего сознательного мышления, выделяют множество других подкорковых структур. Они представляют собой отдельные ганглии (ядра) из серого вещества в толще белого и обеспечивают нормальное функционирование нервной системы человека. Одна из них – базальные ганглии, анатомическое строение и физиологическую роль которых мы рассмотрим в этой статье.

Строение базальных ганглиев

Базальными ганглиями (ядрами) в анатомии принято называть комплекс скоплений серого вещества в центральном белом веществе полушарий головного мозга. К этим неврологическим структурам относят:

• хвостатое ядро;
• скорлупу;
• черное вещество;
• красные ядра;
• бледный шар;
• ретикулярная формация.

Расположены базальные ядра в основании полушарий и имеют множество тонких длинных отростков (аксонов), по которым информация передается в другие структуры мозга.

Клеточное строение этих образований отличается, и принято разделять их на stiatum (относится к экстрапирамидной системе) и pallidum (относится к ). И stiatum, и pallidum имеют многочисленные связи с корой головного мозга, в частности лобными, теменными долями, а также таламусом. Эти подкорковые структуры создают мощную разветвленную сеть экстрапирамидной системы, которая контролирует многие аспекты жизнедеятельности человека.

Функции базальных ганглиев

Базальные ганглии имеют тесные связи с остальными структурами головного мозга и выполняют следующие функции:

• регулируют двигательные процессы;
• отвечают за нормальное функционирование вегетативной нервной системы;
• осуществляют интеграцию процессов высшей нервной деятельности.

Отмечено участие базальных ганглиев в таких действиях, как:

1. Сложные двигательные программы с участием мелкой моторики, например, движение руки при письме, рисовании (при поражении этой анатомической структуры почерк становится грубым, «неуверенным», сложным к прочтению, как будто человек впервые взял в руки ручку).
2. Использование ножниц.
3. Забивание гвоздей.
4. Игра в баскетбол, футбол, волейбол (ведение мяча, попадание в корзину, отбивание мяча бейсбольной битой).
5. Копание земли лопатой.
6. Пение.

Согласно последним данным, базальные ядра отвечают за определенный тип движений:

• спонтанные, а не контролируемые;
• повторяемые до этого многократно (заученные), а не новые, требующие контроля;
• последовательные или одновременные, а не простые одноэтапные.

Важно! По мнению многих неврологов, базальные ганглии – это наш подкорковый автопилот, позволяющий выполнять автоматизированные действия без расходования резервов центральной нервной системы. Таким образом, этот отдел мозга контролирует выполнение движений в зависимости от ситуации.

В обычной жизни они получают нервный импульс от лобной доли и несут ответственность за выполнение многократно повторяющихся целенаправленных действий. При форс-мажорах, изменяющих привычное течение событий, базальные ганглии способны перестраиваться и переключаться на оптимальный в данной ситуации алгоритм.

Симптомы нарушения работы базальных ганглиев

Причины поражения базальных ядер многообразны. Это могут быть:

• дегенеративные поражения головного мозга ( , хорея Гентингтона);
• наследственные болезни обмена веществ (болезнь Вильсона);
• генетическая патология, связанная с нарушением работы ферментных систем;
• некоторые эндокринные заболевания;
• хорея при ревматизме;
• отравление марганцем, хлорпромазином;

Выделяют две формы патологии базальных ядер:

1. Функциональная недостаточность. Чаще встречается в детском возрасте и вызвана генетическими заболеваниями. У взрослых провоцируется инсультом, травмой. Недостаточность экстрапирамидной системы – основная причина формирования болезни Паркинсона в пожилом возрасте.
2. Кисты, опухоли. Эта патология характеризуется серьезными неврологическими проблемами и требует своевременного лечения.
3. При поражениях базальных ганглиев происходит нарушение гибкости поведения: человек с трудом адаптируется к возникшим трудностям при выполнении привычного алгоритма. Ему сложно перестроиться на выполнение более логичных в этих условиях действий.

Кроме того, снижается способность к обучению, которое проходит медленно, а результаты долгое время остаются минимальными. Также пациенты нередко сталкиваются с двигательными расстройствами: все движения становятся прерывистыми, словно дергающимися, возникает тремор (дрожание конечностей) или непроизвольные действия (гиперкинезы).

Диагностика поражения базальных ганглиев проводится на основании клинических проявлений болезни, а также современных инструментальных методов (КТ, МРТ головного мозга).

Коррекция неврологического дефицита

Терапия заболевания зависит от вызвавшей его причины и проводится врачом-невропатологом. Как правило, требуется пожизненный прием . Самостоятельно ганглий не восстанавливается, лечение народными средствами также часто неэффективно.

Таким образом, для правильного функционирования нервной системы человека необходима четкая и слаженная работа всех ее компонентов, даже самых незначительных. В этой статье мы рассмотрели, что такое базальные ганглии, их строение, расположение и функции, а также причины и признаки поражения этой анатомической структуры головного мозга. Своевременное выявление патологии позволит скорректировать неврологические проявления заболевания и полностью избавить от нежелательных симптомов.

Координатором слаженной работы организма является головной мозг. Он состоит из разных отделов, каждый из которых выполняет определенные функции. Способность к жизнедеятельности человека напрямую зависит от этой системы. Одной из важных ее частей являются базальные ядра головного мозга.

Движение и отдельные виды высшей нервной деятельности – результат их труда.

Что представляют собой базальные ядра

Понятие «базальные» в переводе с латинского означает «относящийся к основанию». Оно дано не случайно.

Массивные участки серого вещества – подкорковые ядра головного мозга. Особенность расположения – в глубине. Базальные ганглии, как еще их называют, одни из самых «спрятанных» структур всего человеческого организма. Передний мозг, в составе которого они наблюдаются, находится над стволом и между лобными долями.

Данные образования представляют пару, части которой симметричны между собой. Базальные ядра углублены в белое вещество конечного мозга. Благодаря такому расположению происходит передача информации от одного отдела к другому. Взаимодействие с остальными участками нервной системы осуществляется с помощью специальных отростков.

На основе топографии разреза головного мозга анатомическое строение базальных ядер выглядит следующим образом:

• Полосатое тело, которое включает хвостатое ядро головного мозга.
• Ограда – тонкая пластина из нейронов. Отделена от остальных структур полосками белого вещества.
• Миндалевидное тело. Расположено в височных долях. Его называют частью лимбической системы, в которую поступает гормон дофамин, обеспечивающий контроль за настроением и эмоциями. Представляет собой скопление клеток серого вещества.
• Чечевицеобразное ядро. Включает бледный шар и скорлупу. Расположено в лобных долях.

Учеными разработана также функциональная классификация. Это представление базальных ганглий в виде ядер промежуточного и среднего мозга, и полосатого тела. Анатомия подразумевает их объединение в две большие структуры.

Полезно узнать: Как улучшить кровообращение головного мозга: рекомендации, препараты, упражнения и народные средства

Первая носит название стриопаллидарной. К ней относятся хвостатое ядро, белый шар и скорлупа. Вторая – экстрапирамидная. Помимо базальных ганглий, в нее входят продолговатый мозг, мозжечок, черная субстанция, элементы вестибулярного аппарата.

Функционал базальных ядер

Назначение этой структуры зависит от взаимодействия со смежными областями, в частности с корковыми отделами и участками ствола. А вместе с варолиевым мостом, мозжечком и спинным мозгом базальные ганглии работают над координацией и совершенствованием основных движений.

Главная их задача – обеспечение жизнедеятельности организма, выполнение базовых функций, интеграция процессов в нервной системе.

Основными являются:

• Наступление периода сна.
• Обмен веществ в организме.
• Реагирование сосудов на изменение давления.
• Обеспечение деятельности защищающих и ориентировочных рефлексов.
• Словарный запас и речь.
• Стереотипные, часто повторяющиеся движения.
• Поддержание позы.
• Расслабление и напряжение мышц, моторика мелкая и крупная.
• Проявление эмоций.
• Мимика.
• Пищевое поведение.

Симптомы нарушения работы базальных ядер

Общее самочувствие человека напрямую зависит от состояния базальных ядер. Причины нарушения функционирования: инфекции, генетические заболевания, травмы, сбой в метаболизме, аномалии развития. Часто симптомы остаются незаметными на протяжении некоторого времени, пациенты не обращают внимания на недомогание.

Характерные признаки:

• Вялость, апатия, плохое общее самочувствие и настроение.
• Тремор в конечностях.
• Понижение или повышение тонуса мускулатуры, ограничение в движениях.
• Бедность мимики, невозможность выразить эмоции лицом.
• Заикание, изменения в произношении.
• Тремор в конечностях.
• Помутнения в сознании.
• Проблемы с запоминанием.
• Потеря координации в пространстве.
• Возникновение непривычных для человека поз, которые ранее ему были неудобны.

Эта симптоматика дает понимание значения базальных ядер для организма. Далеко не все их функции и способы взаимодействия с другими системами мозга установлены до настоящего времени. Некоторые до сих пор являются загадкой для ученых.

Патологические состояния базальных ядер

Патологии данной системы организма проявляются рядом заболеваний. Степень поражения также разная. От этого напрямую зависит жизнедеятельность человека.

1. Функциональная дефицитарность. Возникает в раннем возрасте. Часто является следствием генетических отклонений, соответствующей наследственности. У взрослых людей приводит к болезни Паркинсона либо подкорковому параличу.
2. Новообразования и кисты. Локализация разнообразна. Причины: нарушение питания нейронов, неправильный обмен веществ, атрофирование тканей мозга. Происходят патологические процессы внутриутробно: например, возникновение детского церебрального паралича связывают с поражением базальных ганглий во II и III триместрах беременности. Сложные роды, инфекции, травмы на первом году жизни ребенка способны спровоцировать рост кист. Синдром дефицита внимания и гиперактивность – следствие множественных новообразований у младенцев. В зрелом возрасте патология также возникает. Опасное последствие – кровоизлияние в головной мозг, которое часто заканчивается общим параличом или смертью. Но встречаются кисты бессимптомные. В этом случае лечения не требуется, их нужно наблюдать.
3. Корковый паралич – определение, которое говорит о последствиях изменения в деятельности бледного шара и стриопаллидарной системы. Характеризуется вытягиванием губ, непроизвольными подергиваниями головы, перекашиванием рта. Отмечаются судороги, хаотические движения.

Диагностика патологий

Первичным этапом в установлении причин является осмотр врача-невропатолога. Его задача – проанализировать анамнез, оценить общее состояние и назначить ряд обследований.

Наиболее показательный метод диагностики – МРТ. Процедура точно установит локализацию пораженного участка.

Компьютерная томография, ультразвук, электроэнцефалография, исследование структуры сосудов и кровоснабжения головного мозга помогут в точной постановке диагноза.

Говорить о назначении схемы лечения и прогнозе некорректно до проведения вышеуказанных мероприятий. Только при получении результатов и их тщательном изучении доктор дает рекомендации больному.

Последствия патологий базальных ганглий