Физиология мозжечка. Клеточные элементы коры мозжечка

ФИЗИОЛОГИЯ МОЗЖЕЧКА

СТРОЕНИЕ МОЗЖЕЧКА: серое вещество (снаружи) – кора; белое вещество (внутри) – в нём ядра мозжечка

ЛАТЕРАЛЬНАЯ КОРА МОЗЖЕЧКА

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ КОРА МОЗЖЕЧКА

КОРА ЧЕРВЯ МОЗЖЕЧКА

КЛЕТОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОРЫ МОЗЖЕЧКА

СВЯЗИ МОЗЖЕЧКА

• АФФЕРЕНТНЫЕ СВЯЗИ (сигналы от всех рецепторов):
• 1) Продолговатого мозга (от вестибулярных ядер)
• 2) Спинного мозга (спинномозжечковые тракты)
• 3) Ретикулярной формации
• 4) Коры больших полушарий
• ЭФФЕРЕНТНЫЕ СВЯЗИ – через ядра мозжечка к КБП, красному, вестибулярному, ретикулярным ядрам

Связи и функции ядер мозжечка

• ЯДРА ПОЛУЧАЮТ СИГНАЛЫ ОТ КОРЫ МОЗЖЕЧКА:
• от латеральной коры полушарий к
• ЗУБЧАТЫМ ЯДРАМ – далее через моторные ядра таламуса к двигательным зонам КБП
• от промежуточной части коры к
• ВСТАВОЧНЫМ ЯДРАМ: ПРОБКОВЫМ И ШАРОВИДНЫМ – далее к красным ядрам
• от коры червя к
• ЯДРУ ШАТРА - далее к ретикулярной формации и вестибулярным ядром Дейтерса

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ МОЗЖЕЧКА

1. РЕГУЛЯЦИЯ ПОЗЫ И МЫШЕЧНОГО ТОНУСА (кора червя) 2. КОРРЕКЦИЯ МЕДЛЕННЫХ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ И ИХ КООРДИНАЦИЯ С РЕФЛЕКСАМИ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОЗЫ (промежуточная зона) 3. ФОРМИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ и ХРАНЕНИЕ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ (латеральная кора мозжечка) 4. ПРАВИЛЬНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ БЫСТРЫХ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ В СТРУКТУРЕ ОБЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДВИЖЕНИЙ (латеральная кора мозжечка)

Характер движений после удаления мозжечка

• Признаки поражения мозжечка
• Атония – низкий тонус
• Астения – слабость, утомляемость
• Тремор при движении
• Атаксия (пьяная походка)
• Дизартрия – расстройство речи – трудно произносить звуки

ЦИТАТА

• «Как скульптор избирательно удаляет резцом все лишнее из первоначально бесформенного камня, так и мозжечок, подавляя торможением лишние возбуждения, добивается четкой формы двигательной реакции»
• Экклз, 1969

ФИЗИОЛОГИЯ БАЗАЛЬНЫХ ЯДЕР

Базальные ядра: Хвостатое ядро, Скорлупа бледный шар

Черная субстанция

Кора больших полушарий

Полосатое тело (стриатум): Хвостатое Ядро, Скорлупа; Мелкие нейроны

Двигательная

Ассоциативная

Сенсорная

Бледный Шар; Крупные нейроны

Полосатое тело

Дофамин

+

ЧВ

ГАМК

-

Бледный шар

Таламус

СТЯ

ВЯ

Ствол мозга

Красное ядро

Ретикулярная формация

Нижняя олива

Мозжечок

Спинной мозг

ФУНКЦИИ БАЗАЛЬНЫХ ГАНГЛИЕВ

1. Программирование движений (определяют начало и конец движения) 2. Координация тонуса мышц и произвольных движений, координация сочетанных двигательных актов 3. Центры сложных безусловных рефлексов, инстинктов, условных рефлексов 4. Участие в механизмах сна

Функциональные петли базальных ядер

Скелетно-моторная петля

сила, амплитуда, направление

КБП

Соматосенсорная

Двигательная

Премоторная Поле 6

Полосатое тело

Бледный шар

Черная субстанция

Двигательные ядра таламуса

СИМПТОМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ БАЗАЛЬНЫХ ЯДЕР

1. Гиперкинезы – навязчивые движения (хвостатое ядро) 2. Акинезия- обеднение движений, трудно начать, трудно закончить (черное вещество) 3. Ригидность - повышенный пластический тонус – не зависит от движения 4. Тремор в покое в дистальных отделах конечностей

• ФИЗИОЛОГИЯ
• КОРЫ БОЛЬШИХ
• ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Слои и связи нейронов КБП

• 1 слой - верхний молекулярный состоит из волокон сюда приходят неспецифические пути из таламуса
• 2 слой - наружный зернистый (звездчатые клетки), формирует сети, реализующие циркуляцию импульсов
• 3 слой - наружный пирамидный (малые пирамидные клетки), обеспечивает корково-корковые связи
• 4 слой - внутренний зернистый (звездчатые клетки), сюда приходят специфические таламокортикальные пути
• 5 слой - внутренний пирамидный (крупные пирамидные клетки Беца) - формирует кортико-спинальные и кортико-стволовые пути
• 6 слой полиморфных клеток - формирует кортикоталамические пути

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗОНЫ КБП

СЕНСОРНЫЕ: первичные и вторичные зрительные - затылочные доли, слуховые – височные доли, соматосенсорные – теменные доли (постцентральная извилина) МОТОРНЫЕ: первичные в лобных долях (прецентральная извилина), вторичные в лобных долях АССОЦИАТИВНЫЕ в лобных долях, теменных, височных СВОЙСТВА: полисенсорность, пластичность, длительность хранения следов

С

М

А

ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ЗОНЫ КБП

• ПЕРВИЧНЫЕ - 4
• Четкая топографическая проекция мышц тела;
• Высокая возбудимость
• Элементарные сокращения мышц противоположной половины тела
• ВТОРИЧНЫЕ
• Планирование и координация движений - 6
• Моторный центр речи - 44

Проекции частей тела в первичной двигательной КБП

НЕЙРОНЫ И СВЯЗИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЗОН

• ПИРАМИДНЫЕ НЕЙРОНЫ - фоновоактивные:
• Крупные - к фазным альфа мотонейронам
• Мелкие - к тоническим альфа мотонейронам
• АФФЕРЕНТНЫЕ СВЯЗИ
• Из таламуса от рецепторов
• Из базальных ядер и мозжечка
• ЭФФЕРЕНТНЫЕ СВЯЗИ
• Пирамидные: кортикоспинальные - 1 млн волокон и кортикоядерные – 20 млн волокон)
• Экстрапирамидные: к красному ядру, к ретикулярным двигательным ядрам

ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ЗОНЫ КБП

• ПЕРВИЧНЫЕ (4)
• 1. Четкая топографическая проекция мышц тела;
• 3. Высокая возбудимость
• Элементарные сокращения мышц противоположной половины тела
• ВТОРИЧНЫЕ (6)
• 1. Планирование и координация движений
• 2. Моторный центр речи - 44

Функциональная организация нейронов КБП

• Функциональная единица коры - вертикальная колонка: диаметр около 0,5-1 мм. Нейроны всех слоёв соединены по вертикали
• В колонке разветвляется одно афферентное волокно из таламуса, нейроны отвечают на одинаковый стимул
• Колонки взаимодействуют за счёт механизмов облегчения, торможения, зоны влияния перекрываются
• Каждая колонка содержит до 1000 нейронных ансамблей – управляет положением сустава.
• Каждая мышца представлена в нескольких колонках

Часть вертикальной колонки в двигательной КБП

1. Интернейрон 2,3. Афферентные входы 4. Возвратная коллатераль аксона к тормозной клетке 5. Эфферентный выход 6. Возвратная коллатераль К возбуждающей клетке 7,8. Пирамидные клетки

Двигательные функции коры БП

• Формирование двигательных программ:
• Формирование произвольных движений (пирамидный=кортикоспинальный путь)
• Контроль и координация активности мозжечка, базальных ганглиев, двигательных центров ствола, моторных центров спинного мозга
• Координация двигательных и вегетативных реакций в рамках программы движений

СИМПТОМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЗОН КБП: центральный паралич

• Отсутствие произвольных движений
• Гиперрефлексия
• Гипертония
• Гипертрофия

СИМПТОМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ передних корешков спинного мозга : периферический паралич

• Арефлексия - отсутствие движений
• Атония
• Атрофия

ПОНЯТИЕ О КОРТИКАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ

• В филогенезе роль КБП в регуляции функций возрастает
• В реализации любой функции принимают равное участие все структуры коры;
• КБП полифункциона . Полифункциональность более выражена в ассоциативных зонах, менее – в первичных зонах

ФУНКЦИИ ТЕМЕННЫХ АССОЦИАТИВНЫХ ЗОН КБП

• 1. Узнавание формы и величины предметов; оценка пространственных соотношений; формирование трёхмерной модели тела – схемы тела (7)
• 2. Хранение программ автоматизированных движений праксии (39,40) – рукопожатие, причесывание и т.д.

ФУНКЦИИ АССОЦИАТИВНЫХ ЗОН

• ЛОБНЫЕ АССОЦИАТИВНЫЕ ЗОНЫ
• 1.Управление врожденными реакциями на основе накопленного опыта
• 2. Формирование доминирующей мотивации
• 3. Разработка стратегии поведения и программы действия
• ВИСОЧНЫЕ АССОЦИАТИВНЫЕ ЗОНЫ:
• Устная речь: узнавание слов, звуков – слуховой центр речи (22, 37, 42)