Роль базальных ядер в обеспечении двигательных функций

В анатомии головного мозга базальные ядра (ганглии) относятся к передним мозговым отделам. Ганглии находятся ниже коркового слоя. Базальные структуры играют ведущую роль в организации процесса произвольного движения, начиная от замысла и заканчивая точным исполнением. В задачи подкорковых ядер входит регуляция тонуса мышц, задействованных в процессе совершения двигательного акта, разработка и реализация двигательной программы.

Что собой представляют базальные ядра

Серое вещество в виде отдельных скоплений располагается в толще основания переднего отдела головного мозга. Там оно образует базальные ядра: парные структуры, части которых симметричны между собой. Физиологически они связаны с белым веществом мозга и медиобазальными отделами коры.

Базальные ядра координируют передачу импульсов от одного полушария к другому, тем самым способствуют скоординированной работе органа. Связь с остальными отделами мозга осуществляется при помощи длинных отростков – аксонов.

К базальным ганглиям головного мозга относятся:

• Миндалевидное тело. Располагается в толще височных долей больших полушарий. Принадлежит к структурам лимбической системы головного мозга, которая отвечает за выработку гормона настроения – дофамина. Так миндалевидное тело обеспечивает контроль над эмоциональной составляющей состояния человека.
• Полосатое тело. Его образуют хвостатое и чечевицеобразное ядро головного мозга. На разрезе эта структура представляет собой чередующиеся полосы белого и серого вещества, из-за чего и получила такое название. С помощью него осуществляется регуляция мышечного тонуса в сторону ослабления; контролируется работа внутренних органов; реализуются поведенческие реакции и формируются условные рефлексы.
• Ограда. Представляет собой тонкую пластинку серого вещества, которая прилегает к внутреннему слою новой коры (неокортекс) в центре головного мозга. Также относится к лимбической системе. Некоторые ученые полагают, что ограда участвует в формировании сексуальных чувств.

Подкорковые ядра головного мозга функционально объединены в две системы. Первая группа представляет собой ее стриопаллидарную часть. К ним относятся хвостатое ядро, скорлупа и бледный шар. А вторая – экстрапирамидная – помимо оставшихся базальных ядер включает в себя продолговатый мозг, мозжечок, черную субстанцию и структуры вестибулярного аппарата.

Анатомия головного мозга человека

Мозг разделён на два больших полушария, поверхность которых покрыта множеством извилин. Сзади располагается мозжечок. Ниже помещается ствол, переходящий в спинной мозг. Ствол и спинной мозг с помощью нервной системы подают команды мышцам и железам. А в обратном направлении к ним поступают сигналы от внешних и внутренних рецепторов.

Сверху головной мозг покрывает черепная коробка, защищающая его от внешнего воздействия. Кровь, поступающая через сонные артерии, снабжает мозг кислородом. Если по каким-то причинам происходит нарушение функционирования главного органа, то это приводит к тому, что человек переходит в вегетативное (растительное) состояние.

Функции базальных ядер

Основное предназначение базальных ганглий заключается в поддержании работоспособности организма и функционировании систем жизнеобеспечения. Как и любой другой нервный центр головного мозга, они осуществляют свою деятельность посредством связей с соседними структурами.

Так, например, стриопаллидарная система имеет множество контактов с корковыми отделами и стволом головного мозга. Их слаженная работа обеспечивается эфферентными и афферентными путями.

Среди основных функций базальных ядер выделяют:

• Управление двигательной системой: поддержание позы в пространстве, обеспечение стандартных действий, регуляция тонуса мышц при выполнении осознанных движений и рефлекторных реакций, контроль мелкой моторики;
• Словарный запас, речевые обороты;
• Регуляция процессов сна-бодрствования;
• Контроль над вегетативной нервной системой: дыханием, сердечной деятельностью, поддержание оптимальной температуры тела, обмена веществ, регуляция тонуса стенок кровеносных сосудов при изменениях артериального давления;
• Выработка специфических активных химических веществ, с помощью которых осуществляется передача импульсов от одной нервной клетки к другой.

Также базальные ядра участвуют в формировании поведенческих реакций, условных и безусловных рефлексов.

Структура головного мозга

Мягкая оболочка мозга состоит из рыхлой соединительной ткани с пучками коллагеновых волокон, образующих сложную густую сеть. Она тесно сращена с поверхностью мозга и проникает во все щели и борозды, включает крупные артериальные вены, доставляющие кислород к органу.

Паутинная мозговая оболочка содержит цереброспинальную жидкость, которая выполняет амортизирующую функцию и отвечает за регулирование внеклеточной среды между нервными клетками. Прозрачный тонкий паутинный слой заполняет пространство между мягкой и твёрдой оболочкой.

Твёрдая оболочка мозга – это крепкая толстая пластина, состоящая из парных листков и имеющая довольно плотную структуру. Она прилегает внутренней гладкой поверхностью к мозгу, а верхняя её часть срастается с черепом. В местах крепления пластины с костями образуются синусы – венозные пазухи без клапанов. Твёрдая оболочка играет немаловажную роль в предохранении мозгового вещества от травм.

Симптомы нарушения работы базальных ядер

Физическое состояние человека напрямую зависит от функционирования базальных ядер. Причинами развития патологий этих структур могут стать: воспалительные заболевания, инфекции, обострение генетических отклонений, травм, нарушения обмена веществ и патологии развития организма.

Нередко симптомы поражения остаются без внимания на протяжении длительного времени, ввиду того что патология развивается постепенно.

К характерным симптомам расстройства работоспособности базальных ядер относятся:

• Двигательные нарушения: тремор конечностей, изменение мышечного тонуса, потеря координации движений, принятие телом нехарактерных для данных обстоятельств поз;
• Вялость, апатия, безынициативность, ухудшение самочувствия, изменение настроения;
• Бедность мимики, неспособностью выражения эмоций;
• Речевые расстройства, изменение дикции;
• Проблемы с памятью, спутанное сознание;
• Аритмия сердца, сбои в работе органов дыхания, эндокринологические нарушения.

Появление различных общемозговых отклонений объясняется функциональным предназначением базальных ядер: от их состояния и качества взаимодействия с соседними отделами зависит работоспособность организма. Тем не менее эта часть мозга остается малоизученной и не все принципы ее функционирования изучены до конца.

Болезнь Фара

Синдром характеризуется накоплением кальция в сосудах головного мозга, которые ответственны за обеспечение кислородом внутренней капсулы и хвостатого ядра. Редкое заболевание проявляется в юношеском и среднем возрасте.

Провоцирующие факторы:

• отравление угарным газом;
• дисфункция щитовидных желёз;
• синдром Дауна;
• лучевая терапия;
• микроцефалия;
• туберозный склероз;
• нарушение обмена кальция.

Симптомы:

• дрожание конечностей;
• судороги;
• асимметрия лица;
• эписиндром;
• невнятная речь.

Синдром Фара до конца не изучен и не имеет специфического лечения. Прогрессирование болезни приводит к умственной отсталости, ухудшению двигательных функций, инвалидности и смерти.

Патологические состояния ядер

Патологии базальных ганглий выражаются рядом заболеваний, так как от их функционирования зависит жизнедеятельность организма. Степень их проявлений может быть различной.

• Функциональная дефицитарность. Первые признаки патологии появляются в раннем возрасте. Обычно является следствием генетических отклонений, передается по наследству. У взрослых отклонение может привести к развитию болезни Паркинсона или параличу.
• Новообразования и кисты. Как и любой другой структуры головного мозга клетки базальных ядер способны мутировать в атипичные и сформировать опухолевидные новообразования. Их локализация может быть различной. Толчком к развитию опухоли служит нарушение метаболизма в клетках, атрофирование и некроз тканей мозга. Появление новообразований может происходить как внутриутробно, так и после рождения ребенка, в процессе его взросления. Например, некоторые специалисты связывают детский церебральный паралич с поражением базальных ядер во второй половине беременности. Некоторые виды патологий могут быть спровоцированы сложным течением родовой деятельности, травмами головы, инфекционными заболеваниями на первом году жизни ребенка. Очевидным проявлением поражения базальных ядер головного мозга являются неврологические отклонения, при которых происходит излишняя ирритация(возбуждение) образований: гиперактивность, синдром дефицита внимания. Также встречаются бессимптомные кисты малого размера, которые могут исчезать со временем.
• Обызвествление базальных ядер. Яркий пример патологии – Идиопатическая кальцификация базальных ганглиев или синдром Фара. Характеризуется появлением накоплений кальция (кальциноз) на поверхности ганглий. Причины патологии неизвестны, но встречается мнение, что она может развиться вследствие хромосомного сбоя. У заболевшего отмечается деградация двигательных функций, деменция, судороги, головная боль, утомляемость, дизартрия, мышечные спазмы. Также могут появиться признаки паркинсонизма — тремор, ригидность мышц, шаркающая походка, «катающие» движения пальцев. На последних стадиях развиваются психические отклонения.
• Кортикобазальная дегенерация. Относится к прогрессирующим патологиям ЦНС. При ней происходит самоуничтожение клеток ганглий вследствие нарушения метаболических процессов головного мозга. Проявление патологии зависит от функционирования (в той или иной мере) участка мозга к которому относится пораженная область. Например, первым симптомом часто становится чувство онемения или неловкости в конечности, расстройство ее чувствительности. Затем появляются другие симптомы: различные формы мышечной дистонии, миоклонии, постуральный тремор и т.д.

Лечение патологий базальных ядер должно проходить комплексно. Обязательное участие в этом должны принимать психотерапевт, логопед и некоторые другие специалисты в зависимости от проявлений болезни.

Хорея Гентингтона

Хорея – патология нервной системы, передающаяся по наследству. Недуг проявляется психическими отклонениями, гиперкинезом и слабоумием. Нарушение двигательной функции обусловлено порывистыми движениями, которые не поддаются контролю человека. При заболевании возникает поражение базальных ганглиев, в том числе хвостатого ядра. Хотя учёные обладают достаточными сведениями об анатомии головного мозга человека, хорея до сих пор мало изучена.

Симптомы:

• неусидчивость;
• резкие взмахи руками;
• снижение мышечного тонуса;
• судороги;
• нарушения памяти;
• причмокивания, вздохи;
• непроизвольная мимика;
• вспыльчивость;
• пританцовывающая походка.

Осложнения при хорее:

• неспособность к самообслуживанию;
• пневмония;
• психозы;
• сердечная недостаточность;
• бредовые идеи;
• склонность к суициду;
• панические атаки;
• слабоумие.

Хорея Гентингтона неизлечима, медикаментозная терапия направлена на облегчение состояния и продление трудоспособного периода пациента. Для предупреждения осложнений используют препараты группы нейролептиков. Чем раньше будет поставлен диагноз, тем меньше болезнь себя проявит. Поэтому при первых признаках патологии нужно обратиться к специалисту.

Диагностика и прогноз патологии

Выявление патологий базальных ядер начинается в кабинете врача-невролога. Если присутствуют другие отклонения, то в таком случае может понадобиться помощь специалистов функциональной диагностики.

Окончательный диагноз ставится на основании следующих исследований:

1. Анамнеза;
2. Общего неврологического и физикального осмотра;
3. МРТ или КТ;
4. Обследования кровоснабжения головного мозга;
5. УЗИ;
6. Электроэнцефалография.

Прогноз патологии зависит от множества внешних факторов: возраста, пола, общего состояния пациента, степени заболевания, времени его обнаружения и эффективности предложенного лечения. Однако согласно статистике в 50% случаев он неблагоприятен.

У остальных заболевших после терапии и реабилитации остается шанс на адаптацию и нормальную жизнь в обществе.

Последствия патологий базальных ганглий

Проявления патологии даже при удачном лечении будут сопровождать заболевшего всю жизнь и могут быть причиной инвалидизации. Развитие болезни чаще всего корректируется приемом лекарственных препаратов, физиотерапевтическими процедурами, физическими упражнениями, укреплением нервной системы.

Как известно, адаптационные силы организма велики. Но при этом заболевшему и его близким нужно запастись терпением и выполнить все назначения специалистов: от этого зависит эффективность реабилитационных мер и будущая адаптация в обществе.

Синдром Туретта

Болезнь Туретта – это психогенное расстройство нервной системы. Недуг характеризуется двигательными и голосовыми тиками, которые не поддаются контролю.

Причины:

• повреждение структуры головного мозга при кислородной недостаточности или во время родов;
• алкоголизм матери при вынашивании плода;
• выраженный токсикоз в первом триместре беременности, который негативным образом сказывается на будущем ребёнке.

Симптомы

Простые тики – короткие подёргивания одной группы мышц. К ним относят:

• кривляние рта;
• частые моргания;
• непроизвольные движения глаз;
• шмыганье носа;
• дёрганье головы.

К сложным тикам относят разнообразные действия, совершаемые несколькими группами мышц:

• выраженная жестикуляция;
• гиперкинезы;
• чудаковатая походка;
• прыжки;
• копирование движения людей;
• вращение тела;
• обнюхивание окружающих предметов.

Голосовые тики:

• покашливание;
• выкрики;
• лай;
• повторение фраз;
• похрюкивание.

Перед приступом больной испытывает напряжение и зуд в теле, после припадка подобное состояние исчезает. Лекарственная терапия полностью не излечивает синдром Туретта, но может уменьшить симптомы и снизить частоту тиков.